CN110005944A - 一种节能减耗型冷冻氨输送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能减耗型冷冻氨输送系统，改进设置了组合式氨冷器、从组合式氨冷器接出的氨分离器、从氨分离器接出的氨闪蒸槽；所述组合式氨冷器同时接入一级冷冻闪蒸槽和二级冷冻闪蒸槽；所述氨分离器循环接入所述组合式氨冷器；所述氨闪蒸槽通过第一管路接入驰放气急冷器；所述氨闪蒸槽通过第二管路接入三级冷冻闪蒸槽；所述氨闪蒸槽通过第三管路输出至氨罐；所述组合式氨冷器从水冷器接出，并接出至气压缩机，从而避免了液氨停止充装时，氨压缩机停机运转负荷过低，且氨罐压力得到控制，需要冷氨量降低，氨压缩机负荷降低，冷氨产品泵的外送量降低，氨压缩机不会由于卖氨启动，降低了能耗，提高了生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及合成氨生产技术领域，特别是涉及一种节能减耗型冷冻氨输送系统。
背景技术
合成氨由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，对于合成氨来说，液体氨即是它的产品，液氨为有毒液体，在液氨从储存罐输送卖售时，通常采用钢瓶或槽车灌装，并且，液氨的温度随着输送管内或液氨罐内的压力增大而升高，常压下的沸点为-33.42℃，因此，输送液氨时，需要采用氨压缩机压缩汽化了的氨并回收至氨库内。
目前，由于环境温度及冷氨外送量大，氨罐压力可以通过冷冻系统向氨罐外送的冷氨量来控制氨罐压力，从而氨压缩机可停止备用，但是，当输出液氨时，槽车的气相氨返回氨压缩机入口，导致冷冻系统向氨罐外送的冷氨量不能够有效的控制氨罐压力，就需要启动小氨压缩机进行控制，当售氨停止充装时，氨压缩机运行负荷几乎为零，停机运转负荷过低，增加电量消耗，造成能源浪费，且容易对电管网冲击，增加了电管网维修成本。
发明内容
本发明旨在提供一种节能减耗型冷冻氨输送系统，以解决现有技术中存在的当售氨停止充装时，氨压缩机运行负荷几乎为零，停机运转负荷过低，增加电量消耗，造成能源浪费，且容易对电管网冲击，增加了电管网维修成本的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种节能减耗型冷冻氨输送系统，包括：用于收集合成氨的液氨收集槽、从液氨收集槽接出的一级冷冻闪蒸槽、从液氨收集槽接出的驰放气急冷器、从驰放气急冷器接出的二级冷冻闪蒸槽、从一级冷冻闪蒸槽接出的三级冷冻闪蒸槽、从一级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩装置、从氨压缩装置接出的氨冷凝器、从三级冷冻闪蒸槽接出的氨罐；
所述冷冻氨输送系统还包括：组合式氨冷器、从组合式氨冷器接出的氨分离器、从氨分离器接出的氨闪蒸槽；所述组合式氨冷器同时接入一级冷冻闪蒸槽和二级冷冻闪蒸槽；所述氨分离器循环接入所述组合式氨冷器；所述氨闪蒸槽通过第一管路接入驰放气急冷器；所述氨闪蒸槽通过第二管路接入三级冷冻闪蒸槽；所述氨闪蒸槽通过第三管路输出至氨罐；所述组合式氨冷器从水冷器接出，并接出至氨压缩机。
进一步地，所述氨压缩装置包括：从一级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩机三段、从二级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩机二段、从三级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩机一段、汽轮机；所述氨压缩机一段、氨压缩机二段、氨压缩机三段均连接于汽轮机；所述氨压缩机一段接入氨压缩机二段、氨压缩机二段接入氨压缩机三段；所述氨压缩机三段上设放空管。
进一步地，所述氨压缩机一段与氨压缩机二段之间连接有第一氨压缩机段间冷却器；所述氨压缩机二段与氨压缩机三段之间连接有第二氨压缩机段间冷却器。
进一步地，所述氨压缩机一段内接入氮气。
进一步地，所述第一管路、第二管路、第三管路上分别设置有开关阀。
进一步地，所述冷冻氨输送系统中还设有地下槽和集液槽；所述地下槽分别接出至二级冷冻闪蒸槽和集液槽；所述集液槽接出至氨罐。
进一步地，所述地下槽上还设置有冷冻导淋管。
进一步地，所述液氨收集槽上还设置有用于抽取热氨的热氨产品泵；所述热氨产品泵向液氨收集槽内送入合成氨。
进一步地，根据权利要求1所述的所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述第三管路上设有用于向氨罐内送入冷氨的冷氨产品泵。
进一步地，所述三级冷冻闪蒸槽内通入有气氨；所述气氨从二级冷冻闪蒸槽内输出。
本发明的有益效果是：采用该节能减耗型冷冻氨输送系统，通过组合式氨冷器、从组合式氨冷器接出的氨分离器、接入氨分离器的氨闪蒸槽的设置，引入了水冷器并在氨分离器中进行分离后，通入氨闪蒸槽，氨闪蒸槽通过第一管路接入驰放气急冷器，或者通过第二管路接入三级冷冻闪蒸槽，或者通过第三管路输出至氨罐，闪蒸槽的蒸汽保压(约0.3Mpa)作用，使输出至氨压缩机的液氨压力不低于0.4Mpa，温度大于0℃，不需要通过启动氨压缩机再进行加压，从而避免了液氨停止充装时，氨压缩机停机运转负荷过低，且氨罐压力得到控制，需要冷氨量降低，氨压缩机负荷降低，冷氨产品泵的外送量降低，氨压缩机不会由于卖氨启动，降低了能耗，提高了生产效益。
附图说明
