CN104085901A - 一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备及方法，一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备，包括一级氨回收塔串联一个二级氨回收塔，塔内部结构相同，二级氨回收塔氨出口通过管道与冰机进气分离器入口连接，冰机进气分离器顶部有气氨出口通过管道与冰机连接；利用该设备的方法，具体步骤为：①氨回收塔冷却降温回收氨②一级氨回收塔的液氨循环吸收气氨，二级氨回收塔的液氨再经氨冷段作为制冷剂，后去冰机岗位蒸发降温冷凝，回至合成液氨储槽；有益之处：新增二级氨回收塔，提高驰放气的氨的回收率，减少稀氨水产量，降低尿素水解负荷，达到预期的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨回收工艺，属于氨分离回收领域，具体地说是一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备及方法。
背景技术
目前的无动力氨回收是弛放气氨回收的一种方法，无动力氨回收出口尾气中氨含量高，氨的回收率低，而且目前的等压氨回收塔要用冷却水冷却塔内或塔外的氨水，要消耗动力；等压氨回收塔用冷却水冷却塔内或塔外的氨水，由于冷却水的温度相对较高，等压氨回收塔内的氨水温度将更高些。在较高的温度下吸收氨，对进一步提高氨水浓度，降低尾气中氨含量不利，本发明针对上述问题，对无动力氨回收的设备进行改造，提高氨的回收率，减少稀氨水产量，降低尿素水解负荷，达到预期的经济效益。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备及方法。
本发明提出的具体方案是：
一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备，现有的氨回收塔，即一级氨回收塔，塔内部结构由上至下依次为管程换热段、氨冷段、储槽段、壳程换热段，塔外部有管程换热段入口、氨冷段出口，所述的一级氨回收塔串联一个二级氨回收塔，内部结构与所述的一级氨回收塔相同，所述的二级氨回收塔顶部有驰放气入口，外部有驰放气出口、氨出口，所述的一级氨回收塔氨冷段出口通过管道与所述的二级氨回收塔顶部驰放气入口相连。
所述的二级氨回收塔外部相对驰放气出口的上方有驰放气入口，相对所述的驰放气入口上方有驰放气回流出口，所述的一级氨回收塔外部有驰放气回流入口，所述的驰放气入口通过管道与驰放气出口相连，所述的驰放气回流出口通过管道与所述的驰放气回流入口相连。
所述的二级氨回收塔氨出口通过管道与冰机进气分离器入口连接，所述的冰机进气分离器顶部有气氨出口通过管道与冰机连接。
一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收方法，具体步骤为：
①经一级氨回收塔冷却降温回收氨后，驰放气由氨冷段出口进入二级氨回收塔，经过管程换热段、氨冷段降温，储槽段分离储存冷凝的液氨，驰放气经壳程换热段从驰放气出口出来由驰放气入口进入与一级回收塔来的驰放气换热后从驰放气回流出口回流进一级氨回收塔驰放气入口，去一级氨回收塔自身换热段，给储槽来的驰放气降温后去等压净氨塔用凉软水进一步净氨；
②一级氨回收塔中冷却回收的液氨循环吸收气氨，二级氨回收塔冷却回收的液氨再经氨冷段作为制冷剂，经蒸发吸热气化后通过氨出口进入冰机进气分离器入口，气氨再由冰机进气分离器顶部气氨出口进入冰机，经冰机抽吸加压后去冰机岗位蒸发降温冷凝，回至合成液氨储槽。
所述的二级氨回收塔工作参数为规格φ800×8500，工作压力为2.3～2.4MPa,工作温度-45℃。
所述的冰机蒸发温度为-40～-45℃，冷凝的温度为35～38℃。
本发明的有益之处是：对合成岗位驰放气氨回收进行改造：在现无动力氨回收的基础上新增一个氨冷回收塔作为二级氨回收塔，利用原冰机作为动力进行回收降温，降低驰放气的氨含量，减少稀氨水产量，降低尿素水解负荷，达到预期的经济效益。
具体说明如下：
本发明设计投资预算：合计投资约70万元。其中：⑴设备购置：50万元：⑵基建：0.5万元⑶管道材料：5万元⑷安装费用：5万元⑸保冷：1.5万元⑹电气仪表：2万元。
每年费用：
⑴运行电费：按照电费0.44元/度计算，年费用为0.44×100×24×330=34.84万元/年；
⑵设备折旧：按照10年的折旧期，为70÷10=7万元/年；
⑶维修费用：0.3万元/年；
合计为42.14万元/年。
原有技术稀氨水解吸费用：驰放气氨回收改造后，进等压净氨塔驰放气氨含量为2.5%，氨分压降低，稀氨水产量为0.8m3/h，相比改造前减少3.7m3/h。
按照稀氨水解析蒸汽消耗为0.3T/m3，蒸汽价格145元/吨计算，费用为0.3×145×3.7×24×330×=127.47万元/年
除一次性投资，合计效益为127.47－42.14=85.33万元/年
效益分析：降温冷凝回收氨，运行的经济效益将比原有技术节约费用85.33万元/年。
