CN206244409U - 节能合成氨循环水、磷铵尿液生产*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***，循环水池内的循环水通过循环水泵进入合成氨水冷器、尿素水冷器、空分水冷器，合成氨水冷器、尿素水冷器、空分水冷器的出口与循环水回水管相连，液氨排放槽内的液氨通过液氨出口管线进入液氨加热器，经过液氨加热器加热的液氨进入液氨球罐，液氨球罐的出口连接到液氨汽化器的液氨进口，液氨汽化器的氨气出口与中和反应器的氨气进口相连；液氨排放槽的液氨出口管线上设置一个支管，该支管与循环水换热器的冷侧进口相连，循环水换热器的热侧出口与液氨汽化器的液氨进口相连，循环水换热器的热侧进口与循环水回水管相连，循环水换热器的冷侧出口与循环水池相连。节能降耗、减少水消耗。

Description

节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***

技术领域

本实用新型涉及一种节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***。

背景技术

氮肥厂合成氨工艺总流程为：来自长输管线的天然气首先进入天然气配气站，天然气在配气站进行缓冲及调压后进入合成氨装置的常温脱硫***，然后通过天然气压缩，高温脱硫，换热式一段蒸汽转化、二段富氧空气转化，一氧化碳高、低温变换，改良热钾碱法脱碳，甲烷化深度净化去除残余的CO和CO2，合成气压缩，14.0MPa下氨合成，冷冻分离，最终得到产品液氨，液氨输送到液氨排放槽进行储存。

从第二液氨分离器出来的液氨的温度为-6℃，液氨再通过液氨加热器与来自冰机的温度为35-40℃的热态液氨进行换热，冷态氨被加热后进入液氨球罐进行储存，球罐液氨通过底部管线输送到磷铵厂的液氨汽化器进行汽化，液氨的汽化热量来自蒸汽提供。液氨被汽化成气氨后与来自稀酸储罐的稀磷酸一起进入中和反应器进行反应生成磷铵尿液。

循环水补水进入循环水池，循环水池中的水通过循环水泵把水压提高到0.4MPa后送出，循环水分别被送到合成氨装置、尿素装置和空分装置的水冷器与工艺介质进行换热，换热后循环水温升高。循环水通过回水总管回到循环水池，循环水携带的热量主要通过水池上部安装的风扇进行散热蒸发冷却，从而把循环水的水温降低到32℃左右，使循环水的上水温度符合各个生产装置的冷却需要。

冷却循环水将消耗大量的电能，在炎热的夏季循坏水温度更好，消耗的电能也增加，需要风扇不停的运转，往往还需要增加风扇，将导致大量的能源的浪费。同时，由于水温高，循环水使用的水耗将大大增大。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种节能合成氨循环水、液氨尿液生产***，起到节能降耗的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种节能合成氨、循环水、磷铵尿液生产***，包括中和反应器、循环水池、液氨排放槽和第二氨分离器；

所述循环水池内的循环水通过循环水泵分别进入合成氨水冷器、尿素水冷器、空分水冷器，所述合成氨水冷器、尿素水冷器、空分水冷器的出口与循环水回水管相连；

第二氨分离器出来的液氨进入液氨排放槽，所述液氨排放槽内的液氨通过液氨出口管线进入液氨加热器，经过液氨加热器加热的液氨进入液氨球罐，所述液氨球罐的出口连接到液氨汽化器的液氨进口，所述液氨汽化器的氨气出口与中和反应器的氨气进口相连；其特征在于：所述液氨排放槽的液氨出口管线上设置一个支管，该支管与循环水换热器的冷侧进口相连，所述循环水换热器的热侧出口与液氨汽化器的液氨进口相连，所述循环水换热器的热侧进口与循环水回水管相连，所述循环水换热器的冷侧出口与循环水池相连。

采用上述方案，从第二液氨分离器出来的液氨的温度为-6℃，进入液氨排放槽，我们将液氨排放槽的液氨出口管线上设置一个支管，液氨进入循环水换热器与循环水进行换热，充分利用液氨的冷量来冷却循环水，同时利用循环水的热量来加热液氨，一方面节约了冷却循环水的风扇的电能的消耗，另一方面，可以减轻液氨汽化器的负荷，减少蒸汽的消耗，达到节能降耗的目的。

