CN103406004A - 合成氨工艺分子筛干燥脱水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种合成氨工艺分子筛干燥脱水方法，包括：第一分子筛干燥器需要进入再生状态时，第二分子筛干燥器进入升压状态；当第二分子筛干燥器的压力大于5.95MPa时，第二分子筛干燥器进入等待状态；第一分子筛干燥器停止吸附时，第二分子筛干燥器开始进行吸附；第一分子筛干燥器进入再生状态；第一分子筛干燥器完成再生后，进入等待状态；当第二分子筛干燥器需要进入再生状态时，调换第二分子筛干燥器和第一分子筛干燥器在上述步骤中的位置重复执行上述步骤。本发明的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法可以有效的去除能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物。达到了节能环保的要求，并且能有效的提高企业的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种合成氨工艺分子筛干燥脱水方法。
背景技术
目前，在合成氨工艺过程中，一次通过合成塔的氢气（H2）和氮气（N2）只有部分能够合成为氨，为使产品氨与未反应的气体有效的分离，一般都采用降温冷冻来使氨冷凝的方法来实现。
就工业应用而言，相对于液氮来说，由于液氨的成本很低，且对设备的要求也不高，大型的制冷系统一般采用液氨作为冷冻剂，即通过液氨对循环气进行冷却来使循环气中的氨被冷凝为液体，从而与氢气和氮气分离。液氨经过换热，其本身会蒸发为气氨，而气氨经过冰机和冷却水冷却而变成液氨，以此循环，从而构成了冷冻系统。
液氨蒸发温度越低，则气氨的压力也就越低，冰机的功耗也就越多。现有技术将合成塔出口气全部压缩后，再进行冷却冷冻分离出氨。而在进入合成回路的新鲜气中，会携带少量能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物，通常需要在冷交换器中通过冷凝而将它们除去，以保证合成氨的合成效率。
目前，现有技术的降温冷冻工艺流程中，对能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物的去除并不十分彻底，而且现有的工艺流程能源消耗量高，不符合节能减排的环保要求。
因此，如何经济高效的去除能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物就成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有技术无法经济高效的去除能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物的问题，本发明提供了一种合成氨工艺分子筛干燥脱水方法，包括以下步骤：
第一分子筛干燥器需要进入再生状态时，第二分子筛干燥器进入升压状态；
当所述第二分子筛干燥器的压力大于5.95MPa时，停止所述升压状态，所述第二分子筛干燥器进入等待状态；
所述第一分子筛干燥器停止吸附时，所述第二分子筛干燥器开始进行吸附；
所述第一分子筛干燥器进入再生状态；
所述第一分子筛干燥器完成再生后，进入等待状态；
当所述第二分子筛干燥器需要进入再生状态时，调换所述第二分子筛干燥器和所述第一分子筛干燥器在上述步骤中的位置重复执行上述步骤。
所述分子筛干燥器的再生时间为12小时。
所述分子筛干燥器通过平衡阀调节压力。
所述第一分子筛干燥器和所述第二分子筛干燥器轮换运行及再生1次的完整周期为24小时。
本发明的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法可以有效的去除能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物。同时对正常生产的影响较小，可以在不停产的状态下，实现能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物的去除。并且有效且合理的利用现有能量进行再生，从而达到了节能环保的要求，并且能有效的提高企业的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法的实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法的实施例的流程图，如图1所示，本实施例的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法可以包括以下步骤：
步骤101，第一分子筛干燥器需要进入再生状态时，第二分子筛干燥器进入升压状态。
步骤102，当第二分子筛干燥器的压力大于5.95MPa时，停止升压状态，第二分子筛干燥器进入等待状态。
步骤103，第一分子筛干燥器停止吸附时，第二分子筛干燥器开始进行吸附。
步骤104，第一分子筛干燥器进入再生状态。
步骤105，第一分子筛干燥器完成再生后，进入等待状态。
步骤106，当第二分子筛干燥器需要进入再生状态时，调换第二分子筛干燥器和第一分子筛干燥器在上述步骤中的位置重复执行上述步骤。
具体的，为保证工艺质量，当分子筛干燥器工作一段时间之后，就需要进行再生以除去其吸附的水分和残余碳氧化合物。由于再生的时间较长，因此为了避免分子筛干燥器因为再生而耽误生产进度，本方法采用了两台分子筛干燥器并行。
第一分子筛干燥器正常进行吸附一段时间而需要进行再生时，第二分子筛干燥器就升压等待使用。具体可通过开启平衡阀，将第二分子筛干燥器从再生压力的2.7MPa升压至吸附压力5.95MPa，这一阶段所需时间大概为40分钟。此时，第一分子筛干燥器进出口主阀处于开启状态。
优选的，分子筛干燥器通过平衡阀调节压力。分子筛干燥器在升压和降压的过程中，其压力可通过分子筛干燥器中的平衡阀来简单便捷的进行调节。
第二分子筛干燥器升压至大于5.95MPa的压力时,第二分子筛干燥器脱离升压状态，相应进入等待状态，此时需要关闭平衡阀。
