利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)及其方法，它包括高溫氣冷堆、蒸汽發(fā)生器、過(guò)熱器、固體氧化物電解槽、斯特林熱氣機(jī)、加熱器、混合器、深冷空分單元、低壓壓縮機(jī)、中間冷卻器、高壓壓縮機(jī)、預(yù)熱器、氨合成塔、氨冷凝器、氨分離器、給水管道、空氣管道。本發(fā)明以核能為燃料、以空氣和水為原料，利用高溫氣冷堆耦合水蒸汽電解法和深冷空氣分離法共同實(shí)現(xiàn)不依賴化石能源，不產(chǎn)生污染物的合成氨系統(tǒng)。本發(fā)明利用水蒸汽電解法高溫氫氣的余熱驅(qū)動(dòng)斯特林熱氣機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)做功，利用深冷空分單元低溫氮?dú)庾鳛榘崩淠骱椭虚g冷卻器的冷卻介質(zhì)，具有能量綜合利用、節(jié)約用水、簡(jiǎn)化工藝流程等特點(diǎn)，因此有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值以及良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于核能應(yīng)用和化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氨是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，可用于生產(chǎn)染料、炸藥、制藥、合成纖維和合成樹(shù)脂等，因此合成氨技術(shù)在當(dāng)今化學(xué)工業(yè)的發(fā)展中起著核心的作用。目前我國(guó)合成氨產(chǎn)量已居世界首位，現(xiàn)已掌握了以焦炭、無(wú)煙煤、天然氣生產(chǎn)合成氨的技術(shù)，形成了特有的煤、石油、天然氣原料并存的生產(chǎn)格局。未來(lái)合成氨技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是大型化、低能耗、原料結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)將面臨能源短缺、環(huán)境污染和淡水緊缺等一系列問(wèn)題，由此將造成未來(lái)合成氨工業(yè)出現(xiàn)新的難題:一是目前合成氨工業(yè)的燃料和原料都是化石能源，化石能源過(guò)度消費(fèi)造成短缺將引起價(jià)格上漲使合成氨的燃料成本和原料成本大幅度提高;二是目前合成氨工藝需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的凈化工序，包括脫硫、脫碳、精煉等環(huán)節(jié)，伴隨產(chǎn)生大量的CO2廢氣排放和含氰化物的廢液排放，由此造成環(huán)境污染問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，未來(lái)亟需通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和原料結(jié)構(gòu)探索出新的合成氨方法。鑒于我國(guó)今后將大力發(fā)展清潔的核能以滿足電力需求和減少環(huán)境污染，因此可考慮開(kāi)發(fā)以核能作為燃料，以空氣和水作為原料的新合成氨方法，該方法可利用核能為合成氨工藝提供工藝熱和電力，并由核能驅(qū)動(dòng)高溫水蒸汽電解法制取純氫氣，通過(guò)空氣分離法得到純氮?dú)?，再按比例混合成干凈的合成氣送入合成塔?jīng)過(guò)氨的合成和分離工序制取液氨。
[0003]降低合成氨的能耗和工藝復(fù)雜性一直是合成氨工業(yè)面臨的重大課題，目前氨工業(yè)的合成和分離工序分為壓縮、氨合成、冷凝分離等過(guò)程，壓縮過(guò)程需要大量的耗功，壓縮機(jī)一般由利用廢熱鍋爐進(jìn)行余熱回收的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，增加了工藝的復(fù)雜性;冷凝分離過(guò)程先經(jīng)由水冷卻器再經(jīng)由二級(jí)氨冷卻器以達(dá)到氨氣冷凝溫度，涉及的冷卻設(shè)備較多，同時(shí)需要消耗大量的冷卻水。