一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法，由冰機(jī)送來的氣氨經(jīng)冷凝器冷凝成液氨，進(jìn)入氨儲(chǔ)罐冷凝器內(nèi)，與合成放氨來的液氨進(jìn)行換熱，換熱后的液氨進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐，供合成氨冷器用氨，合成放氨來的液氨經(jīng)復(fù)熱后送下游用戶使用。本發(fā)明工藝既解決了合成氨裝置冷凍工序夏季生產(chǎn)氨儲(chǔ)罐超壓、氣氨排入大氣中污染環(huán)境的問題，又降低了驅(qū)動(dòng)冰機(jī)的汽輪機(jī)蒸汽消耗，穩(wěn)定了生產(chǎn)，增加了效益。
【專利說明】一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及合成氨系統(tǒng)氨合成與冰機(jī)冷凍領(lǐng)域，具體涉及氨合成系統(tǒng)液氨冷量回收的新方法。
【背景技術(shù)】
[0003]合成氨系統(tǒng)氨合成工序利用前面工序送來的合格的氫、氮?dú)庠诟邷?、高壓有催化劑的條件下反應(yīng)，生成氨并放出熱量。生成的氣氨經(jīng)冷凝、分離供下游用戶使用，未反應(yīng)的合成氣經(jīng)壓縮返回系統(tǒng)繼續(xù)反應(yīng)。
[0004]合成系統(tǒng)分離出來的液氨溫度大約在-1(T_5°C，液氨所攜帶的這部分冷量，根據(jù)下游用氨用戶需求不同，氨合成氨冷量的回收流程有所不同:
1.第一種:不回收冷量
氨合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨經(jīng)減壓后直接送下游用戶。
[0005]2.第二種:回收冷量
氨合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨經(jīng)減壓后在換熱器內(nèi)與其他介質(zhì)換熱，回收冷量后送下游用戶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]氨合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨在高壓下溶解了一部分合成未反應(yīng)的氫、氮?dú)?，合成放氨減壓時(shí)氫、氮?dú)鈺?huì)釋放出來。為避免在換熱器內(nèi)形成氣阻，影響換熱效果，合成產(chǎn)生的液氨在換熱器內(nèi)只能走管程，其他需要降溫的不含氣體的介質(zhì)走殼程。為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明了一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法。該工藝既解決了合成氨裝置液氨冷量回收問題，又解決了現(xiàn)有冷凍裝置夏季氨罐超壓的問題。夏季氨罐超壓，影響安全生產(chǎn)，大量的氣氨排放到大氣中去，造成生產(chǎn)成本增加，污染環(huán)境。本工藝提供了一種既能降低氨罐壓力，穩(wěn)定生產(chǎn)，又能降低冰機(jī)壓縮機(jī)能耗的新方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法，包括以下步驟:
(1)氨壓縮機(jī)壓縮送來的氣氨經(jīng)氨冷凝器冷凝；
(2)氨冷凝器冷凝的液氨(熱氨)進(jìn)入冷凍系統(tǒng)液氨儲(chǔ)罐冷凝器；
(3)經(jīng)液氨冷凝器冷凝的液氨進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐部分；
(4)液氨儲(chǔ)罐里的液氨供下游用氨用戶；
(5)液氨儲(chǔ)罐里的不凝氣經(jīng)不凝氣冷卻器冷卻回收部分氨后送火炬；
(6)氨合成系統(tǒng)反應(yīng)生成的液氨經(jīng)合成的放氨系統(tǒng)進(jìn)入冷凍系統(tǒng)液氨儲(chǔ)罐冷凝器；
(7)合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨(冷氨)在液氨儲(chǔ)罐冷凝器中與氨冷凝器冷凝的液氨(熱氨)換熱，回收氨合成系統(tǒng)反應(yīng)生成的液氨的冷量；(8)合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨(冷氨)經(jīng)回收冷量后送下游用戶。
[0008]所述利用合成氨系統(tǒng)氨合成液氨冷量回收新方法，既能降低氨罐壓力，穩(wěn)定生產(chǎn)，又能降低冰機(jī)壓縮機(jī)能耗。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明利用合成氨系統(tǒng)氨合成液氨冷量回收，解決了合成氨系統(tǒng)夏季生產(chǎn)氨罐超壓、安全閥頻繁起跳的問題，做到生產(chǎn)過程無污染物排放，解決了現(xiàn)有生產(chǎn)工藝污染環(huán)境的問題；
