CN110500904B - 一体式氨合成热回收设备及氨合成热回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一体式氨合成热回收设备，包括相互连接的第一列管换热器和第二列管换热器，第一列管换热器具有过热蒸汽出口和回气口；第二列管换热器分为蒸汽发生段和预热段；第二列管换热器的管程连通第一列管换热器的管程；第二列管换热器的壳程与第一列管换热的壳程不相连通；在第二列管换热器的上方设置有连通蒸汽发生段的汽包，汽包连通第一列管换热器的回气口。采用上述设备的氨合成热回收工艺，第二换热器内的水进入到汽包内，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽进入到第一换热器内生产过热蒸汽。本申请在具有低制造成本的基础上，保证了设备的耐腐蚀性。利用本设备可以生产热焓较高的过热蒸汽。
Description
技术领域
本发明涉及氨合成工业中得热能回收及工艺，具体涉及一种一体式氨合成热回收设备及氨合成热回收工艺。
背景技术
为充分回收氨合成工艺中的反应热，人们开发了各种换热装置，废热锅炉是其中的一大类，目前的废热锅炉基本上以直通式为主，利用单一的换热器对软水进行加热，以生产不同品位的饱和蒸汽，作为其它生产用汽，由于氨合成气的温度较高，需要采用高等级的材料来制作换热设备，使得换热设备的制作费用居高不下。且由于氨合成气进入换热器时的温度较高，使换热器的进口部分的氢腐蚀较为严重，为保证安全生产，需要采用较高耐腐蚀能力的管道，也使换热器的成本无法降低。
另外，由于采用单一的换热器，只能生产饱和汽，不但影响蒸汽的品位，而且氨合成气的排出温度也较高，热能回收效果不尽理想。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，本申请首先提出了一体式氨合成热回收设备，其包括第一列管换热器和第二列管换热器，其中该第一列管换热器包括沿第一轴线方向延伸的第一外壳和设置在第一外壳内的第一换热管，该第一外壳的相对的两端分别形成为第一前端和第一后端，在第一前端安装有第一前管板，在第一后端安装有第一后管板，该第一换热管两端分别固定安装在第一前管板和第一后管板上；
在第一外壳的第一前端设置有反应气进口部，该反应气进口部具有反应气进口腔、连通该反应气进口腔的反应气进口管，该反应气进口腔连通第一列管换热器的管程；在第一后端设置有第一连接部；
在第一列管换热器的第一外壳上设置有过热蒸汽出口和回气口，过热蒸汽出口较回气口距离第一前端更近；
该第二列管换热器包括沿第二轴线方向延伸的第二外壳和设置该第二外壳内的第二换热管，该第二外壳的相对的两端分别形成为第二前端和第二后端，在第二前端安装有第二前管板，在第二后端安装有第二后管板，该第二换热管两端分别固定安装在第二前管板和第二后管板上；
沿第二轴线方向，该第二列管换热器分为蒸汽发生段和预热段，蒸汽发生段位于朝向第二前管板的一侧；在第二列管换热器的第二前端设置有第二连接部，在第二后端设置有反应气出口部，该反应气出口部具有反应气出口腔、连通该反应气出口腔的反应气出口，该反应气出口腔连通第二列管换热器的管程；
该第二连接部与第一连接部相连接，使第二列管换热器的管程连通第一列管换热器的管程；第二列管换热器的壳程与第一列管换热的壳程不相连通；
在第二列管换热器的上方设置有汽包，该汽包经上升管和下降管连通第二列管换热器的蒸汽发生段的壳程；汽包的顶部设置有蒸汽出口，该蒸汽出口连通第一列管换热器的回气口；
在第二列管换热器的预热段所对应的外壳上设置有连通第二列管换热器的壳程的进水口。
第一连接部与第二连接部之间优选采用欧米伽密封连接。
目前氨合成气热回收设备中，较为成熟的模式是将汽包与换热器设计为一个整体，或采用单一的换热器。
