專利名稱：液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)領(lǐng)域通用的冷量回收方法及設(shè)備，特別是涉及一種液氮洗外排液氮冷量的回收方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前大型煤化工行業(yè)制合成氨工藝流程基本都用到低溫甲醇洗、分子篩、液氮洗工藝。低溫甲醇洗是指利用_64°C左右貧甲醇溶液吸收工藝氣中含有的C02、H2S等酸性雜質(zhì)氣的工藝。液氮洗是指把常溫氮?dú)庵瞥梢旱⒗胈192°C左右的液氮除去工藝氣中微量惰性氣體的工藝，如C0、CH4、Ar等，液氮洗一般安排在低溫甲醇洗的下游進(jìn)行。雖然低溫甲醇洗工藝對(duì)雜質(zhì)氣體的凈化度很高,經(jīng)過低溫甲醇洗的工藝氣中CO2等雜質(zhì)氣體含量低于20ppm，但在高負(fù)荷、長(zhǎng)周期運(yùn)行的系統(tǒng)中這些雜質(zhì)氣體對(duì)液氮洗的傷害仍然是致命的， 因?yàn)镃O2等雜質(zhì)氣體在_140°C左右完全凝結(jié)成固體堵塞管道，因此在低溫甲醇洗和液氮洗中間加分子篩，對(duì)CO2等雜質(zhì)氣體進(jìn)一步吸收。分子篩是在_64°C左右用于吸收極低含量的CO2等雜質(zhì)氣體的，如圖I所示，分子篩的工作步驟如下1、吸附，操作壓力5. 3IMpa ;2、切換從吸附狀態(tài)切換到再生狀態(tài)；3、泄壓從操作壓力5. 3IMpa減到O. 45Mpa，泄壓氣放入火炬；4、預(yù)熱用O. 45Mpa、常溫氮?dú)鈱⒎肿雍Y從操作溫度_64°C預(yù)熱至常溫；5、加熱，常溫氮?dú)庠趽Q熱器內(nèi)被加熱到220°C以后， 再用此氮?dú)鈱⒎肿雍Y加熱到200°C進(jìn)行再生，6、預(yù)冷卻，用常溫氮?dú)鈱⑽狡饔?00°C冷卻至常溫；7、充壓，用工藝氣將分子篩吸附器從O. 45MPaG加壓到操作壓力5. 3IMPaG ;8、冷卻， 用流量很低的工藝氣將分子篩吸附器從常溫冷卻到_64°C，待吸附。以上步驟循環(huán)進(jìn)行。再生分子篩是通過加熱分子篩來除去被吸附的物質(zhì)以達(dá)到循環(huán)利用?，F(xiàn)有分子篩運(yùn)行是兩臺(tái)分子篩并聯(lián)的，當(dāng)?shù)谝环肿雍Y進(jìn)行吸附時(shí)，第二分子篩進(jìn)行再生，待第二分子篩再生好，并已經(jīng)做好吸附準(zhǔn)備后，切換至第二分子篩進(jìn)行吸附，第一分子篩進(jìn)行再生。如圖I所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，冷卻分子篩是通過分子篩與來自甲醇洗的工藝氣換熱進(jìn)行的，該工藝氣溫度最低為_64°C，僅能通過第十八閥門818’或第十九閥門819’進(jìn)入第一分子篩4’或第二分子篩5’，由于這部分用于冷卻分子篩的工藝氣最后要通過第七或八閥門87’、88’進(jìn)入液氮洗工序且相當(dāng)于該股工藝氣不進(jìn)行分子篩吸附，因此其流量要維持在較低水平，當(dāng)?shù)谑碎y門818’或第十九閥門819’全打開時(shí)流量不超過200m3/h，否則這些沒經(jīng)過分子篩吸附的工藝氣中含有的CO2等雜質(zhì)氣體，可能導(dǎo)致在液氮洗中完全凝結(jié)成固體堵塞管道?，F(xiàn)有的液氮洗工藝在理論設(shè)計(jì)時(shí)是不考慮外排生成的液氮的，因?yàn)槔碚撋舷到y(tǒng)內(nèi)的氮?dú)饨^大部分液化為液氮，小部分為氣態(tài)氮，總氮量完全被系統(tǒng)所利用。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了穩(wěn)定系統(tǒng)操作，使冷箱內(nèi)冷量過剩，控制出口工藝氣指標(biāo)氮?dú)庥昧窟h(yuǎn)大于設(shè)計(jì)用量，所以氮洗塔中生成的液氮液位高，如果維持正常生產(chǎn)就需要外排塔底液氮。現(xiàn)有技術(shù)中，液氮放空前需要經(jīng)過復(fù)熱，這樣不僅浪費(fèi)了液氮本身的冷量，還需要另外投入人力、物力對(duì)液氮進(jìn)行復(fù)熱從而形成較大的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種降低能耗的液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備及方法。—種液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備，包括第一換熱器、第二換熱器、第一分子篩、第二分子篩和甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔，其中常溫氮?dú)夤艿莱隹谕ㄟ^第一管道與第一換熱器冷流體入口相連，第一換熱器冷流體出口與第十五管道入口相連，第十六管道的入口和出口分別與第一管道和第十五管道相連，第十六管道的入口與第一管道相連處記為節(jié)點(diǎn)A，第十五管道出口并聯(lián)有第二、第三管道入口，第二、第三管道出口分別與第一、第二分子篩頂部開口相連，第一、第二分子篩底部開口分別通過第四、第五管道與第六管道入口相連，第六管道出口與第二換熱器的熱流體入口相連，第二換熱器的熱流體出口通過第七管道與硫化氫濃縮塔氮?dú)馊肟谙噙B，第十七管道的入口和出口分別與第六、第七管道相連，第一、第二分子篩頂部開口之間還并聯(lián)有第八、第九管道，第一、第二分子篩底部開口之間還并聯(lián)有第十、第十一管道，第一、第二、第三、第四、第五和第八管道上分別安裝有第一、 第二、第三、第四、第五和第六閥門，第一閥門位于常溫氮?dú)夤艿莱隹诤凸?jié)點(diǎn)A之間，第九管道上沿第一分子篩到第二分子篩的方向依次安裝有第七、第八閥門，第十管道上沿第一分子篩到第二分子篩的方向依次安裝有第九、第十閥門，第十一管道上沿第一分子篩到第二分子篩的方向依次安裝有第十一、第十二閥門，節(jié)點(diǎn)A處安裝有第一三通換向閥，第十七管道和第六管道相連處安裝有第二三通換向閥，第九管道上位于第七、第八閥門之間的部分還通過管道與液氮洗工序相連，第十管道上位于第九、第十閥門之間的部分還與放空管相連，第十一管道上位于第十一、第十二閥門之間的部分還通過管道通入來自甲醇洗的工藝氣，其特征在于常溫氮?dú)夤艿莱隹谶€通過第十二管道與第三換熱器熱流體入口相連，第十二管道上安裝有第十三閥門，第三換熱器熱流體出口通過第十三管道與第一管道相連， 連接處位于第一閥門和節(jié)點(diǎn)A之間，第三換熱器冷流體出口通過管道與緩沖罐相連。本發(fā)明中第一、第二三通換向閥的作用是通過對(duì)第一、第二三通換向閥的控制，使氮?dú)饨?jīng)過或不經(jīng)過第一、第二換熱器。本發(fā)明所述第一三通換向閥具有一個(gè)入口、兩個(gè)出口，入口與來自第一閥門和/或第十四閥門的氮?dú)庀嗤?，兩個(gè)出口分別與第十六管道和第一換熱器冷流體入口相通，入口只可以與一個(gè)出口保持相通狀態(tài)。本發(fā)明所述第二三通換向閥也具有一個(gè)入口、兩個(gè)出口，入口與來自第四閥門或第五閥門的氮?dú)庀嗤?，兩個(gè)出口分別與第十七管道和第二換熱器的熱流體入口相通，入口只可以與一個(gè)出口保持相通狀態(tài)。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用兩個(gè)分子篩的目的是可以使工藝氣進(jìn)行連續(xù)吸附，S卩第一個(gè)分子篩進(jìn)行吸附，第二個(gè)分子篩進(jìn)行再生，當(dāng)?shù)诙€(gè)分子篩再生過程完成可以進(jìn)行吸附時(shí)， 再將第一個(gè)分子篩進(jìn)行再生，如此循環(huán)進(jìn)行。以第一分子篩剛開始進(jìn)行吸附、第二分子篩剛開始進(jìn)行再生為例，本發(fā)明使用上述設(shè)備的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，包括以下步驟a、第一分子篩吸附、第二分子篩泄壓由于第二分子篩在進(jìn)行再生前，進(jìn)行了吸附過程，而吸附時(shí)的操作壓力為
