[發明專利]一種高純氨連續生產系統及其生產工藝

有效

• 申請號: 201811001607.6
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109231238B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 趙曉蘭;丁高松;潘佳偉;鄢芝勇
• 申請（專利權）人: 浙江英德賽半導體材料股份有限公司
• 主分類號: C01C1/12
• 分類號: C01C1/12
• 代理公司: 嘉興海創專利代理事務所(普通合伙) 33251
• 代理人: 鄭文濤

1.一種高純氨連續生產系統，其特征在于，包括原料氨儲罐（1）、進料泵（2）、汽化器（3）、過濾器（4）、兩級氨精餾塔裝置、第一緩沖罐（5）、第二緩沖罐（6）、產品罐（7）、倒液泵（8）、分析檢測儀（9），所述原料氨儲罐（1）與進料泵（2）入口相連，進料泵（2）出口與汽化器（3）入口相連，汽化器（3）氣相出口與過濾器（4）通過氨氣管道相連，過濾器（4）與兩級氨精餾塔裝置相連，兩級氨精餾塔裝置的產品采出口連接有液氨管道，分析檢測儀（9）、第一緩沖罐（5）和第二緩沖罐（6）依次連接在與產品采出口連接的液氨管道上，第一緩沖罐（5）、第二緩沖罐（6）的出口通過液氨管道連接產品罐（7）和倒液泵（8），倒液泵（8）的出口與原料氨儲罐（1）相連，兩級氨精餾塔裝置包括第一精餾塔（10）和第二精餾塔（11），所述第一精餾塔（10）的頂部設有第一冷凝器（13），第二精餾塔（11）的頂部設有第二冷凝器（14），第一精餾塔（10）、第二精餾塔（11）的底部均連接有再沸器（12），第一冷凝器（13）的氣相出口與第二精餾塔（11）的進口連接，第二冷凝器（14）的氣相出口連接尾氣處理系統（15）。

2.根據權利要求1所述的一種高純氨連續生產系統，其特征在于，第一精餾塔（10）、第二精餾塔（11）的塔內填有波紋絲網填料。

3.根據權利要求1所述的一種高純氨連續生產系統，其特征在于，所述原料氨儲罐（1）、汽化器（3）、第一精餾塔（10）、第二精餾塔（11）、第一緩沖罐（5）、第二緩沖罐（6）、產品罐（7）上均設置有壓力表、溫度計和安全閥。

4.根據權利要求1所述的一種高純氨連續生產系統，其特征在于，所述汽化器（3）內附有能水浴加熱的加熱盤管。

5.根據權利要求1所述的一種高純氨連續生產系統，其特征在于，所述產品罐（7）、第一緩沖罐（5）、第二緩沖罐（6）上設有冷凍水夾套。

6.一種高純氨連續生產工藝，其特征在于，具體步驟如下：

S1:?原料氨檢驗合格后經液氨管道卸料至原料氨儲罐（1），原料氨儲罐（1）壓力在3-13Bar；

S2:?原料由原料氨儲罐（1）經進料泵（2）輸送至汽化器（3），所述進料泵（2）需采用無油式輸送泵；

S3:?原料在汽化器（3）內，升溫增壓，確保足夠壓力，汽化器（3）升壓原理為：汽化器（3）內附有熱水盤管，原料氨通過熱水盤管提供的熱量進行升溫增壓，熱水溫度控制在30-45℃，正常運行過程中汽化器（3）控制壓力為8-12Bar；

S4:?氨在汽化器（3）內由液態變為氣態，氣態氨由汽化器（3）經氨氣管道進入過濾器（4）除去部分顆粒物質及油分；

S5：除去油分和顆粒物質的氨氣進入第一精餾塔（10），通過第一精餾塔（10）頂部設有的冷凝器提供下降冷凝液，第一精餾塔（10）底部設有的再沸器（12）提供上升蒸汽，氨在精餾塔內實現氣液相傳質、傳熱，除去氨中的重組分雜質，重組分雜質為水，雜質水除到20ppb以內；

S6:除去重組分的氨氣由第一精餾塔（10）的第一冷凝器（13）頂部，進入到第二精餾塔（11），通過第二精餾塔（11）頂部設有的第二冷凝器（14）提供下降冷凝液，第二精餾塔（11）底部設有的再沸器（12）提供上升蒸汽，氨在第二精餾塔（11）內實現氣液相傳質、傳熱，除去氨中的輕組分雜質，輕組分雜質包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、氮氣、氫氣；

S7:?第二精餾塔（11）的產品采出口設置有分析取樣管線，直接連通至分析檢測儀（9），對產品品質進行24小時，時時在線監測，監測組分為水、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、氮氣、氫氣；

S8：分析檢測儀（9）檢測合格后的氨氣純度達到99.99999%，經第二精餾塔（11）的產品采出口，由頂部進入第一緩沖罐（5），第一緩沖罐（5）設有冷卻水夾套，第一緩沖罐（5）壓力為5-8Bar；

S9：第一緩沖罐（5）中的液氨通過壓差經底部采出至產品罐（7）；

S10：當生產線出現異常或產品品質異常時，兩級氨精餾塔裝置的產品采出口切換連接至第二緩沖罐（6），對生產線工藝進行排查，生產線恢復正常時，產品采出口切換回第一緩沖罐（5），第二緩沖罐（6）中的液氨經倒液泵（8），倒料至原料氨儲罐（1）。