[发明专利]一种带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置

权利要求书

1.一种带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置，该装置包括分子筛吸附单元Ⅰ、氨预冷单元Ⅱ、液氮洗冷箱单元Ⅲ三部分,其特征在于所述分子筛吸附单元Ⅰ通过管道连接自上游的煤制合成气，所述的分子筛吸附单元Ⅰ装填分子筛，吸附混合气中的二氧化碳、甲醇、水等低温下易凝固组分，防止这些物质冻结管道及设备，净化后的气体与液氮洗冷箱单元Ⅲ的入口管道相连接，引入深冷分离装置冷箱Ⅲ；氨预冷单元Ⅱ通过管道连接自上游空分来的高压氮气，通过液氨蒸发的方式将高压氮气预冷至一定温度，预冷后的高压氮气与液氮洗冷箱单元Ⅲ的入口管道相连接，引入液氮洗冷箱单元Ⅲ。

2.根据权利要求1所述的带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置，其特征在于所述分子筛吸附单元Ⅰ集成包括：分子筛吸附器（S1）、再生气加热器（E1）、再生气冷却器（E2）；分子筛吸附器（S1）、再生气加热器（E1）、再生气冷却器（E2）通过管道相连，所有设备、管道、阀门均采用碳钢材质，从上游来的原料气通过管道(01）进入分子筛吸附单元（Ⅰ），吸附脱除CO2、甲醇、水后，通过管道(02)出分子筛吸附单元（Ⅰ），并进入液氮洗冷箱单元Ⅲ。

3.根据权利要求1所述的带预冷的常温进料净化氨合成气的液氮洗装置，其特征在于所述氨预冷单元Ⅱ集成包括：氨预冷器（E3）；从氨制冷单元来的液氨通过管道(03)进入氨预冷单元（Ⅱ），蒸发后通过管道（04）出氨预冷单元（Ⅱ），并送往氨回收系统；从空分来的高压氮气通过管道（05）进入氨预冷单元（Ⅱ），预冷后通过管道(06)出氨预冷单元（Ⅱ），并进入液氮洗冷箱单元（Ⅲ）。

4.根据权利要求1或2或3所述的带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置，其特征在于所述的液氮洗冷箱单元Ⅲ集成包括：第一主换热器（E4）、第二主换热器(E5)、氮洗塔(T1)、氢气分离器(D1)、气体混合气(M1)；其中第一主换热器(E4)设置了（1a,1b,1c,1d,1e）共 5个流道，第二主换热器(E5)设置了（2a,2b,2c,2d,2e）共5个流道。

5.根据权利要求4所述的一种带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置，其特征在于所述的液氮洗冷箱单元Ⅲ接收自分子筛吸附单元Ⅰ来的原料气，通过管道(02)与第一主换热器(E4)的流道（1A）相连通，并在流道（1A）中冷却后通过管道(07)与第二主换热器(E5)的流道（2A）相连通，在流道（2A）中冷却后,通过管道（08）进入氮洗塔(T1)下部。

6.根据权利要求5所述的一种带预冷的常温进料净化氨合成气的液氮洗装置，其特征在于所述的液氮洗冷箱单元（Ⅲ）接收自氨预冷单元（Ⅱ）来的高压氮气，通过管道(06)与第一主换热器（E4）的流道（1B）相连通，并在流道（1B）中冷却后通过管道（13）出第一主换热器（E4），然后分成两根管道(14)与(15)，一根管道（14）进入气体混合器M1粗配氮用，另一根管道（15）与第二主换热器（E5）的流道（2B）相连通，在流道（2B）中冷却后,通过管道（16）进入氮洗塔（T1）上部。

7.根据权利要求6所述的一种带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置，其特征在于所述的液氮洗冷箱单元Ⅲ的氮洗塔(T1)顶部通过管道(09)与第二主换热器(E5)的流道（2D）相连通，在流道（2D）中复热后通过管道(10)进入气体混合器(M1)，然后再通过管道(11)与第一主换热器(E4）的（1D）流道相连通，在流道（1D）中复热到常温后通过管道(12)出界区。

8.根据权利要求7所述的一种带预冷的常温进料净化氨合成气液氮洗装置，其特征在于所述的液氮洗冷箱单元Ⅲ的氮洗塔(T1)的塔釜通过管道(17)与氢气分离器(D1)相连通，在氢气分离器(D1)中气液分离，其中氢气分离器(D1)顶部通过管道(18)与第二主换热器(E5)的流道（2E）相连通，在流道(2E）中复热后通过管道(19)与第一主换热器(E4)的流道（1E）相连通，在流道(19)中复热到常温后通过管道(20)出界区；氢气分离器(D1）的底部通过管道(21)与第二主换热器(E5)的流道（2C）相连通，在流道（2C）中复热后通过管道(22)与第一主换热器(E4)的流道（1C）相连通，在流道（1C）中复热到常温后通过管道(23)出界区。