[發(fā)明專利]一種消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空的方法及設備

在審

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• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106766351A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 宮欽紅;肖躍進;葛方晉;宋紅英;劉聰;馬小冬
• 申請（專利權）人: 文安縣天瀾新能源有限公司
• 主分類號: F25B23/00
• 分類號: F25B23/00;F25B49/00;F25D3/10
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙)13106
• 代理人: 于文順,楊全保

技術領域

本發(fā)明涉及一種消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空的方法及設備，利用液氨蒸發(fā)吸熱深度冷卻進貯槽氨的溫度,從而降低氨的液化壓力來消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空，屬于合成氨技術領域。

背景技術

合成氨冷凍崗位的任務是將相關崗位氨蒸發(fā)器蒸發(fā)的氣氨經(jīng)壓縮、冷凝變成液氨，供相關崗位使用，構成冷凍循環(huán)。傳統(tǒng)工藝概述：從相關崗位氨蒸發(fā)器來的氣氨（溫度-15-15℃，壓力0.05-0.3MPa），經(jīng)緩沖罐分離油水后進冷凍壓縮機加壓（溫度升至90-110℃，壓力升至1.0-1.6MPa），再進入水冷卻（凝）器進行換熱降溫冷卻冷凝（溫度降至45℃以下，壓力降至0.8-1.45MPa)，進入液氨貯槽供各崗位循環(huán)使用。

正常情況下，液氨貯槽液氨供給相關崗位氨蒸發(fā)器，液氨變成氣氨，壓力降低，液氨中溶解的不凝氣（H2、N2、CH4等）會釋放出來進入氣氨中，經(jīng)冷凍崗位加壓冷卻又溶解到液氨中，液氨貯槽應當沒有放空。但實際上，由于各種原因，不同廠家或多或少在生產(chǎn)的不同時間，尤其夏季高溫季節(jié)，經(jīng)常會發(fā)生因終端冷凝溫度不到位而導致進貯槽氨的冷凝壓力高，從而造成液氨貯槽放空現(xiàn)象，氣溫越高，放空量越大，造成氨不平衡，產(chǎn)氨水增多，有時會嚴重制約生產(chǎn)的加量，導致產(chǎn)量低，消耗高，經(jīng)濟性差。另外貯槽壓力始終在極高限運行，會造成操作工人工作強度增大，稍不留神易造成冷凍機高壓連鎖停車，嚴重影響生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空的方法及設備，利用液氨蒸發(fā)深度冷卻進液氨貯槽的氨的溫度的裝置，引入到冷凍工藝流程中（每年6～9月高溫季節(jié)可根據(jù)生產(chǎn)需要投入運行），進而降低進液氨貯槽氨的液化壓力消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空，解決背景技術存在的上述問題。

本發(fā)明的技術方案為：

一種消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空的設備，包含依次布置的相關崗位蒸發(fā)器、緩沖罐、冷凍機、水冷卻（凝）器和液氨貯槽，在水冷卻（凝）器與液氨貯槽之間增加一臺氨蒸發(fā)器，氨蒸發(fā)器上開有進口管、出口管、加氨管、氣氨管、殼程導淋管及閥門和管程放空管及閥門，進口管上設有進口閥，出口管上設有出口閥，進口管和出口管上均設置有溫度傳感器，加氨管上設有加氨閥，氣氨管上設有氣氨閥；所述水冷卻（凝）器和液氨貯槽之間的管道上設有近路閥，進口管通過進口閥連接在近路閥的水冷卻（凝）器端，出口管通過出口閥連接在近路閥的液氨貯槽端；氣氨管通過氣氨閥連接在相關崗位蒸發(fā)器與緩沖罐之間的管道上。

所述氨蒸發(fā)器上設置液位計及壓力表。由水冷卻（凝）器過來的氣、液氨混合物走管程，通過與走殼程的液氨換熱，使其中的氣氨全部被冷卻為液氨。

所述氨蒸發(fā)器上設置壓力表，以顯示氣氨壓力；還設有安全閥，以確保設備運行安全。

所述氨蒸發(fā)器的筒體材料采用16MnR鋼板制作；接管采用厚壁管，材質(zhì)采用20#鋼。

一種消除合成氨冷凍崗位液氨貯槽放空的方法，包含如下步驟：

在水冷卻（凝）器與液氨貯槽之間增加一臺氨蒸發(fā)器，氨蒸發(fā)器上開有進口管、出口管、加氨管、氣氨管、殼程導淋管及閥門和管程放空管及閥門，進口管上設有進口閥，出口管上設有出口閥，進口管和出口管上均設置有溫度傳感器，加氨管上設有加氨閥，氣氨管上設有氣氨閥；所述水冷卻（凝）器和液氨貯槽之間的管道上設有近路閥，進口管通過進口閥連接在近路閥的水冷卻（凝）器端，出口管通過出口閥連接在近路閥的液氨貯槽端；氣氨管通過氣氨閥連接在相關崗位蒸發(fā)器與緩沖罐之間的管道上；

每年夏季（6～9月），液氨貯槽放空時，氨蒸發(fā)器投入使用，將進口閥、出口閥全部打開，關閉近路閥，從相關崗位蒸發(fā)器來的氣氨，經(jīng)緩沖罐分離油水后進冷凍機加壓，再進入水冷卻（凝）器進行換熱降溫冷卻冷凝，從水冷卻（凝）器出來的為氣、液氨混合物，經(jīng)氨蒸發(fā)器進口管進入氨蒸發(fā)器中，通過殼程的介質(zhì)液氨將管程的氣氨冷卻為液氨后進入液氨貯槽；在此換熱過程中，用作冷介質(zhì)的液氨來自于液氨貯槽，加氨量根據(jù)液位、氣氨壓力及冷凍量，通過調(diào)整加氨閥的開度來控制，這樣就可以通過控制終端進液氨貯槽的氨溫度來降低液化壓力，確保液氨貯槽不放空；用于冷介質(zhì)的液氨與氣氨換熱后被變成氣氨，通過氣氨管返回到緩沖罐內(nèi)，進入下一個循環(huán)工藝過程；由水冷卻（凝）器過來的氣、液氨混合物走管程，通過與走殼程的液氨換熱，使其中的氣氨全部被冷卻為液氨；