在本申请中，换热器采用包括第一列管换热器和第二列管换热器在内的两级换热器，但利用管道接口将第二列管换热器分割为蒸汽发生段和预热段，本申请采用多种组合方式，使第一列管换热器处于高温区域，使第二列管换热器处于低温区域。由于将现有技术中的单级换热器分为第一、第二两个列管换热器，可以根据两个换热器所处温度的不同状态，采用不同的材料来分别制造两个列管换热器，在保证设备在不同温度下具有大致相同的抗氢蚀能力的同时，以有效地降低设备的制造成本。
本申请中，将蒸汽发生段和预热段设计为一个列管换热器，不但可以减少设备的总数量，也减少将蒸汽发生段和预热段分设为两个换热器时，所带来的流体管阻增加的弊端。
本申请中，设置分离式的汽包，使汽包可以根据现场的具体情况进行布置，而且设置单独的汽包后，由于汽包所收到的腐蚀较少，因此可以避免由于换热器的腐蚀而引起对汽包的破坏。即使在更换设备时，也基本大幅度地减少对汽包的更换次数。
利用本申请生产过热汽时，汽包中的水体可以在汽包与第二列管换热器之间进行自然循环，而无需采用额外的动力泵进行驱动。
为保证氨合成气由第一列管换热器顺利地进入到第二列管换热器，在第一连接部与第二连接部两者之一中，至少一者形成有一反应气过流腔，第一列管换热器的管程和第二列管换热器的管程经该反应气过流腔连通。
具体地，该第一连接部包括连接在一起的第一后筒体和第一后法兰，该第一后筒体连接在第一后管板上、且朝背离第一外壳的方向延伸，该第一后筒体的内腔形成为所述反应气过流腔；或
该第二连接部包括连接在一起的第二前筒体和第二前法兰，该第二前筒体连接在第二前管板上、且朝背离第二外壳的方向延伸，该第二前筒体的内腔形成为所述反应气过流腔；或
该第一连接部包括连接在一起的第一后筒体和第一后法兰，该第一后筒体连接在第一后管板上、且朝背离第一外壳的方向延伸；该第二连接部包括连接在一起的第二前筒体和第二前法兰，该第二前筒体连接在第二前管板上、且朝背离第二外壳的方向延伸；该第一后筒体的内腔和第二前筒体的内腔共同形成为所述反应气过流腔。
设置一反应气过流腔后，使第一列管与第二列管之间形成一个氨合成气的混合腔，该混合腔一方面能够使从第一列管流出的氨合成气的温度均匀化，有利于提高第二列管换热器的换热效率，另一方面，避免由于第一列管与第二列管之间由于距离太少，而导致氨合成气在第一列管与第二列管之间产生紊流，消耗能量，同时产生较大振动，影响设备的安全使用。
进一步，为保证高温下，设备对氨合成气具有较好的防腐蚀能力，第一后筒体的内壁上具有S32168堆焊层；第二前筒体的内壁上具有S32168堆焊层。
优选第一后筒体和第二前筒体均以12Cr2mo1合金钢管件为基底，并在12Cr2mo1合金钢管件的内壁上施工S32168堆焊层而形成。
设置不锈钢堆焊层后，可有效地提高设备的防腐蚀能力，延长设备的使用寿命。
进一步，为提高设备在高温下的防腐蚀能力，反应气进口部包括第一前筒体和前端盖，该第一前筒体的一端连接在第一前管板上，该前端盖密封地盖设在该第一前筒体的另一端，反应气进口管连接在该第一前筒体的一侧；第一前筒体、前端盖和第一前管板所圈围的空间形成为反应气进口腔；
该第一前筒体的内壁和反应气进口管的内壁上具有S32168堆焊层；第一前管板背离第一后管板的一侧具有Inconel690合金堆焊层。第一前筒体和前端盖之间优选采用欧米伽密封连接。
优选地，该第一前筒体和反应气进口管均为以12Cr2mo1合金钢管件为基底，并在12Cr2mo1合金钢管件的内壁上施工S32168堆焊层而形成。
优选第一前管板以12Cr2mo1合金钢铸件为基底，并在该12Cr2mo1合金钢铸件上施工Inconel690合金堆焊层而形成。
本申请根据不同的结构设备不同的堆焊层，由于第一前管板要承受更加复杂的应力，采用Inconel690合金堆焊层，以保证第一前管板具有优异的抗应力腐蚀能力。由于第一前筒体和反应气进口管具有圆筒状的结构，本身具有较高的抗压能力，因此采用成本稍低的S32168堆焊层，在包括具有设备具有较高的抗应力腐蚀的能力的同时，以最大限度地降低设备的制造成本。
