[發明專利]一種串聯式氨合成工藝

在審

• 申請號: 202011300101.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112499646A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 吳建忠;趙文武;王玉濤
• 申請（專利權）人: 寧夏坤輝氣化有限公司
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增

1.一種串聯式氨合成工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：利用一級氨合成塔將持續通入塔內的原料氣體加熱加壓，在催化劑的作用下生成含有氨氣的混合物，然后將氨氣混合物進行降溫冷凝，得到含有氨氣的氣液混合物；

步驟2：將步驟1中生成的氣液混合物進行二次降溫冷凝，再進行氣液分離，得到冷補充氣與液氨；

步驟3：將步驟2中生成的冷補充氣用循環機通入二級氨合成塔內，利用二級氨合成塔將補充氣體加熱加壓，在催化劑的作用下再次生成含有氨氣的混合物；

步驟4：將步驟2中生成的液氨收集儲存在中轉罐中，然后進行馳放氣操作，將馳放氣的氣體通入循環機內，剩余的液氨通入氨槽儲存；

步驟5：將步驟3中生成的氨氣混合物與步驟2中的氣液混合物融合，視為步驟2中的氣液混合物，重復步驟2-5，循環往復進行。

2.如權利要求1所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述一級氨合成塔的容積小于二級氨合成塔的容積。

3.如權利要求2所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述步驟1包括：

a.)將原料氣體A加壓并通入一級油分離器內；

b.)A凈一級油分離器分離后得到去油原料氣B；

c.)B從一級油分離器排出后分為兩股氣體B1、B2；

d.)B1經過一級塔前換熱器加熱后變為符合氨催化反應溫度的C，通入一級氨合成塔反應；B2作為冷源通入一級氨合成塔環隙為塔壁降溫；

e.)C經一級氨合成塔催化反應，生成含有氨氣的混合氣D；B2在一級氨合成塔的環隙行程行進完成后，一部分融入B1，另一部分直接通入一級氨合成塔與C融合；

f.)D依次經過一級廢熱鍋爐、一級塔前換熱器、一級水冷器的降溫冷凝后生成氣液混合物E。

4.如權利要求2所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述步驟2包括:

g.)步驟1生成的含有氨氣的氣液混合物，先經過二級水冷器二次降溫冷凝，再用冷交換器進行一次氣液分離，得到混合氣F與液氨，液氨通入中轉罐；

h.)F通入氨冷器二次氣液分離，得到二次分離混合物G；

i.)G通入氨分離器分離出液氨與冷補充氣H，H經過冷交換器為其提供冷源后通入循環機，液氨通入中轉罐。

5.如權利要求2所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述步驟3包括：

j.)將步驟2中生成的冷補充氣經循環機加壓后，通入二級油分離器得到去油補充氣I；

k.)I從二級油分離器排出后分為兩股氣體I1、I2；

l.)I1經過二級塔前換熱器加熱后變為符合氨催化反應溫度的J，通入二級氨合成塔反應；I2冷源通入二級氨合成塔環隙為塔壁降溫；

m.)J經二級氨合成塔催化反應，生成含有氨氣的混合氣K；I2在一級氨合成塔的環隙行程行進完成后，一部分融入I1，另一部分直接通入二級氨合成塔與J融合。

6.如權利要求2所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述步驟5包括：

n.)K經二級廢熱鍋爐降溫；

o.)再經二級塔前換熱器的降溫冷凝后融入E中。

7.如權利要求3所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述D經過一級廢熱鍋爐，與一級廢熱鍋爐換熱，為廢熱鍋爐提供熱能，用于生產蒸汽；所述D 經過一級塔前換熱器，為一級塔前換熱器提供熱能，將B1加熱。

8.如權利要求4所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述步驟h中，F通入氨冷器二次氣液分離時，在冷交換器與氨冷器之間設置有排空管道；所述排空管道定期開啟，將管道內循環氣體排空。

9.如權利要求6所述的串聯式氨合成工藝，其特征在于：所述K經過二級廢熱鍋爐，與二級廢熱鍋爐換熱，為廢熱鍋爐提供熱能，用于生產蒸汽；所述K經過二級塔前換熱器，為二級塔前換熱器提供熱能，將I1加熱。