而采用核能為燃料、空氣和水為原料的合成氨方法可考慮合理利用水蒸汽電解法高溫氫氣的余熱和深冷空氣分離法低溫氮?dú)獾睦淞繉?duì)傳統(tǒng)工藝的流程進(jìn)行改進(jìn)，簡(jiǎn)化工藝的結(jié)構(gòu)，并達(dá)到節(jié)能降耗和節(jié)約用水的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種以核能為燃料、以空氣和水為原料，實(shí)現(xiàn)能量綜合利用、節(jié)約用水、簡(jiǎn)化工藝流程的合成氨系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種利用高溫氣冷堆耦合高溫水蒸汽電解法和深冷空氣分離法共同實(shí)現(xiàn)不依賴化石能源，不產(chǎn)生污染物的合成氨方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述的技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明是一種利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)，它包括高溫氣冷堆、蒸汽發(fā)生器、過(guò)熱器、固體氧化物電解槽、斯特林熱氣機(jī)、加熱器、混合器、深冷空分單元、低壓壓縮機(jī)、中間冷卻器、高壓壓縮機(jī)、預(yù)熱器、氨合成塔、氨冷凝器、氨分離器、給水管道、空氣管道;所述的高溫氣冷堆的入口與蒸汽發(fā)生器的氦氣出口連接，高溫氣冷堆的出口與過(guò)熱器的氦氣入口連接;所述的蒸汽發(fā)生器的氦氣入口與過(guò)熱器的氦氣出口連接，蒸汽發(fā)生器的給水入口與加熱器的給水出口連接，蒸汽發(fā)生器的水蒸汽出口與過(guò)熱器的水蒸汽入口連接;所述的過(guò)熱器的水蒸汽出口與固體氧化物電解槽的水蒸汽入口連接;所述的固體氧化物電解槽的氫氣出口與斯特林熱氣機(jī)的熱源進(jìn)口連接;所述的斯特林熱氣機(jī)的轉(zhuǎn)子與低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子以及高壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸連接，斯特林熱氣機(jī)的熱源出口與加熱器的氫氣入口連接;所述的加熱器的給水入口與給水管道連接，加熱器的氫氣出口與混合器的氫氣入口連接;所述的深冷空分單元的空氣入口與空氣管道連接，深冷空分單元的氮?dú)獬隹诜殖蓛陕返獨(dú)庵Ч?一路氮?dú)庵Ч芘c中間冷卻器的管程入口連接，另一路氮?dú)庵Ч芘c氨冷凝器的管程入口連接;所述的中間冷卻器的管程出口與氨冷凝器的管程出口匯合在一起與混合器的氮?dú)馊肟谶B接;所述的混合器的出口與低壓壓縮機(jī)的入口連接;所述的低壓壓縮機(jī)的出口與中間冷卻器的殼程入口連接;所述的中間冷卻器的殼程出口與高壓壓縮機(jī)的入口連接;所述的高壓壓縮機(jī)的出口與預(yù)熱器的殼程入口連接;所述預(yù)熱器的殼程出口與氨合成塔的合成氣入口連接;所述的氨合成塔的反應(yīng)氣出口與預(yù)熱器的管程入口連接;所述的預(yù)熱器的管程出口與氨冷凝器的殼程入口連接;所述的氨冷凝器的殼程出口與氨分離器的入口連接;所述的氨分尚器的頂部設(shè)有氣體出口與尚壓壓縮機(jī)的入口連接，氨分尚器的底部設(shè)有液氨出
□ O
[0007]所述的高溫氣冷堆的出口溫度在900?1100°C之間；所述的過(guò)熱器的水蒸汽出口溫度在800?1000°C之間；所述的固體氧化物電解槽的氫氣出口溫度在700?800 °C之間；所述的斯特林熱氣機(jī)的熱源出口溫度在400?600°C之間；所述的混合器的氫氣入口溫度在35?55°C之間；所述的深冷空分單元的氮?dú)獬隹跍囟仍?130?-30 °C之間；所述的混合器的氮?dú)馊肟跍囟仍?30?-10°C之間。
[0008]本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)的方法，它包括以下幾個(gè)過(guò)程:
1)高溫氣冷堆出口的高溫氦氣經(jīng)過(guò)熱器和蒸汽發(fā)生器依次放熱后返回高壓氣冷堆的入口完成一次循環(huán)；
2)給水經(jīng)加熱器吸熱后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器吸熱蒸發(fā)形成飽和蒸汽，飽和蒸汽經(jīng)過(guò)熱器加熱為高溫過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入固體氧化物電解槽發(fā)生電解反應(yīng)，電解產(chǎn)生的高溫氫氣進(jìn)入斯特林熱氣機(jī)做功驅(qū)動(dòng)低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)，做功后的氫氣進(jìn)入加熱器放熱后引入混合器；
3)空氣經(jīng)深冷空分單元進(jìn)行分離得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)夥殖蓛陕返獨(dú)庵Ч?，兩路氮?dú)庵Ч芊謩e進(jìn)入氨冷凝器和中間冷卻器作為冷卻介質(zhì)，完成冷卻的兩路氮?dú)庵Ч軈R合在一起引入混合器與氫氣混合形成合成氣；