5.31Mpa，而再生所用的氮?dú)鈮毫镺. 45Mpa，因此對(duì)分子篩進(jìn)行再生前要先進(jìn)行泄壓，第
九、第十閥門是為泄壓設(shè)置的閥門，通過打開上述兩個(gè)閥門，分子篩內(nèi)的氣體會(huì)由該閥門通往火炬進(jìn)行放空；第一分子篩吸附的操作壓力5. 31Mpa，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第六、第八、第九、第十二和第十三閥門，打開第七、第十和第i^一閥門，來自甲醇洗CO2吸收塔的工藝氣通過第十一閥門進(jìn)入第一分子篩進(jìn)行吸附后，再通過第七閥門進(jìn)入液氮洗工序，第二分子篩中的工藝氣通過第十閥門進(jìn)行放空，至第二分子篩中的氣壓達(dá)到O. 45Mpa ;第一、第二三通換向閥的狀態(tài)不影響本步驟；b、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)熱由于第二分子篩在進(jìn)行再生前，進(jìn)行了吸附過程，而吸附時(shí)的操作溫度為_64°C， 要用常溫氮?dú)庀葘64°C的分子篩預(yù)熱至常溫；第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門，打開第一、第三、第五、第七和第i^一閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道，O. 45Mpa的常溫氮?dú)庖来瓮ㄟ^第一閥門、第十六管道、第三閥門、第二分子篩、第五閥門和第十七管道通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，第二分子篩預(yù)熱至常溫；C、第一分子篩吸附、第二分子篩加熱第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門，打開第一、第三、第五、第七、第i 閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第一換熱器冷流體入口，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器熱流體入口，常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門后在第一換熱器處與4. OMpa蒸汽換熱，使溫度升至200°C，0. 45Mpa、 200°C的氮?dú)馔ㄟ^第三閥門、第二分子篩、第五閥門后在第二換熱器處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，第二分子篩被加熱至200°C進(jìn)行再生；d、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)冷卻用常溫氮?dú)鈱?00°C的分子篩預(yù)冷卻至常溫；第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門，打開第一、第三、第五、第七和第i^一閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器熱流體入口，O. 45Mpa的常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門、第十六管道、第三閥門、第二分子篩、第五閥門后在第二換熱器處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，第二分子篩預(yù)冷卻至常溫；在本發(fā)明中，第一、第二換熱器的作用與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，第一換熱器的作用是當(dāng)常溫氮?dú)庑枰郎貢r(shí)，用第一換熱器同常溫氮?dú)膺M(jìn)行換熱，使之升溫；當(dāng)常溫氮?dú)獠恍枰郎貢r(shí)，通過閥門控制，使常溫氮?dú)鈴牡谑艿劳ㄟ^，不經(jīng)過第一換熱器；第二換熱器的作用是當(dāng)從分子篩出來的氮?dú)鉁囟冗^高時(shí)，不能直接進(jìn)入甲醇洗工序的硫化氫濃縮塔，在第二換熱器處用循環(huán)水與溫度過高的氮?dú)鈸Q熱，使氮?dú)鉁囟冉档?，?dāng)不需要使用第二換熱器時(shí)，通過閥門控制，使常溫氮?dú)鈴牡谑吖艿劳ㄟ^，不經(jīng)過第二換熱器；e、第一分子篩吸附、第二分子篩冷卻第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第四、第六、第八、第九、第十和第十二閥門，打開第三、第五、第七、第十一和第十三閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道，常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門在第三換熱器與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十六管道、第三閥門進(jìn)入第二分子篩，低溫氮?dú)庾鳛榉肿雍Y冷卻氮?dú)馔ㄈ氲诙肿雍Y中，將分子篩溫度由常溫降至_64°C，然后氮?dú)鈴牡诙肿雍Y出來后經(jīng)第五閥門、第十七管道進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?；f、第一分子篩吸附、第二分子篩充壓第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門，打開第六、第七和第十一閥門，部分第一分子篩中的工藝氣通過第六閥門進(jìn)入第二分子篩，使第二分子篩中的壓力達(dá)到5. 3IMpa的操作壓力后，第二分子篩即可進(jìn)入吸附過程，第一分子篩即可進(jìn)入再生過程。第一、第二三通換向閥的狀態(tài)不影響本步驟。充壓過程中，第一分子篩的吸附過程仍正常進(jìn)行，只是部分工藝氣通過第六閥門進(jìn)入第二分子篩，通過管道設(shè)計(jì)，第六管道的直徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二管道的直徑，因此進(jìn)入第二分子篩的工藝氣只是較小部分，不影響第一分子篩中的吸附過程，這一點(diǎn)與現(xiàn)有技術(shù)分子篩充壓設(shè)計(jì)相同，這些較小部分的工藝氣使第二分子篩的壓力升高，為吸附過程做準(zhǔn)備。 