[实用新型]合成氨系统放空气中气氨和氢回收系统

说明书

本实用新型公开了一种合成氨系统放空气中气氨和氢回收系统，来自液氨球罐和氨车的闪蒸汽从低压洗氨塔的下部进口进入，低压洗氨塔的上部脱盐水进口与高压洗氨泵相连，来自合成系统的驰放气从第一高压洗氨塔下部气体进口进入，第一高压洗氨塔的顶部气体出口与第二高压洗氨塔下部的气体进口相连，第二高压洗氨塔的上部脱盐水进口与高压洗氨泵相连，第二高压洗氨塔的塔底洗氨水出口与第一高压洗氨塔的上部进水口相连，原料气冷却器的冷侧进口与氨冷却器的冷侧出口相连，原料气冷却器的热侧出口与脱盐水罐相连；氨冷却器的热侧进口与脱盐水管相连，氨冷却器的冷侧进口与液氨管道相连；第一高压洗氨塔的底部氨水通过循环冷却器进入低压洗氨塔。

技术领域

本实用新型涉及一种合成氨系统放空气中气氨和氢回收系统，属于化工生产领域。

背景技术

合成氨是国民经济的支柱产业，产量居各种化工产品首位，同时也是能源消耗大户，世界上大约有10％的能源用于合成氨。随着能源、环境双重危机的日益加剧，合成氨装置的节能减排势在必行。

目前合成氨的驰放气的氢氨回收工艺为分别用高压洗氨塔对驰放气进行洗氨，低压洗氨塔对液氨储罐、液氨排放槽以及液氨球罐出来的氨闪蒸气进行洗氨，洗氨后的驰放气进入冷却器利用循环水进行冷却，驰放气中的饱和水及雾沫经过冷却后进入分离器分离水分，然后进入预热器预热，最后进入H₂/N₂膜分离器，所述H₂/N₂膜分离器分离出来的氢气去压缩系统，未彻底分离的氮氢混合气去燃料管网。

从高压洗氨塔出来的稀氨水的浓度为7-9％，低压洗氨塔出来的稀氨水的浓度分别为10％左右，稀氨水浓度均过低，无法直接外卖。目前的做法是再将从高压洗氨塔出来的稀氨水以及从低压洗氨塔出来的稀氨水一起送入蒸氨系统蒸馏回收氨，回收的液氨去储槽，这需要消耗大量的蒸汽，造成运行费用高，不利于节能减排。

为此我们做了改进，脱盐水在高压洗氨塔中洗涤驰放气中的气氨后变成稀氨水，稀氨水浓度在10-12％左右，通过液位调节阀后进入循环冷却器的进口，氨水经过循环冷却器冷却后从低压洗氨塔的中部进入，氨水在塔内继续吸收从液氨球罐和氨车来的气氨，低压洗氨塔内的氨水浓度维持在18-25％左右，氨水从低压洗氨塔的底部出来后进入低压洗氨泵，氨水经过低压洗氨泵加压后一部分进入循环冷却器进行循环使用，一部分氨水通过流量计和流量调节阀后送到氨水储槽进行储存。在氨水管线上设置有一个现场取样分析点，用来定期对氨水浓度进行取样并分析。

在使用过程中发现该系统依然存在以下问题：

(1)、由于低压洗氨塔出来的氨水是作为产品进行外卖的，所以按照购买厂家的要求，氨水浓度必须维持在20～21％，氨水浓度＜20％，则氨水产品无法进行外卖。正常生产情况下，从高压洗氨塔底部出来的稀氨水浓度在10～12％左右，稀氨水进入低压洗氨塔再次与来自液氨球罐和氨车装氨时排出的闪蒸气进行洗涤，这样稀氨水的浓度完全能达到购买厂家的要求。但是如果外卖液氨减少，从氨车装氨时排出的闪蒸气量大幅度减少，这就造成了低压洗氨塔出口的稀氨水浓度达不到购买厂家的要求，稀氨水产品浓度指标不合格，直接造成销售收入的减少，同时也增加了处理稀氨水的生产成本。

(2)、当高压洗氨塔停车卸压时，如果此时球罐和氨车的闪蒸气还需排入低压洗氨塔进行洗涤吸收，就必须维持低压洗氨塔生产的正常运行，低压洗氨塔的操作压力控制在1.2MPa左右。由于高压洗氨塔停车泄压，导致低压洗氨塔内的氨水回灌到高压洗氨塔内，当高压洗氨塔内被氨水灌满后，氨水会溢流至后续工序，严重时会损坏H₂/N₂膜分离器内的膜管，造成严重的安全事故和生产事故。

(3)夏天气温高的时候，循环水的上水温度在30℃左右，从高压洗氨塔顶部出来的驰放气温度在28℃左右，这时驰放气进入原料气冷却器，驰放气的温度不但不能被循环水降温，还被循环水进行加热，导致驰放气中的饱和水和雾沫无法得到有效冷却分离，严重威胁后续工序膜分离器的运行安全。

实用新型内容