4)混合器出口的合成氣經(jīng)低壓壓縮機(jī)被一次壓縮，再經(jīng)中間冷卻器被冷卻、再經(jīng)高壓壓縮機(jī)被二次壓縮，然后進(jìn)入預(yù)熱器吸熱，最后進(jìn)入氨合成塔完成催化合成反應(yīng)，氨合成塔排出的反應(yīng)氣經(jīng)預(yù)熱器放熱后進(jìn)入氨冷凝器被低溫氮?dú)饫鋮s，反應(yīng)氣中的氨氣被冷凝為液氨，液氨和合成氣的混合物進(jìn)入氨分離器，液氨被分離下來(lái)，分離后的氣體作為循環(huán)氣引入高壓壓縮機(jī)的入口。
[0009]采用上述方案后，本發(fā)明具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn): I)不依賴化石能源。本發(fā)明以核能為燃料、以空氣和水為原料，從根本上擺脫了對(duì)化石能源的依賴，有利于降低未來(lái)合成氨工業(yè)的燃料成本和原料成本。
[0010]2)不污染環(huán)境。本發(fā)明不產(chǎn)生碳排放和有害廢氣，也基本上無(wú)廢棄物排放，節(jié)省了減污治污方面的投入，更直接保護(hù)了環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)清潔生產(chǎn)。
[0011]3)能量綜合利用。本發(fā)明水蒸汽電解的高溫氫氣先用于驅(qū)動(dòng)斯特林熱氣機(jī)做功，再用于加熱給水，高溫余熱實(shí)現(xiàn)了能量梯級(jí)回收利用;深冷空分單元的低溫氮?dú)饨?jīng)中間冷卻器用于降低高壓壓縮機(jī)的入口溫度，減少了壓縮機(jī)的耗功。
[0012]4)節(jié)約用水。本發(fā)明深冷空分單元的低溫氮?dú)庾鳛榘崩淠骱椭虚g冷卻器的冷卻介質(zhì)，與傳統(tǒng)工藝對(duì)比，不僅冷卻效果更好，而且節(jié)省了大量的冷卻水。
[0013]5)簡(jiǎn)化工藝流程。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝對(duì)比，不涉及合成氣的凈化工序，壓縮機(jī)不采用復(fù)雜的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，氨氣冷凍系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔高效，因此本發(fā)明大幅度簡(jiǎn)化工藝流程，降低了設(shè)備投資和運(yùn)行成本。
[0014]綜上所述，本發(fā)明采用以核能為燃料、以空氣和水為原料，利用高溫氣冷堆耦合水蒸汽電解法和深冷空氣分離法共同實(shí)現(xiàn)不依賴化石能源，不污染環(huán)境的合成氨系統(tǒng)及其方法，同時(shí)具備能量綜合利用、節(jié)約用水、簡(jiǎn)化工藝流程等特點(diǎn)，能夠有效應(yīng)對(duì)未來(lái)能源短缺、環(huán)境污染和淡水緊缺等問(wèn)題帶來(lái)的影響，因此具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值以及良好的應(yīng)用前景。
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的方塊工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]一、系統(tǒng)
如圖1所示，本發(fā)明是一種利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)，它包括高溫氣冷堆1、蒸汽發(fā)生器2、過(guò)熱器3、固體氧化物電解槽4、斯特林熱氣機(jī)5、加熱器6、混合器7、深冷空分單元8、低壓壓縮機(jī)9、中間冷卻器10、高壓壓縮機(jī)11、預(yù)熱器12、氨合成塔13、氨冷凝器14、氨分離器15、給水管道16、空氣管道17;所述的高溫氣冷堆I的入口與蒸汽發(fā)生器2的氦氣出口 21連接，高溫氣冷堆I的出口與過(guò)熱器3的氦氣入口 31連接;所述的蒸汽發(fā)生器2的氦氣入口 22與過(guò)熱器3的氦氣出口 32連接，蒸汽發(fā)生器2的給水入口 23與加熱器6的給水出口 61連接，蒸汽發(fā)生器2的水蒸汽出口 24與過(guò)熱器3的水蒸汽入口 33連接;所述的過(guò)熱器3的水蒸汽出口 34與固體氧化物電解槽4的水蒸汽入口 41連接;所述的固體氧化物電解槽4的氫氣出口 42與斯特林熱氣機(jī)5的熱源進(jìn)口連接;所述的斯特林熱氣機(jī)5的轉(zhuǎn)子與低壓壓縮機(jī)9的轉(zhuǎn)子以及高壓壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)子同軸連接，斯特林熱氣機(jī)5的熱源出口與加熱器6的氫氣入口 62連接;所述的加熱器6的給水入口 63與給水管道16連接，加熱器6的氫氣出口 64與混合器7的氫氣入口 71連接;所述的深冷空分單元8的空氣入口 81與空氣管道17連接，深冷空分單元8的氮?dú)獬隹?82分成兩路氮?dú)庵Ч?