[發(fā)明專利]一種可節(jié)約液氮的液氮洗冷箱及液氮洗冷量回收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011518854.0
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112629159B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 談成明;錢林明;單亞軍;邱正輝;顧敏;陳輝;丁鍵;董仲美
• 申請（專利權(quán)）人: 靈谷化工集團有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F25J3/08
• 代理公司: 北京棧橋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發(fā)明公開了一種可節(jié)約液氮的液氮洗冷箱及液氮洗冷量回收方法，涉及液氮洗技術(shù)領(lǐng)域，包括一種可節(jié)約液氮的液氮洗冷箱，包括氮洗塔、氫氣分離器、一號原料氣冷卻器、二號原料氣冷卻器、中壓氮氣冷卻器、緩沖罐、混合器、通道一、通道二、通道三、通道四、通道八、通道九，通過逐步調(diào)節(jié)氮洗塔的液氮洗滌量，觀察冷箱中各溫度測點溫度的變化以及空分液氮的用量情況，進行參數(shù)優(yōu)化，根據(jù)實際用量數(shù)據(jù)尋找冷熱量的平衡點；通過提高單位質(zhì)量氮所獲取的冷量，使進入一號原料氣冷卻器的中壓氮獲取總體冷量下降，本發(fā)明通過通過液氮洗參數(shù)優(yōu)化，合理分配冷箱內(nèi)部冷量，降低空分液氮供應量，減少生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液氮洗技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種可節(jié)約液氮的液氮洗冷箱及液氮洗冷量回收方法。

背景技術(shù)

氨作為重要的無機化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟中占有重要地位，其中約有80％氨用來生產(chǎn)化學肥料，20％為其它化工產(chǎn)品的原料。合成氨主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。如天然氣、石腦油、重質(zhì)油和煤(或焦炭)等。我國多煤少氣缺油的根本現(xiàn)狀，同時這些化石燃料資源分布極其不均，主要集中于我國的中西部。由于這些因素制約，同時煤炭運輸安全便捷，因此我國沿海地區(qū)的合成氨廠多采用煤炭為原料。凈化系統(tǒng)作為合成壓縮的前工段，為合成系統(tǒng)提供合格的氫氮氣，防止合成塔催化劑中毒。目前凈化系統(tǒng)包括等溫變換、低溫甲醇洗、甲烷化或液氮洗。甲烷化和液氮洗裝置用于合成氨工藝中原料氣的最終凈化，目的是將出甲醇洗的凈化氣含有的CO等能夠?qū)е潞铣纱呋瘎┲卸镜臍怏w去除干凈。甲烷化工段是將CO與H₂通過甲烷化反應生成甲烷，甲烷作為惰性氣進入合成壓縮工段，一方面增加壓縮機透平的蒸汽消耗，另一方面降低合成塔出口的氨凈值，降低生產(chǎn)效率。液氮洗工段是在低溫下用液氮洗滌來自上游甲醇洗工段凈化氣中的CO、CH₄等對合成催化劑有害物質(zhì)及惰性氣體，同時將中壓氮通過粗配氮和精配氮調(diào)節(jié)閥加入到凈化中，使凈化氣中的氫氮比達到3：1的要求，作為合成氣送至合成壓縮工段。相比于甲烷化，液氮洗在一定程度上，最大限度地物理脫除有毒物質(zhì)CO和惰性氣體CH₄、Ar等，降低透平蒸汽消耗，提高氨凈值，因此液氮洗工藝在合成氨廠應用越來越廣泛，如何高效地運轉(zhuǎn)液氮洗系統(tǒng)成為一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

一種可節(jié)約液氮的液氮洗冷箱，包括氮洗塔、氫氣分離器、一號原料氣冷卻器、二號原料氣冷卻器、中壓氮氣冷卻器、緩沖罐、混合器、通道一、通道二、通道三、通道四、通道八、通道九，所述氫氣分離器底部設(shè)有通道一，所述通道一內(nèi)的氣體經(jīng)二號原料氣冷卻器、一號原料氣冷卻器、中壓氮氣冷卻器后排至去燃料系統(tǒng)，從原料氣進入由通道二經(jīng)一號原料氣冷卻器、二號原料氣冷卻器后進入氮洗塔下方；所述通道三內(nèi)的氣體經(jīng)中壓氮氣冷卻器、一號原料氣冷卻器、二號原料氣冷卻器后進入氮洗塔中上部，從氮洗塔頂部排出的氣體進入所述通道四后經(jīng)二號原料氣冷卻器后送至混合器，所述混合器的另一進氣端連接有通道五，所述通道五內(nèi)的氣體來自通道三內(nèi)經(jīng)過一號原料氣冷卻器冷卻的氣體，混合器頂部設(shè)有將混合氣送入通道六，所述通道六內(nèi)的氣體在混入甲醇洗的合成氣后送至合成氨工段，氮洗塔底部設(shè)有用于向氫氣分離器排液的通道七，所述通道八內(nèi)的氣體由氫氣分離器頂部出氣經(jīng)二號原料氣冷卻器、一號原料氣冷卻器、中壓氮氣冷卻器后的循環(huán)氣送至去甲醇洗工序的循環(huán)氣壓縮機，所述通道九內(nèi)氣體自液氮系統(tǒng)，經(jīng)二號原料氣冷卻器、一號原料氣冷卻器、中壓氮氣冷卻器排至去甲醇洗裝置，所述緩沖罐外接低溫液體后排至去火炬氣系統(tǒng)。

進一步地，所述通道九前端設(shè)有用于和所述通道一相通的管道一，且管道一與所述通道九之間連接有用于轉(zhuǎn)換通道九流向的閥門一。

進一步地，所述緩沖罐排至去火炬系統(tǒng)的過程中依次接入有用于混入冷火炬氣的管道二、用于混入低壓蒸汽的管道三、用于混入中低壓蒸汽的管道四、用于混入熱力火炬氣的管道五。

進一步地，所述通道六內(nèi)的部分氣體經(jīng)過一號原料氣冷卻器后排入甲醇洗系統(tǒng)，經(jīng)過中壓氮氣冷卻器冷卻后的合成氣排入去火炬氣系統(tǒng)，所述通道三中的中壓氮氣在進入氮洗塔前有部分氣體與凈化氣混合后送入通道六內(nèi)。