第六閥門是為充壓設(shè)置的，使一個(gè)分子篩在吸附的同時(shí)，另一個(gè)分子篩進(jìn)行充壓。本發(fā)明液氮洗外排液氮冷量的回收方法，其中在步驟e中，液氮洗外排液氮的流量為100-200m3/h，溫度為-192 °C至-188 °C，常溫氮?dú)獾牧髁繛?000-6000m3/h，溫度為28°C，經(jīng)過在第三換熱器的換熱，常溫氮?dú)獾臏囟扔?8°C降低至-100°C，外排液氮溫度由-192°C至_188°C復(fù)熱至_20°C，儲(chǔ)存在緩沖罐中，經(jīng)過蒸汽加熱至常溫放空。本發(fā)明液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備，其中第十三管道上安裝有第十四閥門， 第十三管道上的第三換熱器熱流體出口和第十四閥門之間還通過第十四管道與第七管道相通，第十四管道上安裝有第十五閥門，其中第一、第十三、第十四和第十五閥門均為流量調(diào)節(jié)閥。以第一分子篩剛開始進(jìn)行吸附、第二分子篩剛開始進(jìn)行再生為例，本發(fā)明使用上述設(shè)備的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，包括以下步驟a、第一分子篩吸附、第二分子篩泄壓第一分子篩吸附的操作壓力5. 31Mpa，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第六、第八、第九、第十二和第十四閥門，打開第七、第十、第i^一、第十三和第十五閥門，來自甲醇洗CO2吸收塔的工藝氣通過第十一閥門進(jìn)入第一分子篩進(jìn)行吸附后，再通過第七閥門進(jìn)入液氮洗工序，第二分子篩中的工藝氣通過第十閥門進(jìn)行放空，至第二分子篩中的氣壓達(dá)到
O.45Mpa，常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門，與液氮洗外排液氮在第三換熱器處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔；第一、第二三通換向閥的狀態(tài)不影響本步驟。b、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)熱第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門，打開第一、第三、第五、第七、第i^一、第十三和第十五閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道，一部分
O.45Mpa的常溫氮?dú)庖来瓮ㄟ^第一閥門、第十六管道、第三閥門、第二分子篩、第五閥門和第十七管道通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，第二分子篩預(yù)熱至常溫，另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門，與液氮洗外排液氮在第三換熱器處換熱降溫，得到低溫氮?dú)猓?低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔；C、第一分子篩吸附、第二分子篩加熱第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門，打開第一、第三、第五、第七、第十一、十三和十五閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第一換熱器冷流體入口，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器熱流體入口，一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門后在第一換熱器處與4. OMpa蒸汽換熱，使溫度升至200°C，0. 45Mpa、200°C的氮?dú)馔ㄟ^第三閥門、第二分子篩、第五閥門后在第二換熱器處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，第二分子篩被加熱至200°C進(jìn)行再生；另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門，與液氮洗外排液氮在第三換熱器處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔；d、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)冷卻第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門，打開第一、第三、第五、第七、第十一、第十三和第十五閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器熱流體入口， 一部分O. 45Mpa的常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門、第十六管道、第三閥門、第二分子篩、第五閥門和第十七管道通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，第二分子篩預(yù)冷卻至常溫； 另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門，與液氮洗外排液氮在第三換熱器處換熱降溫，得到低溫氮?dú)猓蜏氐獨(dú)馔ㄟ^第十五閥門，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔；e、第一分子篩吸附、第二分子篩冷卻第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十五閥門，打開第三、第五、第七、第i^一、第十三和第十四閥門，使來自第一三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道，使來自第二三通換向閥入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道，常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門在第三換熱器與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)?，所得低溫氮?dú)庖徊糠滞ㄟ^第十四閥門、第十六管道、第三閥門作為分子篩冷卻氮?dú)馔ㄈ氲诙肿雍Y中，將分子篩溫度由常溫降至_64°C， 然后氮?dú)饨?jīng)過第五閥門、第十七管道進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?