[發明專利]一種合成氨系統氨合成冷量回收方法

有效

• 申請號: 201310716935.5
• 申請日: 2013-12-21
• 公開（公告）號: CN103754894B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 謝中平;費才峰;王桂霞;王國防;王曉華;胡慧敏;楊義杰;楊艷紅;曹宗元
• 申請（專利權）人: 中鹽安徽紅四方股份有限公司
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

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技術領域

????本發明涉及合成氨系統氨合成與冰機冷凍領域，具體涉及氨合成系統液氨冷量回收的新方法。

背景技術

合成氨系統氨合成工序利用前面工序送來的合格的氫、氮氣在高溫、高壓有催化劑的條件下反應，生成氨并放出熱量。生成的氣氨經冷凝、分離供下游用戶使用，未反應的合成氣經壓縮返回系統繼續反應。

合成系統分離出來的液氨溫度大約在-10~-5℃，液氨所攜帶的這部分冷量，根據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

氨合成系統產生的液氨經減壓后直接送下游用戶。

2.第二種：回收冷量

氨合成系統產生的液氨經減壓后在換熱器內與其他介質換熱，回收冷量后送下游用戶。

發明內容

氨合成系統產生的液氨在高壓下溶解了一部分合成未反應的氫、氮氣，合成放氨減壓時氫、氮氣會釋放出來。為避免在換熱器內形成氣阻，影響換熱效果，合成產生的液氨在換熱器內只能走管程，其他需要降溫的不含氣體的介質走殼程。為了解決上述現有技術的不足，發明了一種合成氨系統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，大量的氣氨排放到大氣中去，造成生產成本增加，污染環境。本工藝提供了一種既能降低氨罐壓力，穩定生產，又能降低冰機壓縮機能耗的新方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種合成氨系統氨合成冷量回收的新方法，包括以下步驟：

（1）氨壓縮機壓縮送來的氣氨經氨冷凝器冷凝；

（2）氨冷凝器冷凝的液氨（熱氨）進入冷凍系統液氨儲罐冷凝器；

（3）經液氨冷凝器冷凝的液氨進入液氨儲罐部分；

（4）液氨儲罐里的液氨供下游用氨用戶；

（5）液氨儲罐里的不凝氣經不凝氣冷卻器冷卻回收部分氨后送火炬；

（6）氨合成系統反應生成的液氨經合成的放氨系統進入冷凍系統液氨儲罐冷凝器；

（7）合成系統產生的液氨（冷氨）在液氨儲罐冷凝器中與氨冷凝器冷凝的液氨（熱氨）換熱，回收氨合成系統反應生成的液氨的冷量；

（8）合成系統產生的液氨（冷氨）經回收冷量后送下游用戶。

所述利用合成氨系統氨合成液氨冷量回收新方法，既能降低氨罐壓力，穩定生產，又能降低冰機壓縮機能耗。

本發明的優點：

（1）本發明利用合成氨系統氨合成液氨冷量回收，解決了合成氨系統夏季生產氨罐超壓、安全閥頻繁起跳的問題，做到生產過程無污染物排放，解決了現有生產工藝污染環境的問題；

（2）利用本發明，既能降低氨罐壓力，降低冰機壓縮機能耗；

（3）合成氨夏季生產，由于氨罐頻繁超壓，被迫降低生產負荷。采用本發明解決了氨罐超壓問題，穩定了生產，增加了效益；

（4）選用本發明，工藝參數穩定，易操作，提高了裝置運行的安全性。

附圖說明

????圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1

以下參照附圖，給出本發明的具體實施方式（以一套年產30萬噸/年合成氨的生產裝置為例）：

由于氨合成放氨中溶解部分氫、氮氣，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，傳統的冷量回收工藝都是利用冰機氨罐出口的液氨與合成放氨換熱，回收冷量。本發明采用一種高效換熱器，改變以前的換熱方式，發明一種新的換熱工藝流程，大大降低了氨罐的壓力，也就是降低冰機出口的壓力，從而降低冰機消耗，達到節能的目的。具體工藝流程為：由冰機送來的氣氨在冷凝器內冷凝成40℃的液氨，進入液氨儲罐冷凝器，與氨合成放氨來的-6℃液氨換熱，液氨儲罐冷凝器的液氨溫度降為17~20℃進入氨儲罐，合成放氨來的液氨溫度復熱為為20~25℃供下游用戶使用。?

本實施例中主要工藝指標：

1、????合成放氨來的液氨溫度：?-6℃；

2、????合成放氨來的液氨復熱后的溫度：?20~25℃

3、????冰機出口壓力：1.0-1.1?MPa；

4、????冰機氨儲罐壓力：1.0-1.1?MPa；

5、????氨儲罐冷凝器出口液氨溫度：17-20℃；

本發明與傳統的流程相比，氨罐壓力下降0.5MPa，冰機出口壓力下降0.5MPa，驅動冰機的汽輪機蒸汽消耗下降4噸/小時，每噸蒸汽按180元/噸，一年按8000小時計，全年可節約蒸汽費用約人民幣576萬元。