[發明專利]對合成氨生產中液氮洗燃料氣加熱的方法

無效

• 申請號: 201410491444.X
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104266506A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 戴小二;田民鈥
• 申請（專利權）人: 安徽六國化工股份有限公司
• 主分類號: F28D3/00
• 分類號: F28D3/00;C01B3/50
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明涉及一種對合成氨生產中液氮洗燃料氣加熱的方法。

背景技術

在合成氨生產中，液氮洗主要用于化肥裝置里進行純化和制備氨氣合成氣，是氨氣合成上游的最后一道純化工藝。液氮洗的主要功能是脫除粗氫中的一氧化碳、氬氣以及甲烷等殘留雜質，將氮氫化學計量比例調整到1：3。液氮洗工序所需的冷量是由高壓氮氣的節流膨脹即焦耳-湯姆遜效應(J-T效應)提供。在裝置正常運行期間，系統冷量均有富裕，富裕冷量主要以吸收了一氧化碳、氬氣以及甲烷等雜質的液態燃料氣形式外排，溫度約-190℃。通常采用的是以蒸汽加熱至常溫后排到火炬燃燒，使得其冷量白白浪費。同時，由于液態燃料氣在加熱前后溫差過大，當燃料氣或蒸汽異常波動時，會造成加熱后管道溫度變化加大，造成管道應力增加，導致管道拉裂。同時由于采用蒸汽加熱導致火炬總管存在大量的水，容易腐蝕管道，并且管道內部水會在管道低點形成液封，對火炬總管內部氣體流通造成影響，同時在冬季低溫時，管道內部水容易結冰造成管道應力增加，容易拉裂管道。

發明內容

本發明的目的是提供一種對合成氨生產中液氮洗燃料氣加熱的方法，不僅可以充分利用液氮洗燃料氣冷量，還能保護火炬總管不受損壞，使得系統運行更加安全穩定。

本發明是這樣實現的：在合成氨生產工藝的循環水系統的循環水池中設置用作熱交換器的盤管，將合成氨液氮洗工序獲得的液氮洗燃料氣通入盤管中，用循環水池中的水作為熱源對液氮洗燃料氣加熱，使得液氮洗燃料氣的溫度升高至10℃～33℃后，再輸送至火炬總管。

由于合成氨生產中循環水量較大，且由冷卻塔補充至循環水池中的循環水量巨大。比如在年產合成氨28萬噸的生產線中，循環水池中的水量約在5000噸，溫度約在33℃，且由冷卻塔補充至循環水池中的循環水量約17800噸/小時。如此巨量的循環水是非常不錯的熱源，足以對液氮洗排到火炬的液態燃料氣加熱至常溫，而液態燃料氣流量變化對出循環水池內的水溫影響不大工。因而可以避免冷火炬總管因溫度急劇變化而導致管道被拉裂。

考慮到燃料氣升溫越高，對后續的火炬燃燒越有利，因此本發明的一個優選方案是：用循環水池中的水將液氮洗燃料氣的溫度升高至20℃～33℃。

本發明采用合成氨生產中循環水作為熱源，對液氮洗排到火炬的液態燃料氣加熱，不僅可以避免冷火炬總管因溫度急劇變化而導致管道被拉裂，而且不需要用蒸汽作為熱源對液氮洗燃料氣加熱，不僅節約了大量的蒸汽，降低系統損耗，而且火炬總管內不會出現積水，避免了因水腐蝕管道，又防止在管道低點形成水封而在低溫結冰天氣對管道造成的損壞。而且，液態燃料氣對循環水起到冷卻作用，降低循環水水溫，可以減輕冷卻塔的工作負荷。

附圖說明

圖1是本發明工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，合成氨生產中的循環水系統包括循環水池10、冷卻塔11、循環水泵14及出水管道13和回水管道12。循環水泵14將儲存在吸水井15的水送至出水管道13向整個生產系統供應所需要的冷卻水。系統中的水經回水管道12回流至冷卻塔11及循環水池10中，待冷卻后排到吸水井15中，如此反復循環。

液氮洗燃料氣原有加熱回路為：合成氨液氮洗工序獲得溫度約在-190℃的液氮洗燃料氣經管道1及閥門2送入緩沖罐3中，再經管道5與由管道4輸送的蒸汽混合升溫后送至火炬總管。

本發明保留原有液氮洗燃料氣輸送加熱管路，并在原有加熱回路上并聯本發明加熱回路。本發明加熱回路包括并聯在液氮洗燃料氣輸送管道1上的管道6、設置在循環水系統的循環水池10中用作熱交換器的盤管8以及將盤管出口與緩沖罐出口管道5連接的管道9，管道6上裝有閥門7。液氮洗燃料氣升溫宜在10℃以上，最好是20℃～33℃；盤管8長度根據液氮洗燃料氣需要升高的溫度確定，目的是保證液氮洗燃料氣獲得足夠的熱量，以達到設定的溫度。