專利名稱：一種氨自冷式氨回收方法及其配套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合成氨制造領(lǐng)域，特別是回收弛放氣中氨含量的一種氨自冷式氨回收 方法，本發(fā)明還包括該方法的配套裝置。
背景技術(shù)：
合成氨生產(chǎn)過程中，液氨貯槽弛放氣中氨含量達到50%以上，需要通過氨回收工 序回收，截至目前，弛放氣氨回收工藝有等壓氨回收工藝、蒸氨氨回收工藝、無動力氨回收 工藝等，但以上工藝技術(shù)存在有氨水過剩、蒸汽消耗高、建設(shè)投資大、入口氣體雜質(zhì)含量要 求高的不足，有待于進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能彌補上述不足，節(jié)能、投資小、使用性能 好的弛放氣氨回收的一種氨自冷式氨回收方法及其配套裝置。本發(fā)明采用下述技術(shù)方案解決其技術(shù)問題一種氨自冷式氨回收方法，按下述工藝步驟進行a.來自液氨貯槽的弛放氣，含氨42-48 %，溫度15°C，進入冷熱交換器管內(nèi)與管 間-10°C的冷弛放氣體換熱，降溫到5°C后從冷熱交換器管內(nèi)出來，再進入氨蒸發(fā)冷凝器管 內(nèi)，在氨蒸發(fā)冷凝器中氣相氨大幅度降溫到-io°c冷凝成液氨；b.冷凝氨后的弛放氣夾帶液氨霧滴從氨蒸發(fā)冷凝器底部出來，再次進入冷熱交換 器管間，弛放氣在冷熱交換器管間進行氣液分離，并吸收管內(nèi)氣體熱量，液氨分離積聚在冷 熱交換器塔底；分離氨后的弛放氣氨含量為13%升溫到5°C，從冷熱交換器塔頂出去送等 壓吸收式氨回收工序，繼續(xù)回收弛放氣中的氨從13%下降到0. 05%，進一步回收氨，凈化 尾氣，如此循環(huán)；c.積聚在塔底的液氨由塔底液位自控閥排至液氨貯存罐；液氨貯存罐的液氨與 冰機液氨貯槽的液氨總管聯(lián)網(wǎng)，作成品使用；d.蒸發(fā)的氣氨用去冰機壓縮制為液氨或氨回收制氨水；e.液氨貯存罐的弛放氣返回到冷熱交換器，與液氨貯槽的弛放氣匯合，進入冷熱 交換器管間。所述的氨自冷式氨回收方法的配套裝置包括弛放氣管線、冷熱交換器、氨蒸發(fā)冷 凝器、液氨貯存罐。進入工序的弛放氣管線接冷熱交換器的列管入口，并設(shè)冷熱交換器的副 線17連接出工序的弛放氣管線；冷熱交換器的列管出口弛放氣管線接氨蒸發(fā)冷凝器16的 列管入口弛放氣管線4 ；氨蒸發(fā)冷凝器16的列管出口弛放氣管線18接冷熱交換器14的管 間入口 ；冷熱交換器的管間出口弛放氣管線接出工序的弛放氣管線；冷熱交換器管間出口 管與液氨貯存罐的入口管之間連接一根液氨管線；液氨貯存罐的出口液氨管線一路接送往 生產(chǎn)系統(tǒng)的液氨管線，另一路接氨蒸發(fā)冷凝器的管間入口液氨管線；氨蒸發(fā)冷凝器的管間 出口氣氨管線接去冰機工序的氣氨管線；液氨貯存罐的出口弛放氣管線接冷熱交換器的列管入口管線列管入口弛放氣管線。本發(fā)明利用氨降壓蒸發(fā)制冷的原理，將弛放氣中的氣相氨冷凝成液氨，分離后再 將液氨作為制冷劑繼續(xù)冷卻弛放氣中的氣相氨，達到分離弛放氣中氣相氨的目的，如此循 環(huán)。