[实用新型]合成氨系统中碳丙脱碳工艺的提变压节能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合成氨系统中碳丙脱碳工艺的节能装置，具体说是一种用于合成氨系统中碳酸丙烯脂脱除二氧化碳工艺的提变压节能装置。

背景技术

在合成氨或尿素生产行业中，其合成氨系统特别是用于生产尿素的合成氨系统，广泛采用碳酸丙烯脂脱除二氧化碳(Co₂)工艺，通称碳丙脱碳工艺，具有工艺简单、生产稳定的优点，而脱碳泵是碳丙脱碳工艺中的主要用电设备，功率大、能耗高，但是，现有的碳丙脱碳工艺装置构成简单且设置不合理，只设置一个常压中储槽，脱碳塔内的压力远高于中储槽内的压力，使得脱碳泵必须符合一定的扬程要求才能保证系统的正常循环运行，当系统压力为1.8MPa时，脱碳泵扬程必须达到250米，当系统压力为2.1MPa时，脱碳泵扬程必须达到280米，当系统压力为2.7MPa时，脱碳泵扬程必须达到350米，因此，如年产50万吨氨醇的配套碳丙脱碳装置，一般都采用3台各为1600千瓦小时的大功率多极脱碳离心泵，每砘合成氨的电力能耗大于100千瓦小时，这种因装置构成不合理而无法甩掉高能耗设备的现状，直接导致了生产能耗过大，因而大大增加了生产成本，尽管在其中设置了涡轮泵能量回收环节，但效果甚微。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术之不足，提供一种装置构成合理，采用低能耗小功率脱碳泵的碳丙脱碳工艺提变压节能装置，可在保证原工艺水平的基础上大大降低电能消耗。

本实用新型的技术方案是，该装置由程序控制系统、5个变压中储槽、气相管道和分支管道、液相管道和分支管道、自动开关阀、程序控制系统组成，5个变压中储槽上端分别连接有气相管道及其分支管道，在气相管道之间、分支管道之间、气相管道与分支管道之间设置有自动开关阀，净化气均压管道与变换气管道通过自动开关阀与气相管道相连；变压中储槽下方分别连接有液相管道及其分支管道，在液相管道之间、分支管道之间、液相管道与分支管道之间分别设置有自动开关阀，贫液管道、富液管道通过自动开关阀与液相管道相连。在保证脱碳塔和气提塔液位高于变压中储槽顶部的工艺条件下，贫液由气提塔自然流入变压中储槽后，程序控制系统按工艺流程和技术要求向自动开关阀发出开、关动作指令，由5个变压中储槽、相关管道与自动开关阀之间按程序要求完成冲贫液、冲均压、富液反冲置换、压液至闪蒸槽、回收或放空五个工作程序，使变压中储槽内的压力提升至与脱碳塔等压，再变为与闪蒸槽等压，实现一个工作循环，这样就极大地缩短了脱碳泵的扬程，脱碳泵的实际扬程只需略高于脱碳塔的高度，实际扬程≤50米即可达到工作要求，因此可采用小功率脱碳泵，在年产量相同的情况下，本实用新型较现有碳丙脱碳工艺装置可节省电能70％-80％。

由于本实用新型的合理设置和有效运行，使变压中储槽与脱碳塔内的压力相等，从而可采用小功率脱碳泵完成同样碳丙液的循环流量，本实用新型与现有技术相比的优点是，可显著降低生产能耗，从而降低生产成本；适应我国节能减排政策要求，有利环保。

附图说明

附图为本实用新型合成氨系统中碳丙脱碳工艺的提变压节能装置结构图。

图中：1～5变压中储槽  1-1～1-7自动开关阀  6气相管道  7净化气均压管道  8变换气管道  9液相管道  10贫液管道  11富液管道  12脱碳塔  13气提塔  14脱碳泵  15闪蒸槽  16均压管线  17程序控制系统

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

在图中，5个变压中储槽1～5上端分别连接有气相管道6及其分支管道，在气相管道6之间、分支管道之间、气相管道6与分支管道之间设置有包括1-2、1-3、1-5在内的自动开关阀，净化气均压管道7、变换气管道8通过自动开关阀与气相管道6相连；变压中储槽1～5下方分别连接有液相管道9及其分支管道，在液相管道9之间、分支管道之间、液相管道9与分支管道之间分别设置有包括1-1、1-4、1-6、1-7在内的自动开关阀，贫液管道10、富液管道11通过自动开关阀与液相管道9相连。在保证脱碳塔12、气提塔13的液位高于变压中储槽1～5顶部的工艺条件下，程序控制系统17按工艺流程和技术要求向自动开关阀发出开、关动作指令，从而完成五个相互衔接的工艺过程，实现一个工作单循环，其碳丙脱碳的工艺过程为：

第一步，冲贫液，通过程序控制系统17使自动开关阀1-1开启，自动开关阀1-2开启，其它自动开关阀处于关闭状态，此时来自气提塔13的贫液注满变压中储槽1。