图1是本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统的管路结构示意图；
图2是本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中带有集液槽的管路结构示意图；
附图标记：，1-液氨收集槽，2-一级冷冻闪蒸槽，3-驰放气急冷器，4-二级冷冻闪蒸槽，5-三级冷冻闪蒸槽，6-氨压缩装置，61-氨压缩机一段，62-氨压缩机二段，63-氨压缩机三段，64-汽轮机，65-放空管，66-第一氨压缩机段间冷却器，67-第二氨压缩机段间冷却器，7-氨冷凝器，8-氨罐，9-组合式氨冷器，10-氨分离器，11-氨闪蒸槽，111-第一管路，121-第二管路，131-第三管路，611-氮气，141-开关阀，12-地下槽，122-冷冻导淋管，13-集液槽，114-热氨产品泵，115-冷氨产品泵，511-水冷器，711-氨压缩机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统的具体实施方式进行详细的描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或零件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，所述“第一”、“第二”是仅仅为了便于描述和区分所给的命名，并且在附图中也有相应的位置标记，不应理解为具体和特殊含义的指代。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统，包括：用于收集合成氨的液氨收集槽1、从液氨收集槽1接出的一级冷冻闪蒸槽2、从液氨收集槽1接出的驰放气急冷器3、从驰放气急冷器3接出的二级冷冻闪蒸槽4、从一级冷冻闪蒸槽2接出的三级冷冻闪蒸槽5、从一级冷冻闪蒸槽4接出的氨压缩装置6、从氨压缩装置接出的氨冷凝器7、从三级冷冻闪蒸槽5接出的氨罐8；
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，如图1所示，所述冷冻氨输送系统还包括：组合式氨冷器9、从组合式氨冷器9接出的氨分离器10、从氨分离器10接出的氨闪蒸槽11；所述组合式氨冷器9同时接入一级冷冻闪蒸槽2和二级冷冻闪蒸槽4；所述氨分离器10循环接入所述组合式氨冷器9；所述氨闪蒸槽11通过第一管路111接入驰放气急冷器3；所述氨闪蒸槽11通过第二管路121接入三级冷冻闪蒸槽5；所述氨闪蒸槽11通过第三管路131输出至氨罐8；所述组合式氨冷器9从水冷器511接出，并接出至氨压缩机711。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述液氨收集槽1内收集工业生产出的合成氨产品，一级冷冻闪蒸槽2从液氨收集槽1内接出，此处需要说明的是，所述“接入”和“接出”是采用普遍使用的管道将两个装置连通，“入”表示方向是流入，“出”表示方向是流出，从液氨收集槽1接出的驰放气急冷器3，即表示，介质的流向是从液氨收集槽1流向驰放气急冷器3，液氨收集槽1内的介质流向一级冷冻闪蒸槽2，从一级冷冻闪蒸槽2流出的介质分分别流入至氨压缩装置6、三级冷冻闪蒸槽5，从三级冷冻闪蒸槽5流出的介质流向氨罐，氨压缩装置6流出的介质被压缩和液化流回至一级冷冻闪蒸槽2或三级冷冻闪蒸槽5中，实现气体介质(如热氨)的液化，通过一级冷冻闪蒸槽1至三级冷冻闪蒸槽5的分离介质内组分的作用，并输入至氨罐，完成了热氨向冷氨的转化，实现合成氨的冷冻。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统还包括：组合式氨冷器9，氨分离器10、闪蒸槽11；所述组合式氨冷器9通过普遍使用的管道从水冷器511接出介质，并在组合式氨冷器9内降温冷却，再通过氨分离器10从组合式氨冷器9接出，在氨分离器内进一步分离，通过闪蒸槽11将氨分离器10内的介质接出并在闪蒸槽11内进行升温加压，氨闪蒸槽11通过第一管路111接入驰放气急冷器，所述氨闪蒸槽11通过第二管路121接入三级冷冻闪蒸槽5，所述氨闪蒸槽11通过第三管路131输出至氨罐8输出至氨罐8，实现了闪蒸槽的蒸汽保压(约0.3Mpa)作用，实现输出至氨压缩机的液氨压力不低于0.4Mpa，温度大于0，不需要通过启动氨压缩机来加压，从而避免了液氨停止充装时，氨压缩机停机运转负荷过低，且氨罐压力得到控制，氨压缩机不会由于卖氨启动，从而实现了降低了能耗，提高生产效益的目的。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述氨压缩装置包括：从一级冷冻闪蒸槽2接出的氨压缩机三段63、从二级冷冻闪蒸槽4接出的氨压缩机二段62、从三级冷冻闪蒸槽5接出的氨压缩机一段61、汽轮机64；所述氨压缩机一段61、氨压缩机二段62、氨压缩机三段63均连接于汽轮机64；所述氨压缩机一段61接入氨压缩机二段62、氨压缩机二段62接入氨压缩机三段63；所述氨压缩机三段63上设放空管65，所述氨压缩机为合成氨领域使用的氨压缩机，本发明没有特殊型号的限制，通过多段氨压缩机对氨气液混合物的压缩制冷作用，能够稳定并安全地将热氨冷冻为冷氨，提高了冷冻氨的质量和效率。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述氨压缩机一段61与氨压缩机二段62之间连接有氨压缩机段间冷却器66；所述氨压缩机二段62与氨压缩机三段63之间连接有氨压缩机段间冷却器67，所述氨压缩机段间冷却器具有冷却降温的作用，配合氨压缩机完成对氨的冷冻效果。