[发明专利]一种高纯氨连续生产系统及其生产工艺

权利要求书

1.一种高纯氨连续生产系统，其特征在于，包括原料氨储罐（1）、进料泵（2）、汽化器（3）、过滤器（4）、两级氨精馏塔装置、第一缓冲罐（5）、第二缓冲罐（6）、产品罐（7）、倒液泵（8）、分析检测仪（9），所述原料氨储罐（1）与进料泵（2）入口相连，进料泵（2）出口与汽化器（3）入口相连，汽化器（3）气相出口与过滤器（4）通过氨气管道相连，过滤器（4）与两级氨精馏塔装置相连，两级氨精馏塔装置的产品采出口连接有液氨管道，分析检测仪（9）、第一缓冲罐（5）和第二缓冲罐（6）依次连接在与产品采出口连接的液氨管道上，第一缓冲罐（5）、第二缓冲罐（6）的出口通过液氨管道连接产品罐（7）和倒液泵（8），倒液泵（8）的出口与原料氨储罐（1）相连，两级氨精馏塔装置包括第一精馏塔（10）和第二精馏塔（11），所述第一精馏塔（10）的顶部设有第一冷凝器（13），第二精馏塔（11）的顶部设有第二冷凝器（14），第一精馏塔（10）、第二精馏塔（11）的底部均连接有再沸器（12），第一冷凝器（13）的气相出口与第二精馏塔（11）的进口连接，第二冷凝器（14）的气相出口连接尾气处理系统（15）。

2.根据权利要求1所述的一种高纯氨连续生产系统，其特征在于，第一精馏塔（10）、第二精馏塔（11）的塔内填有波纹丝网填料。

3.根据权利要求1所述的一种高纯氨连续生产系统，其特征在于，所述原料氨储罐（1）、汽化器（3）、第一精馏塔（10）、第二精馏塔（11）、第一缓冲罐（5）、第二缓冲罐（6）、产品罐（7）上均设置有压力表、温度计和安全阀。

4.根据权利要求1所述的一种高纯氨连续生产系统，其特征在于，所述汽化器（3）内附有能水浴加热的加热盘管。

5.根据权利要求1所述的一种高纯氨连续生产系统，其特征在于，所述产品罐（7）、第一缓冲罐（5）、第二缓冲罐（6）上设有冷冻水夹套。

6.一种高纯氨连续生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：

S1: 原料氨检验合格后经液氨管道卸料至原料氨储罐（1），原料氨储罐（1）压力在3-13Bar；

S2: 原料由原料氨储罐（1）经进料泵（2）输送至汽化器（3），所述进料泵（2）需采用无油式输送泵；

S3: 原料在汽化器（3）内，升温增压，确保足够压力，汽化器（3）升压原理为：汽化器（3）内附有热水盘管，原料氨通过热水盘管提供的热量进行升温增压，热水温度控制在30-45℃，正常运行过程中汽化器（3）控制压力为8-12Bar；

S4: 氨在汽化器（3）内由液态变为气态，气态氨由汽化器（3）经氨气管道进入过滤器（4）除去部分颗粒物质及油分；

S5：除去油分和颗粒物质的氨气进入第一精馏塔（10），通过第一精馏塔（10）顶部设有的冷凝器提供下降冷凝液，第一精馏塔（10）底部设有的再沸器（12）提供上升蒸汽，氨在精馏塔内实现气液相传质、传热，除去氨中的重组分杂质，重组分杂质为水，杂质水除到20ppb以内；

S6:除去重组分的氨气由第一精馏塔（10）的第一冷凝器（13）顶部，进入到第二精馏塔（11），通过第二精馏塔（11）顶部设有的第二冷凝器（14）提供下降冷凝液，第二精馏塔（11）底部设有的再沸器（12）提供上升蒸汽，氨在第二精馏塔（11）内实现气液相传质、传热，除去氨中的轻组分杂质，轻组分杂质包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氢气；

S7: 第二精馏塔（11）的产品采出口设置有分析取样管线，直接连通至分析检测仪（9），对产品品质进行24小时，时时在线监测，监测组分为水、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氢气；

S8：分析检测仪（9）检测合格后的氨气纯度达到99.99999%，经第二精馏塔（11）的产品采出口，由顶部进入第一缓冲罐（5），第一缓冲罐（5）设有冷却水夹套，第一缓冲罐（5）压力为5-8Bar；

S9：第一缓冲罐（5）中的液氨通过压差经底部采出至产品罐（7）；

S10：当生产线出现异常或产品品质异常时，两级氨精馏塔装置的产品采出口切换连接至第二缓冲罐（6），对生产线工艺进行排查，生产线恢复正常时，产品采出口切换回第一缓冲罐（5），第二缓冲罐（6）中的液氨经倒液泵（8），倒料至原料氨储罐（1）。