上述方案中：所述液氨排放槽的液氨出口管线及其支管上分别设置阀门。方便控制进入循环水换热器和液氨加热的液氨的量。

上述方案中，所述循环水池上安装风扇。当从循环水换热器出来的水温度还未达到32℃左右时，再启动风扇进行冷却。

上述方案中：还包括压缩机合成气段，所述压缩机合成气段出来的气体依次进入补气氨冷器和补气氨分离器，所述氨分离器的气体出口与第二氨冷器的进口相连，所述第二氨冷器的气体出口与第二氨分离器的进口相连，所述第二氨分离器的循环气出口与冷交换器的冷侧进口相连，所述冷交换器的热侧出口与压缩机循环气段的进口相连，所述压缩机循环气段的出口与油过滤器相连，所述油过滤器的出口与进出塔换热器的冷侧进口相连，所述进出塔换热器的热侧出口与氨合成塔相连；所述氨合成塔的氨气出口与合成废锅相连，所述合成废锅与给水预热器的热侧进口相连，所述给水预热器的冷侧出口与进出塔换热器的热侧进口相连，所述进出塔换热器的冷侧出口与合成水冷器相连，所述合成水冷器的出口与冷交换器的热侧进口相连，所述冷交换器的冷侧出口与第一氨冷器相连，所述第一氨冷器的出口与第一氨分离器的进口相连，所述第一氨分离器的氨出口与第二氨冷器的进口相连。

来自甲烷化的气体经过压缩机合成气段压缩提压后依次进入补气氨冷器和补气分离器，通过补气氨冷器的冷却和补气分离器的分离，合成气里面的油水被完全分离去除掉。经过冷却分离后的气体与来自第一氨分离器的循环气汇合后一起依次进入第二氨冷器和第二氨分离器，混合后的循环气里面的气氨得到进一步的冷却和分离，此时循环气里面的气氨含量非常低。经过气氨分离的循环气进入冷交换器与来自合成水冷器的循环气进行换热后进入压缩机的循环气段，气体经过压缩后进入油过滤器，主要目的是分离去除气体在压缩机压缩过程中携带的油滴。去除油滴的气体进入进出塔换热器，与来自给水预热器的热态气体进行换热，气体被加热后进入氨合成塔，气体在氨合成塔中进行反应生成气态的氨，反应后的气体温度达到380-400℃，高温气体从氨合成塔的底部出来后依次进入合成废锅(产蒸汽)、给水预热器(预热水)，进出塔换热器、合成水冷器和冷交换器。经过这几个设备的目的是回收高温气体的热量，使从氨合成塔出来的高温气体的温度从380-400℃降到25℃左右，然后气体再依次进入第一氨冷器、第一氨分离器、第二氨冷器和第二氨分离器，气体最终被冷却到-6℃左右，此时气体里面的气氨变成液氨从第一氨分离器和第二氨分离器中分离出来，气体则继续在合成***中进行循环反应。

有益效果：本实用新型将合成氨循环水和磷铵尿液生产***通过循环水换热器串起来，通过冷态液氨来冷却循环水，使液氨的冷量得到充分回收；循环水被冷却后回到循环水池，可以减少循环水散热风扇的使用量，循环水的蒸发量也大大减少，同时节约了电耗和水耗。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例1，如图1所示：本实用新型的节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***由循环水***、磷铵尿液生产***和合成氨***组成。

循环***：循环水池25内的循环水通过循环水泵24分别进入合成氨水冷器21、尿素水冷器22、空分水冷器23，合成氨水冷器21、尿素水冷器22、空分水冷器23的出口与循环水回水管相连。循环水池25上安装风扇26。

合成氨***：压缩机合成气段1出来的气体依次进入补气氨冷器2和补气氨分离器3，氨分离器3的气体出口与第二氨冷器4的进口相连，第二氨冷器4的气体出口与第二氨分离器5的进口相连，第二氨分离器5分离出来的液氨进入液氨排放槽16；第二氨分离器5的循环气出口与冷交换器8的冷侧进口相连，冷交换器8的热侧出口与压缩机循环气段9的进口相连，压缩机循环气段9的出口与油过滤器10相连，油过滤器10的出口与进出塔换热器11的冷侧进口相连，进出塔换热器11的热侧出口与氨合成塔13相连；氨合成塔13的氨气出口与合成废锅14相连，合成废锅14与给水预热器15的热侧进口相连，给水预热器15的冷侧出口与进出塔换热器11的热侧进口相连，进出塔换热器11的冷侧出口与合成水冷器12相连，合成水冷器12的出口与冷交换器8的热侧进口相连，冷交换器8的冷侧出口与第一氨冷器7相连，第一氨冷器7的出口与第一氨分离器6的进口相连，第一氨分离器6的氨出口与第二氨冷器4的进口相连。