一路氮?dú)庵Ч芘c中間冷卻器10的管程入口連接，另一路氮?dú)庵Ч芘c氨冷凝器14的管程入口連接;所述的中間冷卻器10的管程出口與氨冷凝器14的管程出口匯合在一起與混合器7的氮?dú)馊肟?72連接;所述的混合器7的出口與低壓壓縮機(jī)9的入口連接;所述的低壓壓縮機(jī)9的出口與中間冷卻器10的殼程入口連接;所述的中間冷卻器10的殼程出口與高壓壓縮機(jī)11的入口連接;所述的高壓壓縮機(jī)11的出口與預(yù)熱器12的殼程入口連接;所述預(yù)熱器12的殼程出口與氨合成塔13的合成氣入口連接;所述的氨合成塔13的反應(yīng)氣出口與預(yù)熱器12的管程入口連接;所述的預(yù)熱器12的管程出口與氨冷凝器14的殼程入口連接;所述的氨冷凝器14的殼程出口與氨分離器15的入口連接;所述的氨分離器15的頂部設(shè)有氣體出口 151與尚壓壓縮機(jī)11的入口連接，氨分尚器15的底部設(shè)有液氨出口 152。
[0018]所述的高溫氣冷堆I的出口溫度在900?1100°C之間；所述的過(guò)熱器3的水蒸汽出口溫度在800?1000°C之間；所述的固體氧化物電解槽4的氫氣出口溫度在700?800°C之間；所述的斯特林熱氣機(jī)5的熱源出口溫度在400?600°C之間；所述的混合器7的氫氣入口溫度在35?55°C之間；所述的深冷空分單元8的氮?dú)獬隹跍囟仍?130?-30°C之間；所述的混合器7的氮?dú)馊肟跍囟仍?30?-10°C之間。
[0019]二、方法
如圖1、圖2所示，本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)的方法，它包括以下幾個(gè)過(guò)程:
1)高溫氣冷堆I出口的高溫氦氣經(jīng)過(guò)熱器3和蒸汽發(fā)生器2依次放熱后返回高壓氣冷堆I的入口完成一次循環(huán)；
2)給水經(jīng)加熱器6吸熱后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器2吸熱蒸發(fā)形成飽和蒸汽，飽和蒸汽經(jīng)過(guò)熱器3加熱為高溫過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入固體氧化物電解槽4發(fā)生電解反應(yīng)，電解產(chǎn)生的高溫氫氣進(jìn)入斯特林熱氣機(jī)5做功驅(qū)動(dòng)低壓壓縮機(jī)9和高壓壓縮機(jī)11，做功后的氫氣進(jìn)入加熱器6放熱后引入混合器7;
3)空氣經(jīng)深冷空分單元8進(jìn)行分離得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)夥殖蓛陕返獨(dú)庵Ч?，兩路氮?dú)庵Ч芊謩e進(jìn)入氨冷凝器14和中間冷卻器10作為冷卻介質(zhì)，完成冷卻的兩路氮?dú)庵Ч軈R合在一起引入混合器7與氫氣混合形成合成氣；
4)混合器7出口的合成氣經(jīng)低壓壓縮機(jī)9被一次壓縮，再經(jīng)中間冷卻器10被冷卻、再經(jīng)高壓壓縮機(jī)11被二次壓縮，然后進(jìn)入預(yù)熱器12吸熱，最后進(jìn)入氨合成塔13完成催化合成反應(yīng)，氨合成塔13排出的反應(yīng)氣經(jīng)預(yù)熱器12放熱后進(jìn)入氨冷凝器14被低溫氮?dú)饫鋮s，反應(yīng)氣中的氨氣被冷凝為液氨，液氨和合成氣的混合物進(jìn)入氨分離器15，液氨被分離下來(lái)，分離后的氣體作為循環(huán)氣引入高壓壓縮機(jī)11的入口。
