[实用新型]一种合成氨工艺中低温液氨能量回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于能量回收技术领域，具体涉及一种合成氨工艺中低温液氨能量回收装置。

背景技术

合成氨生产工艺中，出氨合成塔的反应后气体，经过废热锅炉、脱盐水预热器、循环水冷却器、冷交换器、氨冷却器降温后，去氨分离器分离出产品液氨(温度-10～-5℃)。低温液氨和冷冻系统来的循环热氨进行换热，换热后液氨温度升到-5～0℃，而液氨作为尿素的合成原料时，所需温度为10～20℃，现有工艺对低温液氨采取电加热或者水加热的方式。这种工艺的缺点主要表现在：①液氨冷量没有被完全利用，直接通过电加热或者水加热的方式，一方面造成能源的浪费，另一方面增加能源的消耗。②合成氨工艺生产中，循环水冷却器出口的合成气温度为25～35℃，温度偏高，直接去冷交换器、氨冷却器进行降温，造成冷冻系统消耗过大，夏季气温过高时，有时会出现冷冻系统冰机跳车事故发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构设计合理，可以完全回收低温冷量、降低冷冻系统负荷、进而降低吨氨电耗又可以降低尿素对原料液氨的加热成本的一种合成氨工艺中低温液氨能量回收装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括循环水冷却器出口合成气装置、冷冻系统和脱盐水补蓄水装置，循环水冷却器出口合成气装置依次通过第三换热器的管程、冷交换器的壳程和氨冷却器的管程与氨分离器的进口相连，氨分离器的顶部设有气相出口，气相出口通过冷交换器的管程与循环气压缩机相连，氨分离器的底部设有液相出口，液相出口通过管道依次与液位调节器、第一换热器的管程、第二换热器的管程和尿素界区相连；冷冻系统的出口通过第一换热器的壳程和氨冷却器的壳程与冷冻系统的进口相连；脱盐水补蓄水装置通过第一阀门与三通相连，三通的第二端通过第二换热器的壳程、脱盐水泵和第三换热器的壳程与三通的第三端相连。

本实用新型具有结构设计合理，可以回收低温冷量、降低冷冻系统负荷、进而降低吨氨电耗又可以降低尿素对原料液氨的加热成本的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1所示，本实用新型为一种合成氨工艺中低温液氨能量回收装置，包括循环水冷却器出口合成气装置12、冷冻系统4和脱盐水补蓄水装置7，循环水冷却器出口合成气装置12依次通过第三换热器13的管程、冷交换器14的壳程和氨冷却器15的管程与氨分离器1的进口相连，氨分离器1的顶部设有气相出口17，气相出口17通过冷交换器14的管程与循环气压缩机16相连，氨分离器1的底部设有液相出口11，液相出口11通过管道依次与液位调节器2、第一换热器3的管程、第二换热器5的管程和尿素界区6相连；冷冻系统4的出口通过第一换热器3的壳程和氨冷却器15的壳程与冷冻系统4的进口相连；脱盐水补蓄水装置7通过第一阀门8与三通10相连，三通10的第二端通过第二换热器5的壳程、脱盐水泵9和第三换热器13的壳程与三通10的第三端相连。

本实用新型的工作原理是：合成气在氨冷却器15进一步被降温，形成气、液混合物，气液混合物进入氨分离器1中被分离，其中气相通过氨分离器1顶部的气相出口17进入冷交换器14的管程和来自第三换热器13的合成气进行换热而被回收冷量，换热后的合成气去循环气压缩机16作为新的一轮循环气，液相的低温液氨通过氨分离器1的底部液相出口11依次与液位调节器2、第一换热器3的管程、第二换热器5的管程和尿素界区6相连，其中液位调节器2控制着氨分离器1的液位和管路中液氨的压力。