本發(fā)明所述的氨自冷式氨回收方法的配套裝置，包括弛放氣管線、冷熱交換器、氨蒸發(fā) 冷凝器、液氨貯存罐，是利用了已停產(chǎn)(淘汰)的Φ 500合成成套生產(chǎn)裝置，設(shè)備的原結(jié)構(gòu) 和安裝都沒有動，只將部分工藝管線進行了變動，將操作壓力從30MPa調(diào)整到1. 6MPa,組成 了一種新型的液氨貯槽弛放氣中氨的回收方法——氨自冷式氨回收方法。其有益效果是不 增加任何動力消耗，就能使液氨貯槽弛放氣中的氨得到大量回收，降低了氨回收的能耗、物 耗；大量減小了后面的等壓吸收式氨回收工序的生產(chǎn)負荷，解決了氨水膨脹的問題，使氨回 收尾氣中氨含量趨近于“零”，環(huán)保指標得到突破性的優(yōu)化；繼續(xù)使用舊設(shè)備，提高了原材料 利用率，從而節(jié)約了資源和能源。


圖1為本發(fā)明的配套裝置示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明本發(fā)明的一種氨自冷式氨回收方法的配套裝置，包括弛放氣管線、冷熱交換器、氨 蒸發(fā)冷凝器、液氨貯存罐。由進入工序的弛放氣管線1接冷熱交換器14的列管入口 2，并 設(shè)冷熱交換器的副線17連接出工序的弛放氣管線7 ；冷熱交換器14的列管出口弛放氣管 線3接氨蒸發(fā)冷凝器16的列管入口弛放氣管線4 ；氨蒸發(fā)冷凝器16的列管出口弛放氣管 線18接冷熱交換器14的管間入口 5 ；冷熱交換器14的管間出口弛放氣管線6接出工序的 弛放氣管線7 ；冷熱交換器管間出口管與液氨貯存罐15的入口管之間連接一根液氨管線8 ； 液氨貯存罐15的出口液氨管線一路接送往生產(chǎn)系統(tǒng)的液氨管線9，另一路接氨蒸發(fā)冷凝器 16的管間入口液氨管線10 ；氨蒸發(fā)冷凝器16的管間出口氣氨管線11接去冰機工序的氣氨 管線12 ；液氨貯存罐15的出口弛放氣管線13接冷熱交換器14的列管入口 2列管入口弛 放氣管線。本發(fā)明包括弛放氣管線、冷熱交換器、氨蒸發(fā)冷凝器、液氨貯存罐，都是利用了已 停產(chǎn)(淘汰)的Φ 500合成成套生產(chǎn)裝置，設(shè)備的原結(jié)構(gòu)和安裝都沒有動，只將部分工藝管 線進行了變動，將操作壓力從30MPa調(diào)整到1. 6MPa，組成氨自冷式氨回收方法。工作原理為來自液氨貯槽的弛放氣，先進入冷熱交換器管內(nèi)，與管間冷弛放氣進 行換熱，降溫后的弛放氣從冷熱交換器管內(nèi)出來再進入氨蒸發(fā)冷凝器管內(nèi)，與管間大量換 熱，使弛放氣中氨冷凝成液氨，然后弛放氣夾帶液氨霧沫出氨蒸發(fā)器后進入冷熱交換器管 間，冷凝的液氨分離聚積在冷熱交換器塔底，由塔底液位自控閥排至液氨貯存罐；而分離氨 后的弛放氣去等壓氨回收工序進一步回收氨，凈化尾氣，如此循環(huán)。液氨由液氨貯存罐減壓 送入氨蒸發(fā)冷凝器管間，蒸發(fā)的氣氨去冰機壓縮制成液氨或送去碳化工序制氨水。液氨貯 存罐的弛放氣返回到冷熱交換器，與液氨貯槽的弛放氣匯合，進入冷熱交換器管內(nèi)。實施例11.來自液氨貯槽的弛放氣，含氨45%，溫度15°C進入冷熱交換器管內(nèi)，與管間冷 弛放氣體換熱，降溫到5°C后從冷熱交換器管內(nèi)出來，再進入氨蒸發(fā)冷凝器管內(nèi)，在氨蒸發(fā)冷凝器中氣相氨大幅度降溫到-io°c冷凝成液氨；2.