，另一部分低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門直接進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)猓籪、第一分子篩吸附、第二分子篩充壓第一分子篩狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十二、第十四、第十六和第十七閥門，打開第六、第七、第i^一、第十三和第十五閥門，部分第一分子篩中的工藝氣通過第六閥門進(jìn)入第二分子篩，使第二分子篩中的壓力達(dá)到5. 3IMpa 的操作壓力后，第二分子篩即可進(jìn)入吸附過程；常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門在第三換熱器與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔做氣提氮?dú)?。常溫氮?dú)夤艿莱隹诩冗B接第一管道又連接第十二管道，因此可以通過對(duì)閥門的控制，選擇常溫氮?dú)獾牧飨?。綜上所述，分子篩在以下步驟不需要降溫氮?dú)庑箟?、預(yù)熱、加熱、 預(yù)冷卻、充壓冷卻后的吸附過程。當(dāng)?shù)谝?、第二分子篩均不需要降溫氮?dú)鈺r(shí)，為了能更快速的處理液氮洗外排液氮冷量以及降低甲醇洗中氨冷器的負(fù)擔(dān)，可以關(guān)閉第十四閥門，打開第十三和第十五閥門，常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門在第三換熱器處降溫，然后通過第十五閥門進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔作為氣提氮?dú)狻５谝?、第二三通換向閥的狀態(tài)不影響本步驟。本發(fā)明中所指換熱器的冷流體和熱流體是以進(jìn)入換熱器換熱之前的溫度來界定的，即進(jìn)入換熱器前溫度高的流體稱為熱流體、溫度低的流體稱為冷流體；熱流體進(jìn)入換熱器的入口稱為換熱器熱流體入口，該流體離開換熱器的出口稱為熱流體出口，冷流體進(jìn)入換熱器的入口稱為換熱器冷流體入口，該流體離開換熱器的出口稱為冷流體出口。本發(fā)明液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備及方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于(I)本發(fā)明中用液氮洗外排液氮冷量使常溫氮?dú)鉁囟冉档秃?，氮?dú)鉁囟瓤山抵?ioo°c，將該低溫氮?dú)庥米龇肿雍Y冷卻氮?dú)?，其流量可調(diào)節(jié)至5000-6000m3/h，即低溫氮?dú)獾臏囟燃鹊陀趤碜约状枷吹墓に嚉?，流量也大得多，因此可加速分子篩的冷卻速度，節(jié)省分子篩冷卻步的運(yùn)行時(shí)間，現(xiàn)有技術(shù)中分子篩冷卻步驟需要480min時(shí)間，本發(fā)明中需要300min時(shí)間，由于采用的冷卻氣體不同，充壓的步驟發(fā)生了變化；(2)節(jié)省了將液氮洗外排液氮復(fù)熱排放的能量;
(3)在現(xiàn)有技術(shù)中，甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔本來就是需要通入氮?dú)?，通過氮?dú)獾耐ㄈ虢档土蚧瘹錆饪s塔內(nèi)H2S、CO2的分壓，使得進(jìn)入硫化氫濃縮塔的、吸收了 H2S和CO2的富甲醇溶液釋放H2S和CO2后成為能再次利用的貧甲醇溶液，當(dāng)分子篩不需要低溫氮?dú)獾臅r(shí)候， 將其作為甲醇洗系統(tǒng)的直補(bǔ)冷源，這樣可節(jié)省甲醇洗工序氨冷器的投用，降低能耗。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中分子篩的示意圖；圖2為本發(fā)明液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖2所示，本發(fā)明液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備，包括第一換熱器I、第二換熱器2、第一分子篩4、第二分子篩5和甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔6，其中常溫氮?dú)夤艿莱隹谕ㄟ^第一管道71與第一換熱器I冷流體入口相連，第一換熱器I冷流體出口與第十五管道715入口相連，第十六管道716的入口和出口分別與第一管道71和第十五管道 715相連，第十六管道716的入口與第一管道71相連處記為節(jié)點(diǎn)A，第十五管道715出口并聯(lián)有第二、第三管道72、73入口，第二、第三管道72、73出口分別與第一、第二分子篩4、 5頂部開口相連，第一、第二分子篩4、5底部開口分別通過第四、第五管道74、75與第六管道76入口相連，第六管道76出口與第二換熱器2的熱流體入口相連，第二換熱器2的熱流體出口通過第七管道77與硫化氫濃縮塔6氮?dú)馊肟谙噙B，第十七管道717的入口和出口分別與第六、第七管道76、77相連，第一、第二分子篩4、5頂部開口之間還并聯(lián)有第八、第九管道78、79，第一、第二分子篩4、5底部開口之間還并聯(lián)有第十、第i^一管道710、711，第一、第
二、第三、第四、第五和第八管道71、72、73、74、75、78上分別安裝有第一、第二、第三、第四、 第五和第六閥門81、82、83、84、85、86，第一閥門81位于常溫氮?dú)夤艿莱隹诤凸?jié)點(diǎn)A之間，第九管道79上沿第一分子篩4到第二分子篩5的方向依次安裝有第七、第八閥門87、88，第十管道710上沿第一分子篩4到第二分子篩5的方向依次安裝有第九、第十閥門89、810， 第十一管道711上沿第一分子篩4到第二分子篩5的方向依次安裝有第十一、第十二閥門 811、812，節(jié)點(diǎn)A處安裝有第一三通換向閥91，第十七管道717和第六管道76相連處安裝有第二三通換向閥92，第九管道79上位于第七、第八閥門87、88之間的部分還通過管道與液氮洗工序相連，第十管道710上位于第九、第十閥門89、810之間的部分還與放空管相連， 第i^一管道711上位于第i^一、第十二閥門811、812之間的部分還通過管道通入來自甲醇洗的工藝氣，其特征在于常溫氮?dú)夤艿莱隹谶€通過第十二管道712與第三換熱器3熱流體入口相連，第十二管道712上安裝有第十三閥門813，第三換熱器3熱流體出口通過第十三管道713與第一管道71相連，連接處位于第一閥門81和節(jié)點(diǎn)A之間，第三換熱器3冷流體出口通過管道與緩沖罐10相連，第十三管道713上安裝有第十四閥門814，第十三管道713 上位于第三換熱器3熱流體出口和第十四閥門814之間的部分還通過第十四管道714與第七管道77相通，第十四管道714上安裝有第十五閥門815，其中第一、第十三、第十四和第十五閥門81、86、813、814、815均為流量調(diào)節(jié)閥。以第一分子篩4剛開始進(jìn)行吸附、第二分子篩5剛開始進(jìn)行再生為例，使用上述設(shè)備的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，包括以下步驟a、第一分子篩吸附、第二分子篩泄壓第一分子篩4吸附的操作壓力5. 31Mpa，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第六、 第八、第九、第十二和第十四閥門81、82、83、84、85、86、88、89、812、814，打開第七、第十、第