[0020]以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施方式所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)，其特征在于:它包括高溫氣冷堆、蒸汽發(fā)生器、過(guò)熱器、固體氧化物電解槽、斯特林熱氣機(jī)、加熱器、混合器、深冷空分單元、低壓壓縮機(jī)、中間冷卻器、高壓壓縮機(jī)、預(yù)熱器、氨合成塔、氨冷凝器、氨分離器、給水管道、空氣管道； 所述的高溫氣冷堆的入口與蒸汽發(fā)生器的氦氣出口連接，高溫氣冷堆的出口與過(guò)熱器的氦氣入口連接;所述的蒸汽發(fā)生器的氦氣入口與過(guò)熱器的氦氣出口連接，蒸汽發(fā)生器的給水入口與加熱器的給水出口連接，蒸汽發(fā)生器的水蒸汽出口與過(guò)熱器的水蒸汽入口連接;所述的過(guò)熱器的水蒸汽出口與固體氧化物電解槽的水蒸汽入口連接;所述的固體氧化物電解槽的氫氣出口與斯特林熱氣機(jī)的熱源進(jìn)口連接;所述的斯特林熱氣機(jī)的轉(zhuǎn)子與低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子以及高壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸連接，斯特林熱氣機(jī)的熱源出口與加熱器的氫氣入口連接;所述的加熱器的給水入口與給水管道連接，加熱器的氫氣出口與混合器的氫氣入口連接;所述的深冷空分單元的空氣入口與空氣管道連接，深冷空分單元的氮?dú)獬隹诜殖蓛陕返獨(dú)庵Ч?一路氮?dú)庵Ч芘c中間冷卻器的管程入口連接，另一路氮?dú)庵Ч芘c氨冷凝器的管程入口連接;所述的中間冷卻器的管程出口與氨冷凝器的管程出口匯合在一起與混合器的氮?dú)馊肟谶B接;所述的混合器的出口與低壓壓縮機(jī)的入口連接;所述的低壓壓縮機(jī)的出口與中間冷卻器的殼程入口連接;所述的中間冷卻器的殼程出口與高壓壓縮機(jī)的入口連接;所述的高壓壓縮機(jī)的出口與預(yù)熱器的殼程入口連接;所述預(yù)熱器的殼程出口與氨合成塔的合成氣入口連接;所述的氨合成塔的反應(yīng)氣出口與預(yù)熱器的管程入口連接;所述的預(yù)熱器的管程出口與氨冷凝器的殼程入口連接;所述的氨冷凝器的殼程出口與氨分離器的入口連接;所述的氨分離器的頂部設(shè)有氣體出口與高壓壓縮機(jī)的入口連接，氨分離器的底部設(shè)有液氨出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)，其特征在于:所述的高溫氣冷堆的出口溫度在900?1100 °C之間；所述的過(guò)熱器的水蒸汽出口溫度在800?1000 °C之間；所述的固體氧化物電解槽的氫氣出口溫度在700?800°C之間;所述的斯特林熱氣機(jī)的熱源出口溫度在400?600°C之間；所述的混合器的氫氣入口溫度在35?55°C之間；所述的深冷空分單元的氮?dú)獬隹跍囟仍?130?-30°C之間；所述的混合器的氮?dú)馊肟跍囟仍?30?-10°C之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用核能的無(wú)碳合成氨系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下過(guò)程: 1)高溫氣冷堆出口的高溫氦氣經(jīng)過(guò)熱器和蒸汽發(fā)生器依次放熱后返回高壓氣冷堆的入口完成一次循環(huán)； 2)給水經(jīng)加熱器吸熱后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器吸熱蒸發(fā)形成飽和蒸汽，飽和蒸汽經(jīng)過(guò)熱器加熱為高溫過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入固體氧化物電解槽發(fā)生電解反應(yīng)，電解產(chǎn)生的高溫氫氣進(jìn)入斯特林熱氣機(jī)做功驅(qū)動(dòng)低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)，做功后的氫氣進(jìn)入加熱器放熱后引入混合器； 3)空氣經(jīng)深冷空分單元進(jìn)行分離得到低溫氮?dú)?，低溫氮?dú)夥殖蓛陕返獨(dú)庵Ч?，兩路氮?dú)庵Ч芊謩e進(jìn)入氨冷凝器和中間冷卻器作為冷卻介質(zhì)，完成冷卻的兩路氮?dú)庵Ч軈R合在一起引入混合器與氫氣混合形成合成氣； 4)混合器出口的合成氣經(jīng)低壓壓縮機(jī)被一次壓縮，再經(jīng)中間冷卻器被冷卻、再經(jīng)高壓壓縮機(jī)被二次壓縮，然后進(jìn)入預(yù)熱器吸熱，最后進(jìn)入氨合成塔完成催化合成反應(yīng)，氨合成塔排出的反應(yīng)氣經(jīng)預(yù)熱器放熱后進(jìn)入氨冷凝器被低溫氮?dú)饫鋮s，反應(yīng)氣中的氨氣被冷凝為液氨，液氨和合成氣的混合物進(jìn)入氨分離器，液氨被分離下來(lái)，分離后的氣體作為循環(huán)氣引入高壓壓縮機(jī)的入口。
【文檔編號(hào)】C01C1/04GK105836759SQ201610287794
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】陳志強(qiáng), 張亮
【申請(qǐng)人】陳志強(qiáng)