本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)，特別是指氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、從凈化來的壓力為3.0mpa，溫度30℃的新鮮氣和從合成回路返回的循環(huán)氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓至14.1mpa(a)，經(jīng)熱交換器換熱升溫后，送至氨合成塔內(nèi)，合成氣在高溫、高壓、催化劑催化作用下反應(yīng)生成nh3。然后通過蒸汽過熱器、中壓廢鍋、鍋爐給水加熱器、低壓廢鍋、熱交換器、水冷器、冷交換器、一級氨冷器、二級氨冷器換熱冷卻、冷凝，經(jīng)氨分離器分離出液氨，將產(chǎn)品液氨送出界區(qū)，未反應(yīng)的氣體返回合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段和新鮮氣匯合，提高壓力后繼續(xù)進(jìn)入合成塔進(jìn)行反應(yīng)。

2、目前水冷器出口合成氣40℃，這就導(dǎo)致需要大量的液氨送入一級氨冷器、二級氨冷器蒸發(fā)降溫，來保證二級氨冷器出口溫度在-10℃以下，維持氨合成系統(tǒng)反應(yīng)的平衡；一級氨冷器、二級氨冷器蒸發(fā)出來的氨氣，需要通過氨冰機(jī)加壓冷卻、降溫后，將冷凝下來的液氨送至液氨儲罐內(nèi)。氨冰機(jī)的汽輪機(jī)需要3.8mpa蒸汽40t/h來維持氨氣系統(tǒng)的平衡；合成氣壓縮機(jī)的汽輪機(jī)需要9.8mpa蒸汽52t/h來維持系統(tǒng)反應(yīng)的平衡。因此，設(shè)計(jì)一種更高效氨合成生產(chǎn)過程中降低汽輪機(jī)負(fù)荷節(jié)能處理系統(tǒng)，是非常有必要且有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，包括用于輸送氫氮?dú)獾陌焙铣裳a(bǔ)充氣管線，所述氨合成補(bǔ)充氣管線上設(shè)有氨合成補(bǔ)充氣閥門，所述氨合成補(bǔ)充氣管線下端連接用于對氣體壓縮的氣體壓縮模塊，所述氣體壓縮模塊的輸出端通過氫氮?dú)夤芫€與熱交換模塊連通，氫氮?dú)夤芫€上設(shè)有壓縮機(jī)出口閥門，熱交換模塊的第一輸出端通過氫氮?dú)膺M(jìn)氨合成塔管線與氨合成塔進(jìn)料端連通，所述熱交換模塊的第二輸出端與冷卻模塊連通，所述冷卻模塊和熱交換模塊與溴化鋰單元交互，所述冷卻模塊的出料端與液氨儲罐進(jìn)料端連通，所述液氨儲罐和氨分離器之間的管路上設(shè)有放氨閥門。

4、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供以下可選技術(shù)方案：

5、在一種可選方案中：所述冷卻模塊包括水冷器，所述水冷器的出料端與低溫水冷器連通，所述低溫水冷器的出料端與冷交換器連通，所述冷交換器的出料端與一級氨冷器連通，所述一級氨冷器的出料端與二級氨冷器連通，所述二級氨冷器的出料端與氨分離器連通，所述一級氨冷器二號二級氨冷器的第二出料端通過氨冷器用氨管線與液氨儲罐連通，所述一級氨冷器的第二出料端設(shè)有一級氨冷器進(jìn)氨閥門，所述二級氨冷器的第二出料端設(shè)有二級氨冷器進(jìn)氨閥門，所述氨冷器用氨管線上設(shè)有液氨外送閥門。

6、在一種可選方案中：所述一級氨冷器排氣端通過低壓氣氨管線與冰機(jī)低壓缸連通，所述低壓氣氨管線上設(shè)有低壓氣氨閥門，所述二級氨冷器的排氣端通過中壓氣氨管線與冰機(jī)高壓缸連通，中壓氣氨管線上設(shè)有中壓氣氨閥門，所述冰機(jī)高壓缸和冰機(jī)低壓缸連接用于帶動其工作的冰機(jī)汽輪機(jī)，所述冰機(jī)低壓缸的排料端與冰機(jī)高壓缸的進(jìn)料端通過管路連通，所述冰機(jī)高壓缸的排料端通過氣氨管線與氨冰機(jī)水冷器連通，所述氣氨管線上設(shè)有冰機(jī)氣氨外送閥門，所述氨冰機(jī)水冷器的出料端與液氨儲罐的進(jìn)料端連通，所述氨冰機(jī)水冷器和液氨儲罐之間的管路上設(shè)有冰機(jī)系統(tǒng)送氨閥門。