i^一、第十三和第十五閥門87、810、811、813、815，來自甲醇洗CO2吸收塔的工藝氣通過第十一閥門811進(jìn)入第一分子篩4進(jìn)行吸附后，再通過第七閥門87進(jìn)入液氮洗工序，第二分子篩5中的工藝氣通過第十閥門810進(jìn)行放空，至第二分子篩5中的氣壓達(dá)到O. 45Mpa， 常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門813，與液氮洗外排液氮在第三換熱器3處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門815作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔6 ；b、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)熱第一分子篩4狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門82、84、86、88、89、810、812、814，打開第一、第三、第五、第七、第i^一、第十三和第十五閥門81、83、85、87、811、813、815，使來自第一三通換向閥91入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道 716，使來自第二三通換向閥92入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道717，一部分O. 45Mpa的常溫氮?dú)庖来瓮ㄟ^第一閥門81、第十六管道716、第三閥門83、第二分子篩5、第五閥門85和第十七管道717通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔6做氣提氮?dú)猓诙肿雍Y5預(yù)熱至常溫， 另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門813，與液氮洗外排液氮在第三換熱器3處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門815，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔6 ;C、第一分子篩吸附、第二分子篩加熱第一分子篩4狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門82、84、86、88、89、810、812、814，打開第一、第三、第五、第七、第^^一、十三和十五閥門 81、83、85、87、811、813、815，使來自第一三通換向閥91入口的氮?dú)膺M(jìn)入第一換熱器I冷流體入口，使來自第二三通換向閥92入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器2熱流體入口，一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門81后在第一換熱器I處與4. OMpa蒸汽換熱，使溫度升至200°C，O.45Mpa、200°C的氮?dú)馔ㄟ^第三閥門83、第二分子篩5、第五閥門85后在第二換熱器5處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔6做氣提氮?dú)猓诙肿雍Y5 被加熱至200°C進(jìn)行再生；另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門813，與液氮洗外排液氮在第三換熱器3處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門815，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔6 ；d、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)冷卻第一分子篩4狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門82、84、86、88、89、810、812、814，打開第一、第三、第五、第七、第i^一、第十三和第十五閥門81、83、85、87、811、813、815，使來自第一三通換向閥91入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道 716，使來自第二三通換向閥92入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器2熱流體入口，一部分O. 45Mpa 的常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門81、第十六管道716、第三閥門83、第二分子篩82、第五閥門85和第十七管道717通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔6做氣提氮?dú)?，第二分子篩5預(yù)冷卻至常溫；另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門813，與液氮洗外排液氮在第三換熱器3處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門815，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔6 ;e、第一分子篩吸附、第二分子篩冷卻第一分子篩4狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第四、第六、第八、第九、第十和第十二閥門81、82、84、86、88、89、810、812，打開第三、第五、第七、第i^一、第十三、第十四和第十五閥門83、85、87、811、813、814、815，使來自第一三通換向閥91入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道 716，使來自第二三通換向閥92入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道717，常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門 813在第三換熱器3與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐10中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)猓玫蜏氐獨(dú)庖徊糠滞ㄟ^第十四閥門814、第十六管道716、第三閥門83作為分子篩冷卻氮?dú)馔ㄈ氲诙肿雍Y5中，將分子篩溫度由常溫降至_64°C，然后氮?dú)饨?jīng)過第五閥門85、第十七管道717進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔6 做氣提氮?dú)猓硪徊糠值蜏氐獨(dú)馔ㄟ^第十五閥門直接進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔6 做氣提氮?dú)?