(2)利用本發(fā)明，既能降低氨罐壓力，降低冰機(jī)壓縮機(jī)能耗；
(3)合成氨夏季生產(chǎn)，由于氨罐頻繁超壓，被迫降低生產(chǎn)負(fù)荷。采用本發(fā)明解決了氨罐超壓問題，穩(wěn)定了生產(chǎn)，增加了效益；
(4)選用本發(fā)明，工藝參數(shù)穩(wěn)定，易操作，提高了裝置運(yùn)行的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
以下參照附圖，給出本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】(以一套年產(chǎn)30萬噸/年合成氨的生產(chǎn)裝置為例):` 由于氨合成放氨中溶解部分氫、氮?dú)?，冷凍冷凝器冷凝下來的液氨中也含有部分不凝氣，為提高換熱效果，傳統(tǒng)的冷量回收工藝都是利用冰機(jī)氨罐出口的液氨與合成放氨換熱，回收冷量。本發(fā)明采用一種高效換熱器，改變以前的換熱方式，發(fā)明一種新的換熱工藝流程，大大降低了氨罐的壓力，也就是降低冰機(jī)出口的壓力，從而降低冰機(jī)消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。具體工藝流程為:由冰機(jī)送來的氣氨在冷凝器內(nèi)冷凝成40°C的液氨，進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐冷凝器，與氨合成放氨來的-6°C液氨換熱，液氨儲(chǔ)罐冷凝器的液氨溫度降為17~20°C進(jìn)入氨儲(chǔ)罐，合成放氨來的液氨溫度復(fù)熱為為2(T25 °C供下游用戶使用。
[0012]本實(shí)施例中主要工藝指標(biāo):
1、合成放氨來的液氨溫度:-6°c;
2、合成放氨來的液氨復(fù)熱后的溫度:2(T25°C
3、冰機(jī)出口壓力:1.0-1.1 MPa ；
4、冰機(jī)氨儲(chǔ)罐壓力:1.0-1.1 MPa ；
5、氨儲(chǔ)罐冷凝器出口液氨溫度:17-20°C；
本發(fā)明與傳統(tǒng)的流程相比，氨罐壓力下降0.5MPa，冰機(jī)出口壓力下降0.5MPa，驅(qū)動(dòng)冰機(jī)的汽輪機(jī)蒸汽消耗下降4噸/小時(shí)，每噸蒸汽按180元/噸，一年按8000小時(shí)計(jì)，全年可節(jié)約蒸汽費(fèi)用約人民幣576萬元。
【權(quán)利要求】
1.一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法，其特征在于包括以下步驟: (1)氨壓縮機(jī)壓縮送來的氣氨經(jīng)氨冷凝器冷凝； (2)氨冷凝器冷凝下來的液氨進(jìn)入冷凍系統(tǒng)液氨儲(chǔ)罐冷凝器； (3)經(jīng)液氨冷凝器冷凝的液氨進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐； (4)液氨儲(chǔ)罐里的液氨供下游用氨用戶； (5)液氨儲(chǔ)罐里的不凝氣經(jīng)不凝氣冷卻器冷卻回收部分氨后送火炬； (6)氨合成系統(tǒng)反應(yīng)生成的液氨，經(jīng)合成的放氨系統(tǒng)，進(jìn)入冷凍系統(tǒng)液氨儲(chǔ)罐冷凝器； (7)合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨在液氨儲(chǔ)罐冷凝器中與氨冷凝器冷凝的液氨換熱，回收氨合成系統(tǒng)反應(yīng)生成的液氨的冷量； (8)合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨經(jīng)回收冷量后送下游用戶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氨系統(tǒng)氨合成冷量回收的新方法，其特征在于步驟(2)中所述的液氨為熱氨，步驟(6)所述的液氨為冷氨，步驟(7)中所述的合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨為冷氨，與氨冷凝器冷凝的液氨為熱氨，回收氨合成系統(tǒng)反應(yīng)生成的液氨為冷氨，步驟(8)中所述的合成系統(tǒng)產(chǎn)生的液氨為`冷氨。
【文檔編號】C01C1/04GK103754894SQ201310716935
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月21日
【發(fā)明者】謝中平, 費(fèi)才峰, 王桂霞, 王國防, 王曉華, 胡慧敏, 楊義杰, 楊艷紅, 曹宗元 申請人:中鹽安徽紅四方股份有限公司