冷凝氨后的弛放氣夾帶液氨霧滴從氨蒸發(fā)冷凝器底部出來，再次進入冷熱交換 器管間，弛放氣在冷熱交換器管間進行氣液分離并吸收管內(nèi)氣體熱量，液氨分離積聚在冷 熱交換器塔底；分離氨后的弛放氣升溫到5°C，從交換器塔頂出去送氨回收工序進一步回 收氨，凈化尾氣，如此循環(huán)，出口的弛放氣氨含量為13% ；3.積聚在塔底的液氨由塔底液位自控閥排至液液氨貯存罐；液氨貯存罐的液氨 與冰機液氨總管聯(lián)網(wǎng)，作成品使用；4.蒸發(fā)的氣氨去冰機壓縮制為液氨或氨回收制氨水；5.液氨貯存罐的弛放氣返回到冷熱交換器，與液氨貯槽的弛放氣匯合，進入冷熱 交換器管間。實施例21.來自液氨貯槽的弛放氣，含氨42%，溫度15°C進入冷熱交換器管內(nèi)，與管間冷 弛放氣體換熱，降溫到5°C后從冷熱交換器管內(nèi)出來，再進入氨蒸發(fā)冷凝器管內(nèi)，在氨蒸發(fā) 冷凝器中氣相氨大幅度降溫到-io°c冷凝成液氨；2.冷凝氨后的弛放氣夾帶液氨霧滴從氨蒸發(fā)冷凝器底部出來，再次進入冷熱交換 器管間，弛放氣在冷熱交換器管間進行氣液分離并吸收管內(nèi)氣體熱量，液氨分離積聚在冷 熱交換器塔底；分離氨后的弛放氣升溫到5°C，從交換器塔頂出去送氨回收工序進一步回 收氨，凈化尾氣，如此循環(huán)，出口的弛放氣氨含量為13% ；3.積聚在塔底的液氨由塔底液位自控閥排至液液氨貯存罐；液氨貯存罐的液氨 與冰機液氨總管聯(lián)網(wǎng)，作成品使用；4.蒸發(fā)的氣氨去冰機壓縮制為液氨或氨回收制氨水；5.液氨貯存罐的弛放氣返回到冷熱交換器，與液氨貯槽的弛放氣匯合，進入冷熱 交換器管間。實施例31.來自液氨貯槽的弛放氣，含氨48%，溫度15°C進入冷熱交換器管內(nèi)，與管間冷 弛放氣體換熱，降溫到5°C后從冷熱交換器管內(nèi)出來，再進入氨蒸發(fā)冷凝器管內(nèi)，在氨蒸發(fā) 冷凝器中氣相氨大幅度降溫到-io°c冷凝成液氨；2.冷凝氨后的弛放氣夾帶液氨霧滴從氨蒸發(fā)冷凝器底部出來，再次進入冷熱交換 器管間，弛放氣在冷熱交換器管間進行氣液分離并吸收管內(nèi)氣體熱量，液氨分離積聚在冷 熱交換器塔底；分離氨后的弛放氣升溫到5°C，從交換器塔頂出去送氨回收工序進一步回 收氨，凈化尾氣，如此循環(huán)，出口的弛放氣氨含量為13% ；3.積聚在塔底的液氨由塔底液位自控閥排至液液氨貯存罐；液氨貯存罐的液氨 與冰機液氨總管聯(lián)網(wǎng)，作成品使用；4.蒸發(fā)的氣氨去冰機壓縮制為液氨或氨回收制氨水；5.液氨貯存罐的弛放氣返回到冷熱交換器，與液氨貯槽的弛放氣匯合，進入冷熱 交換器管間。
權(quán)利要求
一種氨自冷式氨回收方法，其特征在于按下述工藝步驟進行a.來自液氨貯槽的弛放氣，含氨42 48％，溫度15℃，進入冷熱交換器管內(nèi)與管間 10℃的冷弛放氣體換熱，降溫到5℃后從冷熱交換器管內(nèi)出來，再進入氨蒸發(fā)冷凝器管內(nèi)，在氨蒸發(fā)冷凝器中氣相氨大幅度降溫到 10℃冷凝成液氨；b.