；f、第一分子篩吸附、第二分子篩充壓第一分子篩4狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門81、82、83、84、85、88、89、810、812、814，打開第六、第七、第^^一、第十三和第十五閥門86、87、811、813、815，部分第一分子篩4中的工藝氣通過第六閥門86進(jìn)入第二分子篩5，使第二分子篩中5的壓力達(dá)到5. 3IMpa的操作壓力后，第二分子篩5即可進(jìn)入吸附過程；常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門813在第三換熱器3與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐10中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)猓蜏氐獨(dú)馔ㄟ^第十五閥門815，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔6。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備，其特征在于包括第一換熱器(I)、第二換熱器(2)、第一分子篩(4)、第二分子篩(5)和甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔￠)，其中常溫氮?dú)夤艿莱隹谕ㄟ^第一管道(71)與第一換熱器(I)冷流體入口相連，第一換熱器(I)冷流體出口與第十五管道(715)入口相連，第十六管道(716)的入口和出口分別與第一管道 (71)和第十五管道(715)相連，第十六管道(716)的入口與第一管道(71)相連處記為節(jié)點(diǎn)A，第十五管道(715)出口并聯(lián)有第二、第三管道(72、73)入口，第二、第三管道(72、73) 出口分別與第一、第二分子篩(4、5)頂部開口相連,第一、第二分子篩(4、5)底部開口分別通過第四、第五管道(74、75)與第六管道(76)入口相連，第六管道(76)出口與第二換熱器(2)的熱流體入口相連，第二換熱器(2)的熱流體出口通過第七管道(77)與硫化氫濃縮塔 (6)氮?dú)馊肟谙噙B，第十七管道(717)的入口和出口分別與第六、第七管道(76、77)相連， 第一、第二分子篩(4、5)頂部開口之間還并聯(lián)有第八、第九管道(78、79)，第一、第二分子篩(4、5)底部開口之間還并聯(lián)有第十、第十一管道(710、711)，第一、第二、第三、第四、第五和第八管道(71、72、73、74、75、78)上分別安裝有第一、第二、第三、第四、第五和第六閥門 (81、82、83、84、85、86)，第一閥門(81)位于常溫氮?dú)夤艿莱隹诤凸?jié)點(diǎn)A之間，第九管道(79) 上沿第一分子篩(4)到第二分子篩(5)的方向依次安裝有第七、第八閥門(87、88)，第十管道(710)上沿第一分子篩(4)到第二分子篩(5)的方向依次安裝有第九、第十閥門(89、 810)，第十一管道(711)上沿第一分子篩(4)到第二分子篩(5)的方向依次安裝有第十一、 第十二閥門(811、812)，節(jié)點(diǎn)A處安裝有第一三通換向閥(91)，第十七管道(717)和第六管道(76)相連處安裝有第二三通換向閥(92)，第九管道(79)上位于第七、第八閥門(87、 88)之間的部分還通過管道與液氮洗工序相連，第十管道(710)上位于第九、第十閥門(89、 810)之間的部分與放空管相連，第十一管道(711)上位于第十一、第十二閥門(811、812)之間的部分還通過管道通入來自甲醇洗的工藝氣，其特征在于常溫氮?dú)夤艿莱隹谶€通過第十二管道(712)與第三換熱器(3)熱流體入口相連，第十二管道(712)上安裝有第十三閥門(813)，第三換熱器(3)熱流體出口通過第十三管道(713)與第一管道(71)相連，連接處位于第一閥門(81)和節(jié)點(diǎn)A之間，第三換熱器(3)冷流體出口通過管道與緩沖罐(10)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備，其特征在于第十三管道(713)上安裝有第十四閥門(814)，第十三管道(713)上位于第三換熱器(3)熱流體出口和第十四閥門(814)之間的部分還通過第十四管道(714)與第七管道(77)相通，第十四管道(714)上安裝有第十五閥門(815)，其中第一、第十三、第十四和第十五閥門(81、813、814、 815)均為流量調(diào)節(jié)閥。
3.一種使用權(quán)利要求I所述設(shè)備的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，其特征在于包括以下步驟a、第一分子篩吸附、第二分子篩泄壓第一分子篩(4)吸附的操作壓力5. 31Mpa，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第六、第八、第九、第十二和第十三閥門(81、82、83、84、85、86、88、89、812、813)，打開第七、第十和第 i^一閥門(87、810、811)，來自甲醇洗C02吸收塔的工藝氣通過第^^一閥門(811)進(jìn)入第一分子篩(4)進(jìn)行吸附后，再通過第七閥門(87)進(jìn)入液氮洗工序，第二分子篩(5)中的工藝氣通過第十閥門(810)進(jìn)行放空，至第二分子篩(5)中的氣壓達(dá)到0.45Mpa;b、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)熱第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門(82、84、86、88、89、810、812、813)，打開第一、第三、第五、第七和第4^一閥門(81、83、85、 87、811)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道(716)，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道(717)，0. 45Mpa的常溫氮?dú)庖来瓮ㄟ^第一閥門(81)、第十六管道(716)、第三閥門(83)、第二分子篩(5)、第五閥門(85)和第十七管道 (717)通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?，第二分子篩預(yù)熱(5)至常溫；C、第一分子篩吸附、第二分子篩加熱第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門(82、84、86、88、89、810、812、813)，打開第一、第三、第五、第七、第4^一閥門(81、83、85、 87、811)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第一換熱器(I)冷流體入口，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器(2)熱流體入口，常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門(81)后在第一換熱器(I)處與4. OMpa蒸汽換熱，使溫度升至200°C，0. 