[實用新型]一種合成氨原料氣壓縮系統

有效

• 申請號: 202221275251.7
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN217481559U
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 徐海波;許自新;聶峰;王新堯;馬俊超
• 申請（專利權）人: 興安盟博源化學有限公司
• 主分類號: F04D17/12
• 分類號: F04D17/12;F04D25/04;F04D29/58;C01C1/04
• 代理公司: 內蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 劉彩霞

本實用新型公開了一種合成氨原料氣壓縮系統，包括原料氣輸送管道、離心式壓縮機、空冷器及水冷器。優點在于：在水冷器前增加空冷器，將高溫原料氣冷卻至91℃以下后再送入水冷器，徹底解決了冷卻水汽化導致的水冷器列管內部結垢現象，保持了水冷器原有的換熱面積及換熱效果，使得離心式壓縮機的生產負荷明顯提高；克服了清理水冷器內部結垢物對離心式壓縮機的高負荷運行周期的影響，使得離心式壓縮機的高負荷運行周期不受限制，有效提高了生產效率；同時，避免了水冷器在線化學清洗步驟，提高了水冷器的使用壽命，節約了設備成本。

技術領域：

本實用新型涉及合成氣制備技術領域，尤其涉及一種合成氨原料氣壓縮系統。

背景技術：

氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料，在合成氨的生產中，利用離心式壓縮機對合成氨的原料氣進行壓縮升壓，離心式壓縮機第一段的出口溫度可達160℃。由于離心式壓縮機第二段的入口溫度不能高于65℃，因此經離心式壓縮機第一段壓縮的高溫原料氣需先進行冷卻，目前主要是通過水冷器對高溫原料氣進行冷卻。

冷卻水由水冷器冷介質入口向冷介質出口前進的過程中，逐漸接近高溫原料氣的進口端，在高溫原料氣的作用下，冷卻水中的硅酸鹽、鎂鹽、鈣鹽等物質易結晶生成水垢，導致循環水冷卻器的列管堵塞、換熱面積減小，影響換熱效果。此外，原料氣壓縮段間工藝氣溫度過高，會導致工藝系統負荷加不滿，離心式壓縮機被迫降負荷，使得透平機械效率很低，透平蒸汽消耗量大，增加運行成本。

為保證合成氨壓縮裝置連續運行，根據結垢物的化學成分采用在線化學清洗的方案，經過兩次弱酸化學清洗，水冷器熱介質出口處原料氣的溫度有所降低，但是頻繁的化學清洗對設備具有腐蝕影響，長期化學清洗方案是不可行的。對水冷器內結垢物進行清理時，需要暫停生產，因此導致離心式壓縮機的高負荷運行周期被限制在四個月以內。

實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種合成氨原料氣壓縮系統。

本實用新型由如下技術方案實施：一種合成氨原料氣壓縮系統，包括原料氣輸送管道、離心式壓縮機、空冷器及水冷器；

所述離心式壓縮機分為三段；所述原料氣輸送管道的出口與所述離心式壓縮機第一段進口連通，所述離心式壓縮機第一段出口與所述空冷器的熱介質進口連通，所述空冷器的熱介質出口與所述水冷器的熱介質進口連通，所述水冷器的熱介質出口與所述離心式壓縮機第二段進口連通，所述離心式壓縮機第三段出口與氨合成塔的進口連通，所述氨合成塔的氣相出口與所述離心式壓縮機的第三段進口連通。

優選的，所述空冷器還設有熱介質循環管道，所述熱介質循環管道的進口與所述空冷器的熱介質出口連通，所述熱介質循環管道的出口與所述空冷器的熱介質進口連通。

優選的，所述水冷器的熱介質進口處設有第一閥門，所述熱介質循環管道的進口處設有第二閥門。

優選的，所述空冷器的熱介質出口處設有溫度傳感器。

優選的，還包括DCS控制器，所述DCS控制器的信號輸入端與所述溫度傳感器的信號輸出端連接，所述DCS控制器的信號輸出端與所述第一閥門和所述第二閥門的信號輸入端連接。

優選的，所述空冷器的管束管徑為DN32。

優選的，所述離心式壓縮機第三段出口還和火炬的進口連通。

本實用新型的優點：在水冷器前增加空冷器，將高溫原料氣冷卻至91℃以下后再送入水冷器，徹底解決了冷卻水汽化導致的水冷器列管內部結垢現象，保持了水冷器原有的換熱面積及換熱效果，使得離心式壓縮機的生產負荷明顯提高；克服了清理水冷器內部結垢物對離心式壓縮機的高負荷運行周期的影響，使得離心式壓縮機的高負荷運行周期不受限制，有效提高了生產效率；同時，避免了水冷器在線化學清洗步驟，提高了水冷器的使用壽命，節約了設備成本。

附圖說明：