[發明專利]縮短合成氨生產中低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法及實現該方法的裝置系統

無效

• 申請號: 201210314716.X
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102807233A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 蔣志軍
• 申請（專利權）人: 安徽淮化股份有限公司
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保;袁由茂

技術領域

本發明涉及合成氨裝置凈化系統中縮短低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法以及實現該方法的甲醇洗裝置系統。

背景技術

目前對于如30萬噸/年合成氨裝置凈化工區采用的是北京寰球設計的低溫甲醇洗和杭氧的液氮洗冷箱，整個合成氨裝置開車時間受凈化工區開車時間的影響很大，特別是長期停車后的開車，當凈化系統處在常溫下從低溫甲醇洗循環到液氮洗送出合格的氮洗氣至少就要20個小時。因為一是開車時甲醇洗凈化氣合格速度慢，從甲醇洗循環到甲醇洗凈化氣合格至少要8個小時。二是只有等到甲醇洗凈化合格后液氮洗分子篩才能冷卻（因為分子篩要冷卻到-50℃以后吸附效果才好），而常溫下的分子篩要冷卻到-50℃至少需要3小時。同時，在裝置開車階段大量的工藝氣放空（至少有55,000m3/h的變換氣放空），不僅污染環境，而且造成很大的浪費。

發明內容

為了縮短凈化工區開車時間，本發明采用在原低溫甲醇洗裝置系統中的分子篩再生氮氣管路上增加低溫低壓氮氣管線，在甲醇洗凈化氣合格前對液氮洗分子篩進行低溫氮氣冷卻、并將冷卻分子篩后的氮氣送往甲醇洗再生氮氣系統，加速了甲醇洗凈化氣合格的速度。

本發明的縮短低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法，包括以下步驟：

（1）將液氮加入低壓氮氣中，使混合后氣體的溫度控制在-55℃～－70℃之間；

（2）將混合生成的低溫低壓氮氣通入分子篩對其進行冷卻降溫；

（3）通過分子篩后的低溫氮氣送往甲醇洗硫化氫濃縮塔；

（4）甲醇洗凈化氣合格后，用合格的凈化氣給分子篩升壓，壓力達到正常操作壓力后，液氮洗冷箱接氣。

用于實現本發明所述縮短低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法的裝置系統，包括液氮洗分子篩罐，所述液氮洗分子篩罐的一端連接甲醇洗凈化氣管路，另一端連接液氮洗冷箱管路，所述液氮洗冷箱管路上連接有分子篩再生氮氣管路，所述甲醇洗凈化氣管路上連接有分子篩再生氮氣的去硫化氫濃縮塔氣提氮氣管路，所述分子篩再生氮氣管路上連接低溫低壓氮氣管線。

所述低溫低壓氮氣管線連接液氮洗分子篩罐。

通過本發明的技術改造，甲醇洗凈化氣合格后可直接分子篩升壓，冷箱接氣，不僅節省了以前用甲醇洗凈化氣冷卻分子篩罐的時間，還縮短了甲醇洗凈化氣合格的時間，就等于凈化裝置節省了開車時間，不僅減少了系統開車消耗，創造了經濟效益，更重要的是減少了有毒有害氣體的排放。

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附圖說明

圖1為發明實現縮短合成氨生產中低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法的裝置系統的結構示意圖。

圖中：1、5、液氮洗分子篩罐；2、分子篩再生氮氣管路；3、低溫低壓氮氣管線；4、液氮洗冷箱管路；6、去硫化氫濃縮塔氣提氮氣管路；7、甲醇洗凈化氣管路。

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具體實施方式

本發明的縮短低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法，包括步驟：（1）將液氮加入低壓氮氣中，使混合后氣體的溫度控制在-55℃～－70℃之間；（2）將混合生成的低溫低壓氮氣通入分子篩對其進行冷卻降溫；（3）通過分子篩后的低溫氮氣送往甲醇洗硫化氫濃縮塔；（4）甲醇洗凈化氣合格后，用合格的凈化氣給分子篩升壓，壓力達到正常操作壓力后，液氮洗冷箱接氣。

如圖1所示，用于實現本發明縮短合成氨低溫甲醇洗和液氮洗開車時間的方法的裝置系統，其包括兩臺裝填有分子篩的液氮洗分子篩罐1和分子篩罐5，其中，一臺用于運行，另一臺用于分子篩再生，液氮洗分子篩罐1的下端連接甲醇洗凈化氣管路7，上端連接液氮洗冷箱管路4，液氮洗冷箱管路4上連接有分子篩再生氮氣管路2，甲醇洗凈化氣管路7上連接有去硫化氫濃縮塔管路6，分子篩再生氮氣管路2上連接低溫低壓氮氣管線3，低溫低壓氮氣管線連接液氮洗裝置系統，即該低溫低壓氮氣來自于液氮洗裝置系統。

生產中，在壓力0.45MPa，溫度25℃的低壓氮氣中配入適量的液氮，使混合后氣體的溫度控制在-55℃～－70℃之間。關閉閥門F1,F3，F4，F6，F7,F9，F10，F11，F12，在低溫甲醇洗凈化氣未合格之前打開低溫低壓氮氣管線3上的閥門F2以及閥門F5，F8，F13給分子篩進行冷卻降溫，將常溫下的分子篩冷卻到-60℃用時3小時；然后同時，冷卻分子篩后的低溫氮氣通過打開的閥門F8、F13送往連接甲醇洗硫化氫濃縮塔的甲醇洗氣提氮氣管路6，再經打開的閥門F13送往甲醇洗硫化氫濃縮塔，降低了氣提氮氣的溫度，為甲醇洗系統提供了冷量，達到降低CO2吸收塔頂溫度的目的，提高了甲醇的吸收效果，甲醇洗的凈化氣合格時間較以前提前了至少2小時。甲醇洗凈化氣合格后直接分子篩升壓，冷箱接氣，不僅節省了以前用甲醇洗凈化氣冷卻分子篩的時間，還縮短了甲醇洗凈化氣合格的時間，就等于凈化裝置節省了5個小時的開車時間，不僅減少系統開車消耗，創造了經濟效益，更重要的減少有毒有害氣體排放所創造的環境效益，液氮洗增加低溫氮氣管線技改效果良好。