45Mpa、200°C的氮?dú)馔ㄟ^第三閥門(83)、第二分子篩(5)、第五閥門(85)后在第二換熱器(2)處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?，第二分子篩(2)被加熱至200°C進(jìn)行再生；d、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)冷卻第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門(82、84、86、88、89、810、812、813)，打開第一、第三、第五、第七和第4^一閥門(81、83、85、 87、811)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道(716)，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器(2)熱流體入口，O. 45Mpa的常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門(81)、第十六管道(716)、第三閥門(83)、第二分子篩(5)、第五閥門(85)后在第二換熱器(2)處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)猓?第二分子篩(5)預(yù)冷卻至常溫；e、第一分子篩吸附、第二分子篩冷卻第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第四、第六、第八、第九、第十和第十二閥門 (81、82、84、86、88、89、810、812)，打開第三、第五、第七、第4^一和第十三閥門(83、85、87、 811、813)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道(716)，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道(717)，常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門(813)在第三換熱器⑶與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐(10)中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十六管道(716)、第三閥門(83)進(jìn)入第二分子篩(5)，低溫氮?dú)庾鳛榉肿雍Y冷卻氮?dú)馔ㄈ氲诙肿雍Y(5)中，將分子篩溫度由常溫降至-64°C，然后氮?dú)鈴牡诙肿雍Y(5)出來后經(jīng)第五閥門(85)、第十七管道(717)進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?；f、第一分子篩吸附、第二分子篩充壓第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十二和第十三閥門(81、82、83、84、85、88、89、810、812、813)，打開第六、第七和第4^一閥門(86、 87、811)，部分第一分子篩(4)中的工藝氣通過第六閥門(86)進(jìn)入第二分子篩(5)，使第二分子篩(5)中的壓力達(dá)到5. 31Mpa的操作壓力后，第二分子篩即可進(jìn)入吸附過程，第一分子篩即可進(jìn)入再生過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，其特征在于在步驟e 中，液氮洗外排液氮的流量為100-200m3/h，溫度為-192 °C至-188 °C，常溫氮?dú)獾牧髁繛?5000-6000m3/h，溫度為 28°C。
5.一種使用權(quán)利要求2所述設(shè)備的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，其特征在于包括以下步驟a、第一分子篩吸附、第二分子篩泄壓第一分子篩(4)吸附的操作壓力5. 31Mpa，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第六、第八、第九、第十二和第十四閥門(81、82、83、84、85、86、88、89、812、814)，打開第七、第十、第 i^一、第十三和第十五閥門(87、810、811、813、815)，來自甲醇洗0)2吸收塔的工藝氣通過第十一閥門(811)進(jìn)入第一分子篩(4)進(jìn)行吸附后，再通過第七閥門(87)進(jìn)入液氮洗工序，第二分子篩(5)中的工藝氣通過第十閥門(810)進(jìn)行放空，至第二分子篩(5)中的氣壓達(dá)到0.45Mpa，常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門(813)，與液氮洗外排液氮在第三換熱器(3)處換熱降溫，得到低溫氮?dú)猓蜏氐獨(dú)馔ㄟ^第十五閥門(815)作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔(6)；b、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)熱第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門(82、84、86、88、89、810、812、814)，打開第一、第三、第五、第七、第^^一、第十三和第十五閥門(81、83、85、87、811、813、815)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道(716)，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道(717)，一部分O. 45Mpa 的常溫氮?dú)庖来瓮ㄟ^第一閥門(81)、第十六管道(716)、第三閥門(83)、第二分子篩(5)、第五閥門(85)和第十七管道(717)通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?，第二分子篩(5)預(yù)熱至常溫，另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門(813)，與液氮洗外排液氮在第三換熱器(3)處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門(815)，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔(6)；C、第一分子篩吸附、第二分子篩加熱第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門(82、84、86、88、89、810、812、814)，打開第一、第三、第五、第七、第^^一、十三和十五閥門(81、83、85、87、811、813、815)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第一換熱器(I)冷流體入口，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器(2)熱流體入口， 一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門(81)后在第一換熱器(I)處與4. OMpa蒸汽換熱，使溫度升至200°C，0. 