冷凝氨后的弛放氣夾帶液氨霧滴從氨蒸發(fā)冷凝器底部出來，再次進入冷熱交換器管間，弛放氣在冷熱交換器管間進行氣液分離，并吸收管內(nèi)氣體熱量，液氨分離積聚在冷熱交換器塔底；分離氨后的弛放氣氨含量為13％升溫到5℃，從冷熱交換器塔頂出去送等壓吸收式氨回收工序，繼續(xù)回收弛放氣中的氨從13％下降到0.05％，進一步回收氨，凈化尾氣，如此循環(huán)；c.積聚在塔底的液氨由塔底液位自控閥排至液氨貯存罐；液氨貯存罐的液氨與冰機液氨貯槽的液氨總管聯(lián)網(wǎng)，作成品使用；d.蒸發(fā)的氣氨用去冰機壓縮制為液氨或氨回收制氨水；e.液氨貯存罐的弛放氣返回到冷熱交換器，與液氨貯槽的弛放氣匯合，進入冷熱交換器管間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氨自冷式氨回收方法，其特征在于所述步驟a中來自液氨 貯槽的弛放氣含氨為45%。
3.—種如權(quán)利要求1所述的氨自冷式氨回收方法的配套裝置，包括弛放氣管線、冷熱 交換器、氨蒸發(fā)冷凝器、液氨貯存罐，其特征在于進入工序的弛放氣管線(1)接冷熱交換器 (14)的列管入口(2)，并設(shè)冷熱交換器的副線(17)連接出工序的弛放氣管線(7)；冷熱交 換器(14)的列管出口弛放氣管線(3)接氨蒸發(fā)冷凝器(16)的列管入口弛放氣管線(4)； 氨蒸發(fā)冷凝器(16)的列管出口弛放氣管線(18)接冷熱交換器(14)的管間入口(5)；冷熱 交換器(14)的管間出口弛放氣管線(6)接出工序的弛放氣管線(7)；冷熱交換器管間出口 管與液氨貯存罐(15)的入口管之間連接一根液氨管線(8)；液氨貯存罐(15)的出口液氨 管線一路接送往生產(chǎn)系統(tǒng)的液氨管線(9)，另一路接氨蒸發(fā)冷凝器(16)的管間入口液氨管 線(10)；氨蒸發(fā)冷凝器(16)的管間出口氣氨管線(11)接去冰機工序的氣氨管線(12)；液 氨貯存罐(15)的出口弛放氣管線(13)接冷熱交換器(14)的列管入口(2)列管入口弛放 氣管線.
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氨自冷式氨回收方法的配套裝置，其特征在于所述的弛 放氣管線、冷熱交換器、氨蒸發(fā)冷凝器、液氨貯存罐采用已停產(chǎn)淘汰的500合成成套生產(chǎn)裝 置改建而成。
全文摘要
一種氨自冷式氨回收方法及其配套裝置，利用氨降壓蒸發(fā)制冷的原理，將弛放氣中的氣相氨冷凝成液氨，分離后再將液氨作為制冷劑繼續(xù)冷卻弛放氣中的氣相氨，如此循環(huán)。并利用已淘汰的合成氨工藝中仍可繼續(xù)使用的高壓設(shè)備和管道，降壓使用，組成氨自冷式氨回收裝置，包括弛放氣管線、冷熱交換器、氨蒸發(fā)冷凝器、液氨貯存罐，形成弛放氣中氨自冷分離循環(huán)工藝，其特點是用弛放氣中制得的液氨送入氨蒸發(fā)冷凝器中蒸發(fā)成氣氨，獲得大量的冷量，繼續(xù)冷卻弛放氣中的氣氨，達到分離弛放氣中氣相氨的目的。本發(fā)明節(jié)能、投資小、使用性能好。
文檔編號C01C1/12GK101955192SQ20101028700
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者于偉, 李梅, 楊敏, 王明, 陳嘉彪 申請人:甘肅金昌化學工業(yè)集團有限公司