来自甲烷化的气体经过压缩机合成气段1压缩提压后依次进入补气氨冷器2和补气分离器3，通过补气氨冷器2的冷却和补气分离器3的分离，合成气里面的油水被完全分离去除掉。经过冷却分离后的气体与来自第一氨分离器6的循环气汇合后一起依次进入第二氨冷器4和第二氨分离器5，混合后的循环气里面的气氨得到进一步的冷却和分离，此时循环气里面的气氨含量非常低。经过气氨分离的循环气进入冷交换器8与来自合成水冷器12的循环气进行换热后进入压缩机循环气段9，气体经过压缩后进入油过滤器10，主要目的是分离去除气体在压缩机压缩过程中携带的油滴。去除油滴的气体进入进出塔换热器11，与来自给水预热器15的热态气体进行换热，气体被加热后进入氨合成塔13，气体在氨合成塔13中进行反应生成气态的氨，反应后的气体温度达到380-400℃，高温气体从氨合成塔的底部出来后依次进入合成废锅14产蒸汽、给水预热器15预热水，进出塔换热器11、合成水冷器12和冷交换器8。经过这几个设备的目的是回收高温气体的热量，使从氨合成塔出来的高温气体的温度从380-400℃降到25℃左右，然后气体再依次进入第一氨冷器7、第一氨分离器6、第二氨冷器4和第二氨分离器5，气体最终被冷却到-6℃左右，此时气体里面的气氨变成液氨从第一氨分离器和第二氨分离器中分离出来，气体则继续在合成***中进行循环反应。

第二氨分离器5出来的液氨进入液氨排放槽16，液氨排放槽16内的液氨通过液氨出口管线进入液氨加热器17，经过液氨加热器17加热的液氨进入液氨球罐18，液氨球罐18的出口连接到液氨汽化器19的液氨进口，液氨汽化器19的氨气出口与中和反应器20的氨气进口相连。液氨排放槽16的液氨出口管线上设置一个支管，液氨排放槽16的液氨出口管线及其支管上分别设置阀门28，支管与循环水换热器27的冷侧进口相连，循环水换热器27的热侧出口与液氨汽化器19的液氨进口相连，循环水换热器27的热侧进口与循环水回水管相连，循环水换热器27的冷侧出口与循环水池25相连。循环水与液氨换热后，循环水被冷却回到循环水池，液氨被加热或则进入液氨汽化器。

本实用新型不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***，包括中和反应器(20)、循环水池(25)、液氨排放槽(16)和第二氨分离器(5)；

所述循环水池(25)内的循环水通过循环水泵(24)分别进入合成氨水冷器(21)、尿素水冷器(22)、空分水冷器(23)，所述合成氨水冷器(21)、尿素水冷器(22)、空分水冷器(23)的出口与循环水回水管相连；

第二氨分离器(5)出来的液氨进入液氨排放槽(16)，所述液氨排放槽(16)内的液氨通过液氨出口管线进入液氨加热器(17)，经过液氨加热器(17)加热的液氨进入液氨球罐(18)，所述液氨球罐(18)的出口连接到液氨汽化器(19)的液氨进口，所述液氨汽化器(19)的氨气出口与中和反应器(20)的氨气进口相连；其特征在于：所述液氨排放槽(16)的液氨出口管线上设置一个支管，该支管与循环水换热器(27)的冷侧进口相连，所述循环水换热器(27)的热侧出口与液氨汽化器(19)的液氨进口相连，所述循环水换热器(27)的热侧进口与循环水回水管相连，所述循环水换热器(27)的冷侧出口与循环水池(25)相连。

2.根据权利要求1所述节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***，其特征在于：所述液氨排放槽(16)的液氨出口管线及其支管上分别设置阀门(28)。

3.根据权利要求1所述节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***，其特征在于：所述循环水池(25)上安装风扇(26)。

4.根据权利要求1所述节能合成氨循环水、磷铵尿液生产***，其特征在于：还包括压缩机合成气段(1)，所述压缩机合成气段(1)出来的气体依次进入补气氨冷器(2)和补气氨分离器(3)，所述氨分离器(3)的气体出口与第二氨冷器(4)的进口相连，所述第二氨冷器(4)的气体出口与第二氨分离器(5)的进口相连，所述第二氨分离器(5)的循环气出口与冷交换器(8)的冷侧进口相连，所述冷交换器(8)的热侧出口与压缩机循环气段(9)的进口相连，所述压缩机循环气段(9)的出口与油过滤器(10)相连，所述油过滤器(10)的出口与进出塔换热器(11)的冷侧进口相连，所述进出塔换热器(11)的热侧出口与氨合成塔(13)相连；所述氨合成塔(13)的氨气出口与合成废锅(14)相连，所述合成废锅(14)与给水预热器(15)的热侧进口相连，所述给水预热器(15)的冷侧出口与进出塔换热器(11)的热侧进口相连，所述进出塔换热器(11)的冷侧出口与合成水冷器(12)相连，所述合成水冷器(12)的出口与冷交换器(8)的热侧进口相连，所述冷交换器(8)的冷侧出口与第一氨冷器(7)相连，所述第一氨冷器(7)的出口与第一氨分离器(6)的进口相连，所述第一氨分离器(6)的氨出口与第二氨冷器(4)的进口相连。