45Mpa、200°C的氮?dú)馔ㄟ^第三閥門(83)、第二分子篩(5)、第五閥門(85)后在第二換熱器(5)處與循環(huán)水換熱降溫至常溫，并通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?，第二分子篩(5)被加熱至200°C進(jìn)行再生；另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門 (813)，與液氮洗外排液氮在第三換熱器(3)處換熱降溫，得到低溫氮?dú)猓蜏氐獨(dú)馔ㄟ^第十五閥門(815)，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔(6)；d、第一分子篩吸附、第二分子篩預(yù)冷卻第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第二、第四、第六、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門(82、84、86、88、89、810、812、814)，打開第一、第三、第五、第七、第4^一、第十三和第十五閥門(81、83、85、87、811、813、815)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道(716)，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第二換熱器(2)熱流體入口，一部分0.45Mpa的常溫氮?dú)馔ㄟ^第一閥門(81)、第十六管道(716)、第三閥門(83)、第二分子篩(82)、第五閥門(85)和第十七管道(717)通往甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?，第二分子篩(5)預(yù)冷卻至常溫；另一部分常溫氮?dú)馔ㄟ^第十三閥門(813)，與液氮洗外排液氮在第三換熱器(3)處換熱降溫，得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門(815)，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔(6)；e、第一分子篩吸附、第二分子篩冷卻第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第四、第六、第八、第九、第十和第十二閥門 (81、82、84、86、88、89、810、812)，打開第三、第五、第七、第^^一、第十三、第十四和第十五閥門(83、85、87、811、813、814、815)，使來自第一三通換向閥(91)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十六管道(716)，使來自第二三通換向閥(92)入口的氮?dú)膺M(jìn)入第十七管道(717)，常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門(813)在第三換熱器(3)與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐(10)中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)?，所得低溫氮?dú)庖徊糠滞ㄟ^第十四閥門(814)、第十六管道(716)、第三閥門(83)作為分子篩冷卻氮?dú)馔ㄈ氲诙肿雍Y(5)中， 將分子篩溫度由常溫降至_64°C，然后氮?dú)饨?jīng)過第五閥門(85)、第十七管道(717)進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)?，另一部分低溫氮?dú)馔ㄟ^第十五閥門直接進(jìn)入甲醇洗工序中的硫化氫濃縮塔(6)做氣提氮?dú)猓籪、第一分子篩吸附、第二分子篩充壓第一分子篩(4)狀態(tài)不變，關(guān)閉第一、第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十二和第十四閥門(81、82、83、84、85、88、89、810、812、814)，打開第六、第七、第^^一、第十三和第十五閥門(86、87、811、813、815)，部分第一分子篩(4)中的工藝氣通過第六閥門(86)進(jìn)入第二分子篩(5)，使第二分子篩中(5)的壓力達(dá)到5. 31Mpa的操作壓力后，第二分子篩(5)即可進(jìn)入吸附過程；常溫氮?dú)饨?jīng)過第十三閥門(813)在第三換熱器(3)與液氮洗外排液氮換熱，換熱后的外排液氮儲(chǔ)存在緩沖罐(10)中待放空，常溫氮?dú)鈸Q熱降溫后稱為低溫氮?dú)猓蜏氐獨(dú)馔ㄟ^第十五閥門(815)，作為氣提氮?dú)膺M(jìn)入硫化氫濃縮塔(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，其特征在于在步驟e 中，液氮洗外排液氮的流量為100-200m3/h，溫度為-192 °C至-188 °C，常溫氮?dú)獾牧髁繛?7500m3/h，溫度為28°C，常溫氮?dú)馀c液氮洗外排液氮換熱所得低溫氮?dú)庖?000-6000m3/h通往第十四閥門(814)，其余的通往第十五閥門(815)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的液氮洗外排液氮冷量的回收方法，其特征在于在步驟a、b、c、d和f中，常溫氮?dú)饪偭髁繛?500m3/h，流往第一閥門(81)的流量為5000-6000m3/ h，其余的常溫氮?dú)馔ㄍ谑y門(813)。
全文摘要
本發(fā)明液氮洗外排液氮冷量的回收設(shè)備及方法涉及一種化學(xué)領(lǐng)域通用的冷量回收方法及設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)在于降低能耗。本發(fā)明常溫氮?dú)夤艿莱隹谂c第一換熱器冷流體入口相連，第一換熱器冷流體出口與第十五管道入口相連，第十五管道出口并聯(lián)有第二、第三管道入口，第二、第三管道出口分別與第一、第二分子篩頂部開口相連，第一、第二分子篩底部開口分別通過第四、第五管道與第六管道入口相連，第六管道出口與第二換熱器熱流體入口相連，第二換熱器熱流體出口與硫化氫濃縮塔氮?dú)馊肟谙噙B，其特征在于常溫氮?dú)夤艿莱隹谕ㄟ^第十二管道與第三換熱器熱流體入口相連，第三換熱器熱流體出口通過第十三管道與第一管道相連，第三換熱器冷流體出口與緩沖罐相連。
文檔編號(hào)C01B3/52GK102602887SQ20121008097
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者毛金平, 王軍, 許令奇 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司