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述氨压缩机一段61内接入611，所述三级冷冻闪蒸槽5内通入有液氨，液氨从二级冷冻闪蒸槽4内输出，采用普遍使用的低温甲醇洗工序得到的气氨，进一步完成合成氨的生产，实现合成氨的基本功能的能同时，不影响合成氨冷冻的效果。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述第一管路111、第二管路121、第三管路131上分别设置有开关阀141，达到控制氨闪蒸槽11内的介质通断的目的，方便了该系统的控制和操作。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，如图2所示，所述冷冻氨输送系统中还设有地下槽12和集液槽13；所述地下槽12分别接出至二级冷冻闪蒸槽4和集液槽13；所述集液槽13接出至氨罐8，通过设置集液槽13和地下槽12将废液或液氨进行收集并储存，避免液氨泄露，使该系统更安全稳定，避免破坏环境。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述地下槽12上还设置有冷冻导淋管121，对液氨进行输送中冷却降温，避免了管道冻结故障，提高了输送效率。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述液氨收集槽1上还设置有用于抽取热氨的热氨产品泵114；所述热氨产品泵114向液氨收集槽1内送入合成氨。
本发明提供的节能减耗型冷冻氨输送系统中，所述第三管路131上设有用于向氨罐8内送入冷氨的冷氨产品泵115，使介质能够顺畅输送，并且避免了管道堵塞，提高了输送的效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种节能减耗型冷冻氨输送系统，包括：用于收集合成氨的液氨收集槽、从液氨收集槽接出的一级冷冻闪蒸槽、从液氨收集槽接出的驰放气急冷器、从驰放气急冷器接出的二级冷冻闪蒸槽、从一级冷冻闪蒸槽接出的三级冷冻闪蒸槽、从一级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩装置、从氨压缩装置接出的氨冷凝器、从三级冷冻闪蒸槽接出的氨罐；
还包括：组合式氨冷器、从组合式氨冷器接出的氨分离器、从氨分离器接出的氨闪蒸槽；所述组合式氨冷器同时接入一级冷冻闪蒸槽和二级冷冻闪蒸槽；所述氨分离器循环接入所述组合式氨冷器；所述氨闪蒸槽通过第一管路接入驰放气急冷器；所述氨闪蒸槽通过第二管路接入三级冷冻闪蒸槽；所述氨闪蒸槽通过第三管路输出至氨罐；所述组合式氨冷器从水冷器接出，并接出至压缩机。
2.根据权利要求1所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述氨压缩装置包括：从一级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩机三段、从二级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩机二段、从三级冷冻闪蒸槽接出的氨压缩机一段、汽轮机；所述氨压缩机一段、氨压缩机二段、氨压缩机三段均连接于汽轮机；所述氨压缩机一段接入氨压缩机二段、氨压缩机二段接入氨压缩机三段；所述氨压缩机三段上设放空管。
3.根据权利要求2所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述氨压缩机一段与氨压缩机二段之间连接有第一氨压缩机段间冷却器；所述氨压缩机二段与氨压缩机三段之间连接有第二氨压缩机段间冷却器。
4.根据权利要求2所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述氨压缩机一段内接入氮气。
5.根据权利要求1所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述第一管路、第二管路、第三管路上分别设置有开关阀。
6.根据权利要求1所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述冷冻氨输送系统中还设有地下槽和集液槽；所述地下槽分别接出至二级冷冻闪蒸槽和集液槽；所述集液槽接出至氨罐。
7.根据权利要求1所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述地下槽上还设置有冷冻导淋管。
8.根据权利要求1所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述液氨收集槽上还设置有用于抽取热氨的热氨产品泵；所述热氨产品泵向液氨收集槽内送入合成氨。
9.根据权利要求1所述的所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述第三管路上设有用于向氨罐内送入冷氨的冷氨产品泵。
10.根据权利要求1所述的所述的节能减耗型冷冻氨输送系统，其特征在于：所述三级冷冻闪蒸槽内通入有气氨；所述气氨从二级冷冻闪蒸槽内输出。
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