7、在一種可選方案中：所述熱交換模塊包括與氫氮?dú)夤芫€連接的熱交換器和與蒸汽過熱器出料端連通的蒸汽過熱器，所述蒸汽過熱器與氨合成塔之間通過合成氣進(jìn)蒸汽過熱器管線連通，所述蒸汽過熱器的出料端與中壓廢鍋連通，所述中壓廢鍋的出料端與鍋爐水加熱器連通，所述鍋爐水加熱器的出料端與低壓廢鍋連通，所述低壓廢鍋的出料端與熱交換器連通。

8、在一種可選方案中：所述氣體壓縮模塊包括用于對氣體依次壓縮的壓縮機(jī)低壓缸、壓縮機(jī)中壓缸和壓縮機(jī)高壓缸，所述壓縮機(jī)低壓缸、壓縮機(jī)中壓缸和壓縮機(jī)高壓缸連接用于帶動其工作的壓縮機(jī)汽輪機(jī)。

9、在一種可選方案中：所述冷交換器的第二出料端通過合成氣進(jìn)壓縮機(jī)管線與壓縮機(jī)高壓缸回料端連通，所述合成氣進(jìn)壓縮機(jī)管線上設(shè)有合成氣進(jìn)壓縮機(jī)閥門。

10、在一種可選方案中：所述氨分離器的出料端還設(shè)有與冷交換器進(jìn)料端連通的合成氣進(jìn)冷交管線。

11、在一種可選方案中：所述溴化鋰單元包括溴化鋰機(jī)組，所述低溫水冷器的第二輸出端通過復(fù)熱冷水管線與溴化鋰機(jī)組連通，所述復(fù)熱冷水管線上設(shè)有復(fù)熱冷水進(jìn)溴化鋰機(jī)組閥門，所述低溫水冷器的第二進(jìn)料端通過冷水管線與溴化鋰機(jī)組連通，所述冷水管線上設(shè)有冷水泵進(jìn)口閥門、冷水泵和冷水泵出口閥門，所述冷水泵設(shè)置在冷水泵進(jìn)口閥門和冷水泵出口閥門之間，所述溴化鋰機(jī)組上的進(jìn)水端設(shè)有溴化鋰機(jī)組冷卻水進(jìn)水閥門，所述溴化鋰機(jī)組上設(shè)有調(diào)節(jié)氣壓的溴化鋰機(jī)組蒸汽調(diào)節(jié)閥，所述溴化鋰機(jī)組上的出水端設(shè)有溴化鋰機(jī)組冷卻水出水閥門，所述溴化鋰機(jī)組上冷凝水出水設(shè)有凝水回水閥門，所述溴化鋰機(jī)組上的熱水出口通過熱水回收管線與低壓廢鍋進(jìn)水端連通，所述熱水回收管線上設(shè)有鍋爐水回水閥門，所述溴化鋰機(jī)組原料進(jìn)口設(shè)有鍋爐水進(jìn)溴化鋰機(jī)組管線，所述鍋爐水進(jìn)溴化鋰機(jī)組管線上設(shè)有鍋爐水循環(huán)泵出口閥門，所述鍋爐水循環(huán)泵出口閥門與鍋爐水循環(huán)泵連通，所述鍋爐水循環(huán)泵另一端與低壓廢鍋的出料端連通，所述低壓廢鍋和鍋爐水循環(huán)泵之間設(shè)有鍋爐水循環(huán)泵進(jìn)口閥門。

12、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

13、本申請分離后的氫氮?dú)饨?jīng)合成氣進(jìn)冷交管線、冷交換器進(jìn)行冷量回收，回收后的氫氮?dú)饨?jīng)合成氣進(jìn)壓縮機(jī)閥門、合成氣進(jìn)壓縮機(jī)管線進(jìn)入壓縮機(jī)高壓缸與壓縮機(jī)中壓缸送來的氫氮?dú)饣旌显鰤?，完成循環(huán)使用，節(jié)約了資源，降低了氨合成生產(chǎn)過程中降低汽輪機(jī)負(fù)荷，起到了節(jié)能的效果。