附图说明
图1合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备及工艺流程示意图。
附图标记：1管程换热段入口，2一级氨回收塔,3驰放气回流入口,4氨冷段出口,5顶部驰放气入口,6外部驰放气入口,7二级氨回收塔,8外部氨出口,9外部驰放气出口,10气氨入口,11进气分离机入口,12进气分离机,13冰机。
其中图中a代表驰放气去等压净氨塔方向,b代表气氨去冰机方向,c驰放气来自氨槽方向,d代表气氨去辅助贮液器方向,e代表液氨来自辅助贮液器方向,f代表气氨去蒸发冷凝方向,g代表排油去集油器方向，h代表液氨来自氨槽的方向。
具体实施方式
一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备，一级氨回收塔串联一个二级氨回收塔，塔内部结构相同，由上至下依次为管程换热段、氨冷段、储槽段、壳程换热段，一级氨回收塔塔外部有管程换热段入口、驰放气回流入口、氨冷段出口，二级氨回收塔顶部有驰放气入口，外部有驰放气出口、相对驰放气出口的上方有驰放气入口、驰放气回流出口、氨出口；一级氨回收塔氨冷段出口通过管道与二级氨回收塔顶部驰放气入口相连，二级氨回收塔驰放气入口通过管道与驰放气出口相连，二级氨回收塔驰放气回流出口通过管道与一级氨回收塔驰放气回流入口相连，二级氨回收塔氨出口通过管道与冰机进气分离器入口连接，冰机进气分离器顶部有气氨出口通过管道与冰机连接。
一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收方法，具体步骤为：
①经一级氨回收塔冷却降温回收氨后，驰放气由氨冷段出口进入二级氨回收塔，经过管程换热段、氨冷段降温，储槽段分离储存冷凝的液氨，驰放气经壳程换热段从驰放气出口出来由驰放气入口进入与一级回收塔来的驰放气换热后从驰放气回流出口回流进一级氨回收塔驰放气入口，去一级氨回收塔自身换热段，给储槽来的驰放气降温后去等压净氨塔用凉软水进一步净氨；
②一级氨回收塔中冷却回收的液氨循环吸收气氨，二级氨回收塔冷却回收的液氨再经氨冷段作为制冷剂，经蒸发吸热气化后通过氨出口进入冰机进气分离器入口，气氨再由冰机进气分离器顶部气氨出口进入冰机，经冰机抽吸加压后去冰机岗位蒸发降温冷凝，回至合成液氨储槽。
设备参数：
Claims (6)
1.一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备，现有的氨回收塔，即一级氨回收塔，塔内部结构由上至下依次为管程换热段、氨冷段、储槽段、壳程换热段，塔外部有管程换热段入口、氨冷段出口，其特征是所述的一级氨回收塔串联一个二级氨回收塔，内部结构与所述的一级氨回收塔相同，所述的二级氨回收塔顶部有驰放气入口，外部有驰放气出口、氨出口，所述的一级氨回收塔氨冷段出口通过管道与所述的二级氨回收塔顶部驰放气入口相连。
2.根据权利要求1所述的一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备，其特征是所述的二级氨回收塔外部相对驰放气出口的上方有驰放气入口，相对所述的驰放气入口上方有驰放气回流出口，所述的一级氨回收塔外部有驰放气回流入口，所述的驰放气入口通过管道与驰放气出口相连，所述的驰放气回流出口通过管道与所述的驰放气回流入口相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备，其特征是所述的二级氨回收塔氨出口通过管道与冰机进气分离器入口连接，所述的冰机进气分离器顶部有气氨出口通过管道与冰机连接。
4.一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收方法，其特征是具体步骤为：
①经一级氨回收塔冷却降温回收氨后，驰放气由氨冷段出口进入二级氨回收塔，经过管程换热段、氨冷段降温，储槽段分离储存冷凝的液氨，驰放气经壳程换热段从驰放气出口出来由驰放气入口进入与一级回收塔来的驰放气换热后从驰放气回流出口回流进一级氨回收塔驰放气入口，去一级氨回收塔自身换热段，给储槽来的驰放气降温后去等压净氨塔用凉软水进一步净氨；
②一级氨回收塔中冷却回收的液氨循环吸收气氨，二级氨回收塔冷却回收的液氨再经氨冷段作为制冷剂，经蒸发吸热气化后通过氨出口进入冰机进气分离器入口，气氨再由冰机进气分离器顶部气氨出口进入冰机，经冰机抽吸加压后去冰机岗位蒸发降温冷凝，回至合成液氨储槽。
5.利用权利要求4所述的一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备的方法，其特征是所述的二级氨回收塔工作参数为规格φ800×8500，工作压力为2.3～2.4MPa,工作温度-45℃。
6.利用权利要求5所述的一种合成氨贮罐驰放气中氨的冷回收设备的方法，其特征是所述的冰机蒸发温度为-40～-45℃，冷凝的温度为35～38℃。
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