[发明专利]一种无动力低温等压氨回收方法及等压氨回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨回收工艺和设备，即合成氨厂弛放气无动力低温等压氨回收方法及等压氨回收装置。

背景技术

在已有技术中，在等压氨回收的工艺技术方面，各种等压氨回收塔的塔内、塔外的各种冷却器都是用常温的循环冷却水或用温度低些的深井水冷却氨水，循环冷却水的凉水和循环、输送要消耗动力，深井水的提取和输送也要消耗动力。吸收氨要用软水或除盐水，制备软水或除盐水需要消耗动力，而将软水或除盐水用泵再加压送到等压氨回收塔顶，也要消耗动力，排到氨水槽的氨水还要消耗动力送出。即目前的等压氨回收在吸收氨制备氨水的过程要消耗动力。

等压氨回收塔制备的氨水浓度低，浓度低的在12％(重量)以下，高一些的一般在18％(重量)左右。生产尿素的合成氨厂回收的氨水基本都去尿素车间的解吸系统和深度水解系统，将氨水蒸馏、提浓，提浓后的氨水和含有水蒸气的气氨去低压氨吸收系统再次吸收氨，增加了解吸的低压蒸汽消耗和深度水解的高压蒸汽消耗，也增加了电耗，又增加了低压氨吸收冷却水的电耗，也增加了低压吸收的负荷，蒸馏、提浓、回收、利用等压氨回收的氨水也要消耗大量的蒸汽和动力。

一些等压氨回收塔出口尾气中氨含量较低，但高于变压吸附法和膜分离法回收氢气对进气氨含量的要求。回收弛放气中的氢气，还要将尾气去净氨塔净氨，用较多的软水或除盐水再次吸收弛放气尾气中的氨，进一步降低弛放气尾气中的氨含量，要排出比氨水还多的稀氨水，这些很稀的氨水也要去尿素解吸系统和深度水解系统蒸馏、提浓，蒸馏、提浓、回收、利用这些稀氨水还要消耗蒸汽和动力。

回收弛放气中氨的等压氨回收虽然回收了氨，但回收的氨水不能直接用于生产，净氨塔排出的很稀的稀氨水更不能用于生产，要消耗大量的蒸汽和电，将氨水和稀氨水蒸馏、提浓后才能回收、利用，产生大量的含有少量残留氨的解吸废水，加重了环保压力，增加了能耗，提高了生产成本，降低了氨回收的经济效益。

目前的无动力氨回收也是弛放气氨回收的一种方法。无动力氨回收出口尾气中氨含量高，一般在1.2％(体积)左右，氨的回收率低，其技术指标与属于被淘汰的传统的等压氨回收塔相当。无动力氨回收增加了冷冻工序氨压缩机的电耗，也增加了冷却水的电耗，回收尾气的氢气还要去净氨塔净氨，还要增加电耗，又产生了稀氨水。所谓的无动力氨回收，实际是消耗动力的，只是在氨回收工序不消耗动力或少消耗动力，而移到冷冻工序消耗动力。

可见，目前的等压氨回收在软水或除盐水的制备和输送、加压，在吸收氨的冷却过程，在回收的氨水和净氨排出的稀氨水的输送、蒸馏、提浓、回收、利用过程，全部的氨回收过程都要消耗动力，尤其在氨水、稀氨水的蒸馏、提浓过程能耗更高。

目前的等压氨回收入口弛放气氨含量在50％(体积)左右，弛放气从液氨储槽带入的氨很多，生成的氨水也就很多，对生产很不利。如果用本人另外的新技术在等压氨回收系统之前将弛放气氨含量降到20％(体积)左右，弛放气带入的氨量将减少到四分之一，这对生产很有利，但在常温或略高于常温下，45％(重量)氨水氨的蒸汽压达到、甚至超过含氨20％(体积)弛放气在2.2PMa总压下氨的分压，在此工艺条件下又不可能将氨水浓度提高到45％(重量)左右，在常温下吸收氨，影响了回收、利用氨水方式的改进。

目前的等压氨回收都用冷却水冷却氨水，在常温或略高于常温下吸收氨，由于制备的氨水浓度低，在常温或略高于常温下，低浓度氨水氨的蒸汽压低，氨水温度对吸收氨的影响小；但在制备45％(重量)左右的高浓度氨水时，氨水温度对吸收氨的影响却很大，在低温下吸收氨，氨水中氨的蒸汽压低，吸收氨的推动力大，在低温下吸收氨，可以制备比在常温或略高于常温下吸收氨浓度更高的氨水，尾气中的氨含量也更低。

目前由弛放气带入等压氨回收的氨多，而氨水浓度又很低，由此导致制备的氨水量大，总的水量也多，这些氨水的浓度又远低于一甲液的氨含量，无法将带有很多水的浓度不高的氨水加入到尿素的一吸塔，只能去尿素的解吸系统和深度水解系统蒸馏、提浓后再回收、利用，要消耗大量的蒸汽和动力。

目前的等压氨回收装置塔板数少，吸收氨的级数少，净化度和氨回收率都不高，回收的氨水浓度不高。

氨回收效果较好的塔，在上部筒体内的上部安装的是无冷却器的塔板，主要起绝热吸收氨的净氨作用。由于单位高度筒体内的塔板层数少，受筒体高度的限制，无冷却器的塔板数少，净氨不彻底。采用无冷却器塔板净氨的方式，影响和限制了净氨效果；