技術(shù)特征：

1.一種氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于：包括用于輸送氫氮?dú)獾陌焙铣裳a(bǔ)充氣管線(29)，所述氨合成補(bǔ)充氣管線(29)上設(shè)有氨合成補(bǔ)充氣閥門(30)，所述氨合成補(bǔ)充氣管線(29)下端連接用于對氣體壓縮的氣體壓縮模塊，所述氣體壓縮模塊的輸出端通過氫氮?dú)夤芫€(33)與熱交換模塊連通，氫氮?dú)夤芫€(33)上設(shè)有壓縮機(jī)出口閥門(32)，熱交換模塊的第一輸出端通過氫氮?dú)膺M(jìn)氨合成塔管線(5)與氨合成塔(6)進(jìn)料端連通，所述熱交換模塊的第二輸出端與冷卻模塊連通，所述冷卻模塊和熱交換模塊與溴化鋰單元交互，所述冷卻模塊的出料端與液氨儲罐(51)進(jìn)料端連通，所述液氨儲罐(51)和氨分離器(45)之間的管路上設(shè)有放氨閥門(46)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻模塊包括水冷器(25)，所述水冷器(25)的出料端與低溫水冷器(26)連通，所述低溫水冷器(26)的出料端與冷交換器(27)連通，所述冷交換器(27)的出料端與一級氨冷器(40)連通，所述一級氨冷器(40)的出料端與二級氨冷器(43)連通，所述二級氨冷器(43)的出料端與氨分離器(45)連通，所述一級氨冷器(40)二號二級氨冷器(43)的第二出料端通過氨冷器用氨管線(47)與液氨儲罐(51)連通，所述一級氨冷器(40)的第二出料端設(shè)有一級氨冷器進(jìn)氨閥門(39)，所述二級氨冷器(43)的第二出料端設(shè)有二級氨冷器進(jìn)氨閥門(44)，所述氨冷器用氨管線(47)上設(shè)有液氨外送閥門(48)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級氨冷器(40)排氣端通過低壓氣氨管線(56)與冰機(jī)低壓缸(57)連通，所述低壓氣氨管線(56)上設(shè)有低壓氣氨閥門，所述二級氨冷器(43)的排氣端通過中壓氣氨管線(42)與冰機(jī)高壓缸(58)連通，中壓氣氨管線(42)上設(shè)有中壓氣氨閥門(54)，所述冰機(jī)高壓缸(58)和冰機(jī)低壓缸(57)連接用于帶動其工作的冰機(jī)汽輪機(jī)(53)，所述冰機(jī)低壓缸(57)的排料端與冰機(jī)高壓缸(58)的進(jìn)料端通過管路連通，所述冰機(jī)高壓缸(58)的排料端通過氣氨管線(52)與氨冰機(jī)水冷器(49)連通，所述氣氨管線(52)上設(shè)有冰機(jī)氣氨外送閥門(59)，所述氨冰機(jī)水冷器(49)的出料端與液氨儲罐(51)的進(jìn)料端連通，所述氨冰機(jī)水冷器(49)和液氨儲罐(51)之間的管路上設(shè)有冰機(jī)系統(tǒng)送氨閥門(50)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換模塊包括與氫氮?dú)夤芫€(33)連接的熱交換器(24)和與蒸汽過熱器(7)出料端連通的蒸汽過熱器(7)，所述蒸汽過熱器(7)與氨合成塔(6)之間通過合成氣進(jìn)蒸汽過熱器管線(4)連通，所述蒸汽過熱器(7)的出料端與中壓廢鍋(22)連通，所述中壓廢鍋(22)的出料端與鍋爐水加熱器(23)連通，所述鍋爐水加熱器(23)的出料端與低壓廢鍋(21)連通，所述低壓廢鍋(21)的出料端與熱交換器(24)連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體壓縮模塊包括用于對氣體依次壓縮的壓縮機(jī)低壓缸(31)、壓縮機(jī)中壓缸(34)和壓縮機(jī)高壓缸(35)，所述壓縮機(jī)低壓缸(31)、壓縮機(jī)中壓缸(34)和壓縮機(jī)高壓缸(35)連接用于帶動其工作的壓縮機(jī)汽輪機(jī)(36)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷交換器(27)的第二出料端通過合成氣進(jìn)壓縮機(jī)管線(37)與壓縮機(jī)高壓缸(35)回料端連通，所述合成氣進(jìn)壓縮機(jī)管線(37)上設(shè)有合成氣進(jìn)壓縮機(jī)閥門(38)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氨分離器(45)的出料端還設(shè)有與冷交換器(27)進(jìn)料端連通的合成氣進(jìn)冷交管線(41)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，其特征在于，所述溴化鋰單元包括溴化鋰機(jī)組(10)，所述低溫水冷器(26)的第二輸出端通過復(fù)熱冷水管線(28)與溴化鋰機(jī)組(10)連通，所述復(fù)熱冷水管線(28)上設(shè)有復(fù)熱冷水進(jìn)溴化鋰機(jī)組閥門(11)，所述低溫水冷器(26)的第二進(jìn)料端通過冷水管線(15)與溴化鋰機(jī)組(10)連通，所述冷水管線(15)上設(shè)有冷水泵進(jìn)口閥門(13)、冷水泵(12)和冷水泵出口閥門(14)，所述冷水泵(12)設(shè)置在冷水泵進(jìn)口閥門(13)和冷水泵出口閥門(14)之間，所述溴化鋰機(jī)組(10)上的進(jìn)水端設(shè)有溴化鋰機(jī)組冷卻水進(jìn)水閥門(1)，所述溴化鋰機(jī)組(10)上設(shè)有調(diào)節(jié)氣壓的溴化鋰機(jī)組蒸汽調(diào)節(jié)閥(2)，所述溴化鋰機(jī)組(10)上的出水端設(shè)有溴化鋰機(jī)組冷卻水出水閥門(9)，所述溴化鋰機(jī)組(10)上冷凝水出水設(shè)有凝水回水閥門(18)，所述溴化鋰機(jī)組(10)上的熱水出口通過熱水回收管線(16)與低壓廢鍋(21)進(jìn)水端連通，所述熱水回收管線(16)上設(shè)有鍋爐水回水閥門(17)，所述溴化鋰機(jī)組(10)原料進(jìn)口設(shè)有鍋爐水進(jìn)溴化鋰機(jī)組管線(3)，所述鍋爐水進(jìn)溴化鋰機(jī)組管線(3)上設(shè)有鍋爐水循環(huán)泵出口閥門(8)，所述鍋爐水循環(huán)泵出口閥門(8)與鍋爐水循環(huán)泵(19)連通，所述鍋爐水循環(huán)泵(19)另一端與低壓廢鍋(21)的出料端連通，所述低壓廢鍋(21)和鍋爐水循環(huán)泵(19)之間設(shè)有鍋爐水循環(huán)泵進(jìn)口閥門(20)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種氨合成生產(chǎn)過程中降低蒸汽消耗處理系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在能耗較高的問題；包括用于輸送氫氮?dú)獾陌焙铣裳a(bǔ)充氣管線，所述氨合成補(bǔ)充氣管線上設(shè)有氨合成補(bǔ)充氣閥門，所述氨合成補(bǔ)充氣管線下端連接用于對氣體壓縮的氣體壓縮模塊，所述氣體壓縮模塊的輸出端通過氫氮?dú)夤芫€與熱交換模塊連通，本申請分離后的氫氮?dú)饨?jīng)合成氣進(jìn)冷交管線、冷交換器進(jìn)行冷量回收，回收后的氫氮?dú)饨?jīng)合成氣進(jìn)壓縮機(jī)閥門、合成氣進(jìn)壓縮機(jī)管線進(jìn)入壓縮機(jī)高壓缸與壓縮機(jī)中壓缸送來的氫氮?dú)饣旌显鰤海瓿裳h(huán)使用，節(jié)約了資源，降低了氨合成生產(chǎn)過程中降低汽輪機(jī)負(fù)荷，起到了節(jié)能的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：吳艷林,李山山
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建永榮科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9