[發明專利]一種氨閃蒸制冷工藝

有效

• 申請號: 201410757382.2
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104501443A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王同寶;孫火艷;邢濤;孫志剛;周華輝;吳妙奇;劉文;余勤鋒;吳德民;孟令凱;陳庚
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司33102
• 代理人: 劉鳳欽

技術領域

本發明涉及到一種氨閃蒸制冷工藝。

背景技術

制冷方式主要有三種，壓縮制冷和吸收制冷以及壓縮和吸收混合制冷。工業上常見的有丙烯壓縮制冷、氨壓縮制冷等。民用的制冷劑可以采用氟利昂12和氟利昂22作為制冷劑，用于中央空調，汽車空調、冰箱冰柜、冷庫等。

在現今的大型煤化工裝置中，一般都使用低溫甲醇洗工藝進行氣體的凈化以脫硫脫碳，而為了滿足低溫甲醇洗單元的冷量需求，需要配置冰機單元以提供冷量，冰機單元可采用的制冷劑有丙烯和氨等。其中以氨為制冷劑的氨壓縮制冷系統與低溫甲醇洗的組合配置較為普遍。

氨壓縮制冷的流程較簡單，普遍存在設備投資大、運行過程中能耗高的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種氨閃蒸制冷工藝，從而節省設備投資、大幅度降低裝置運行能耗。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該氨閃蒸制冷工藝，其特征在于包括下述步驟：

用戶使用后循環回來的氣相氨首先進入一段入口分離罐內，分離出液相后，從一級入口進入氨壓縮機進行壓縮；

來自二段入口分離罐的氨從二級入口進入氨壓縮機；

來自三段入口分離罐的氨從三級入口進入氨壓縮機；

來自四段入口分離罐的氨從四級入口進入氨壓縮機；

其中所述一級入口為氨壓縮機的初始入口，設置在氨壓縮機的起始位置；所述二級入口設置在氨壓縮機壓力為0.011-0.7MPaG位置；所述三級入口設置在氨壓縮機壓力為0.072-1.2MPaG的位置；所述四級入口設置在氨壓縮機壓力為0.165-1.5MPaG的位置；并且下一級入口的壓力大于相鄰上一級入口的壓力；

從氨壓縮機出來的氣相氨分為五股，其中第一股通過第一防喘振管線送至一段入口分離罐；第二股通過第二防喘振管線送至二段入口分離罐；第三股通過第三防喘振管線送至三段入口分離罐；第四股通過第四防喘振管線送至四段入口分離罐；進入各防喘振線內的氣相氨的量，以保證壓縮機的各段入口的進氣量不低于壓縮機的喘振點為準。

當各段壓縮機入口的氣量小于額定工況下的一定比例時，相應的防喘振閥打開，通過各防喘振線的補充量，使壓縮機的各段入口氣量至少達到壓縮機的喘振點，以防止壓縮機的喘振對機體的損壞。

第五股送至冷卻器內冷卻成液相氨后經由第一減壓閥減壓至0.165-1.5MPaG后進入所述四段入口分離罐；四段入口分離罐內分離出的氣相從四段入口分離罐的氣相出口返回所述四級入口，四段入口分離罐分離出的液相從四段入口分離罐的液相出口經由第二減壓閥減壓至0.072-1.2MPaG后進入三段入口分離罐內；

經三段入口分離罐分離出的氣相從三段入口分離罐的氣相出口返回至所述三級入口，三段入口分離罐分離出的液相出三段入口分離罐后被分為兩股，其中第一股經由第三減壓閥減壓至0.011-0.7MPaG后作為制冷介質進入過冷器內，與進入過冷器的第二股液相氨換熱，第二股液相氨換熱至-26～22.8℃、壓力為0.052-1.15MPaG，送去用戶使用，換熱完畢后返回所述一段入口分離罐；換熱后的第一股進入二段入口分離罐內，分離出液相后送入所述二級入口。

較好的，所述二級入口的壓力比所述一級入口的壓力高0.04MPa以上，所述三級入口的壓力比所述二級入口b的壓力高0.059MPa以上，所述四級入口的壓力比所述三級入口的壓力高0.093MPa以上。

所述氨壓縮機優選為蒸汽驅動透平壓縮機。

本發明在氨壓縮機的不同的壓力位置設置了三個補氣進口，采用三級閃蒸三段補氣，在三個補氣入口分別補入不同壓力的氣相氨，以提高壓縮機的效率，減小壓縮機的做功，同時可對壓縮過程產生的溫度升高進行緩解，節省了體積膨脹帶來的功的消耗，提高壓縮機的效率，同時還可降低壓縮機的出口溫度，減少冷卻水水使用量；利用三級閃蒸將液相氨逐級降溫，分段減壓，避免了閃蒸氣一次性減壓至低壓所導致的高功耗問題，節省壓縮功，并且提高了液相氨出界區的過冷度，減少了制冷系統的氨使用量，從而減少壓縮機一段入口氣相氨的量，減少壓縮機的功耗，節能降耗效果顯著。

通過上述措施，可使液相低溫氨的循環量減小，出界區的氨過冷度更低，從而使氨的利用率提高，整個制冷系統更加節能；同時氨自冷式換熱器即氨過冷器尺寸隨之減小，氨自冷式換熱器殼程氨的用量也隨之減小，進一步降低了壓縮機的功耗；并且氨的閃蒸降溫和分離相結合，在一個設備中完成，節省了設備投資。