第二分子筛干燥器进入吸附状态（若第二分子筛干燥器压力小于5.95MPa时不使第二分子筛干燥器进入吸附状态，此时需要启动检查和故障排除），开启第二分子筛干燥器进出口主阀以进行水分和残余碳氧化合物的吸附，这一阶段所需时间大概为10分钟。
第一分子筛干燥器脱离吸附状态并开始降压。关闭第一分子筛干燥器进出口主阀，打开第一分子筛干燥器的再生卸压阀。将第一分子筛干燥器的压力从5.95MPa降至再生压力2.70MPa，此时完成了第一分子筛干燥器和第二分子筛干燥器之间的切换，这一阶段所需时间大概为10分钟。
当第一分子筛干燥器的压力低于2.7MPa时，允许第一分子筛干燥器进行再生。第一分子筛干燥器可以获得再生压力，关闭第一分子筛干燥器的再生卸压阀，这一阶段所需时间大概为5分钟。
第一分子筛干燥器开始升温，开启中压蒸汽阀，再生加热器投入使用。开启第一分子筛干燥器的再生进出口阀，这一阶段所需时间大概为10分钟。
第一分子筛干燥器开始再生，第一分子筛干燥器保持在大于等于180℃，这一阶段所需时间大概为390分钟。
第一分子筛干燥器完成再生后开始降温，此时低温净化后的温度为8℃的合成气直接送入第一分子筛干燥器对其进行冷却，再生气旁路阀全开，这一阶段所需时间大概为5分钟。
对第一分子筛干燥器进行冷吹、降温。这一阶段所需时间大概为220分钟。
第一分子筛干燥器再生结束后，即可准备升压。关闭第一分子筛干燥器的再生进出口阀，等待与第二分子筛干燥器切换使用，这一阶段所需时间大概为15分钟。
第一分子筛干燥器要切入升压，准备替换第二分子筛干燥器吸附，第二分子筛干燥器要准备切入降压，第一分子筛干燥器的切入升压及第二分子筛干燥器的切入降压过程与上述步骤类似，实际操作时可以直接调换第一分子筛干燥器和第二分子筛干燥器在上述步骤中的位置进行具体操作。重复执行上述步骤，即可实现两个分子筛干燥器的循环使用，从而保证生产的顺利进行。
优选的，分子筛干燥器的再生时间为12小时。具体而言，分子筛干燥器的再生时间可以根据实际生产情况进行调整，本优选实施方式将分子筛干燥器的再生时间设定为12小时，一方面是根据实际生产经验得到的较为优化的生产时间，另一方面是考虑到与自然天和工作时间的结合和便于生产和维护作业进度的安排设定的。其不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员根据实际生产情况和具体设备的生产要求，来设定的分子筛干燥器的再生时间也应纳入本发明的保护范围。
进一步优选的，第一分子筛干燥器和第二分子筛干燥器轮换运行及再生1次的完整周期为24小时。具体而言，第一分子筛干燥器和第二分子筛干燥器轮换运行及再生1次的完整周期可以根据实际生产情况进行调整，本优选实施方式将第一分子筛干燥器和第二分子筛干燥器轮换运行及再生1次的完整周期设定为12小时，一方面是根据实际生产经验得到的较为优化的生产时间，另一方面是考虑到与自然天和工作时间的结合和便于生产和维护作业进度的安排设定的。其不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员根据实际生产情况和具体设备的生产要求，来设定的第一分子筛干燥器和第二分子筛干燥器轮换运行及再生1次的完整周期也应纳入本发明的保护范围。
本发明的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法可以有效的去除能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物。同时对正常生产的影响较小，可以在不停产的状态下，实现能导致合成催化剂中毒的水蒸气和残余碳氧化合物的去除。并且有效且合理的利用现有能量进行再生，从而达到了节能环保的要求，并且能有效的提高企业的生产效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种合成氨工艺分子筛干燥脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一分子筛干燥器需要进入再生状态时，第二分子筛干燥器进入升压状态；
当所述第二分子筛干燥器的压力大于5.95MPa时，停止所述升压状态，所述第二分子筛干燥器进入等待状态；
所述第一分子筛干燥器停止吸附时，所述第二分子筛干燥器开始进行吸附；
所述第一分子筛干燥器进入再生状态；
所述第一分子筛干燥器完成再生后，进入等待状态；
当所述第二分子筛干燥器需要进入再生状态时，调换所述第二分子筛干燥器和所述第一分子筛干燥器在上述步骤中的位置重复执行上述步骤。
2.根据权利要求1所述的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法，其特征在于，所述分子筛干燥器的再生时间为12小时。
3.根据权利要求1所述的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法，其特征在于，所述分子筛干燥器通过平衡阀调节压力。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的合成氨工艺分子筛干燥脱水方法，其特征在于，所述第一分子筛干燥器和所述第二分子筛干燥器轮换运行及再生1次的完整周期为24小时。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106865568A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-20 | 山西兰花科技创业股份有限公司 | 一种利用分子筛再生气对双甲催化剂升温系统及其工艺 |
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2013
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| CN106865568B (zh) * | 2017-04-14 | 2023-08-29 | 山西兰花科技创业股份有限公司 | 一种利用分子筛再生气对双甲催化剂升温系统及其工艺 |
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