[发明专利]一种高纯氨连续生产系统及其生产工艺

说明书

本发明提供了一种高纯氨连续生产系统及其生产工艺，生产系统包括原料氨储罐、进料泵、汽化器、过滤器、两级氨精馏塔装置、第一缓冲罐、第二缓冲罐、产品罐、倒液泵、分析检测仪，所述原料氨储罐与进料泵入口相连，进料泵出口与汽化器入口相连，汽化器气相出口与过滤器通过氨气管道相连，过滤器与两级氨精馏塔装置相连，分析检测仪、第一缓冲罐和第二缓冲罐依次连接在与产品采出口连接的液氨管道上，第一缓冲罐、第二缓冲罐的出口通过液氨管道连接产品罐和倒液泵，倒液泵的出口与原料氨储罐相连。采用双缓冲罐，当产品波动/异常时，产品及时调整到第二缓冲罐，返回至原料氨储罐重新加工，提高产品罐内液氨纯度。

技术领域

本发明涉及氨气生产领域，具体涉及一种高纯氨连续生产系统及其生产工艺。

背景技术

高纯氨(NH3)，是一种非常重要的工业基础材料，广泛应用于半导体集成电路IC、液晶显示器LCD、半导体发光器件LED以及太阳能电池PV等行业。

高纯氨的生产主要以工业氨为原料，通过纯化手段得到高纯度产品。原料氨中含有固体颗粒、烃类、水、二氧化碳、一氧化碳、氧气等。目前高纯氨常用的生产方法为吸附的方式、精馏的方式或者吸附与精馏结合的方式，但是这种方法能耗很高且尾气排放量大，并且很难提纯到很高的纯度。因此，提供一种高质量的高纯氨的连续生产系统和工艺控制方法是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高质量的高纯氨连续生产系统及其生产工艺，采用双塔精馏和双缓冲罐，大大提高生产过程中的容错率，达到更高的产品纯度，纯度达到99.99999％。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种高纯氨连续生产系统，其特征在于，包括原料氨储罐、进料泵、汽化器、过滤器、两级氨精馏塔装置、第一缓冲罐、第二缓冲罐、产品罐、倒液泵、分析检测仪，所述原料氨储罐与进料泵入口相连，进料泵出口与汽化器入口相连，汽化器气相出口与过滤器通过氨气管道相连，过滤器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、第一缓冲罐和第二缓冲罐依次连接在与产品采出口连接的液氨管道上，第一缓冲罐、第二缓冲罐的出口通过液氨管道连接产品罐和倒液泵，倒液泵的出口与原料氨储罐相连，两级氨精馏塔装置包括第一精馏塔和第二精馏塔，所述第一精馏塔的顶部设有第一冷凝器，第二精馏塔的顶部设有第二冷凝器，第一精馏塔、第二精馏塔的底部均连接有再沸器，第一冷凝器的气相出口与第二精馏塔的进口连接，第二冷凝器的气相出口连接尾气处理系统。

尾气处理系统利用氨极易溶于水的特性，采用水吸收的方式进行吸收，达到合格的尾气排放指标。

进一步的，第一精馏塔、第二精馏塔的塔内填有波纹丝网填料。

进一步的，所述原料氨储罐、汽化器、第一精馏塔、第二精馏塔、第一缓冲罐、第二缓冲罐、产品罐上均设置有压力表、温度计和安全阀。

进一步的，所述汽化器内附有能水浴加热的加热盘管。

进一步的，所述产品罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐上设有冷冻水夹套。冷冻水夹套的作用是控制产品罐及缓冲罐的压力，确保输液氨管道和它们之间存在压差，通过压差将物料输送至缓冲罐及产品罐。

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，原料氨储罐压力一般在3-13Bar；

S2:原料由原料氨储罐经进料泵输送至汽化器，所述进料泵需采用无油式输送泵；

S3:原料在汽化器内，升温增压，确保足够压力，汽化器升压原理为：汽化器内附有热水盘管，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控制压力为8-12Bar；