进一步，为提高设备的抗腐蚀能力，第一后管板的背离第一前管板的一侧具有Inconel690合金堆焊层；第二前管板的背离第二后管板的一侧具有Inconel690合金堆焊层。
优选第一后管板和第二前管板均以12Cr2mo1合金钢铸件为基底，并在该12Cr2mo1合金钢铸件上施工Inconel690合金堆焊层而形成。
进一步，第二换热管包括焊接在一起的第一管段和第二管段，该第一管段焊接在第二前管板上；该第一管段的材料为ALLOY690，第二管段的材料为15CrMo；第一换热管的材料为ALLOY690。即第一换热管的材料全部采用ALLOY690制作。
将第二列管由不同材料的管子拼接而成，其中靠近第一列管换热器的一端采用ALLOY690，以保证在高温状态下，第二列管的抗腐蚀能力，而将第二管段采用15CrMo材料管道，由于在该区域内，温度已有较大幅度的降低，采用低价格15CrMo管道，已能满足抗腐蚀要求。采用根据不同的受热区域，采用不同的防腐材料，使各区域的防腐能力达到一个均匀的水平，在充分利用各材料的良好的耐氢蚀能力的基础上，还减少设备的建造成本。
在将第一管段和第二管段对焊后，将焊缝磨平，保持第二列管外壁的光滑。第一管段的长度基本上控制在450-700mm为佳。保持第二列管外壁的光滑，可以减少对水体流动的干扰，同时保证在温度变化时，该焊缝仍能够提供足量的变形，以减少内应力的聚集。
其次，本申请还提供一种氨合成热回收工艺，其采用上述的任一项氨合成热回收设备进行，具体包括如下流程：
(1)补充水由进水口进入到第二列管换热器的壳程，然后经上升管进入到汽包内，部分水分蒸发形成饱和蒸汽，该饱和蒸汽由回气口进入到第一列管换热器的壳程，吸热后形成过热蒸汽并由过热蒸汽出口排出；
汽包内的部分水体经下降管返回到第二列管换热器的壳程，对汽包内的水体持续加热；
(2)氨合成气由反应气进口管进入到反应气进口部，然后进入依次经过第一换热管和第二换热管，最后经反应气出口部的反应气出口排出，进入下道工序。
优选地，饱和蒸汽的压力为4.0±0.1MPa，过热蒸汽的压力为3.8±0.1MPa，过热蒸汽的温度为420±10℃；
氨合成气在反应气进口部内的温度为445±5℃，在进入到第二换热器后温度降低到410±5℃，在反应气出口的排出温度为220±5℃。
利用上述回收工艺，在提高热能回收的同时，还可以产生高品位的过热蒸汽，为其他工艺需要提供更多的蒸汽使用方面的选择。当然，也可以在汽包的顶部直接引出饱和蒸汽，供其他生产使用。
附图说明：
图1是本发明的一实施例的结构简图。
图2是图1中A-A向的视图。
图3是图1中B部分的放大图。
图4是图1中C部分的放大图。
图5是图4中D部分的放大图。
具体实施方式：
以下首先对一体式氨合成热回收设备的进行说明。
请参阅图1和图2，在图1中适当位置所标注的箭头M为轴线方向，在本实施中，第一轴线与第二轴线的延伸方向均与轴线方向M相同。
该氨合成热回收设备包括第一列管换热器10和第二列管换热器20。
其中该第一列管换热器10包括沿第一轴线方向延伸的第一外壳11和设置在第一外壳内的若干根第一换热管12。该第一外壳的相对的两端分别形成为第一前端118和第一后端119，在第一前端118安装有第一前管板115，在第一后端119安装有第一后管板116，该第一换热管11两端分别固定安装在第一前管板115和第一后管板116上。
在第一外壳11的第一前端118设置有反应气进口部，该反应气进口部具有反应气进口腔131、连通该反应气进口腔的反应气进口管132，该反应气进口腔131连通第一列管换热器10的管程。
反应气进口部包括第一前筒体13和前端盖16，该第一前筒体13的一端连接在第一前管板115上，该前端盖16利用第一螺栓161密封地盖设在该第一前筒体13的另一端，反应气进口管132连接在该第一前筒体13的一侧。在前端盖16与第一前筒体13之间采用欧米伽密封连接。第一前筒体13、前端盖16和第一前管板115所圈围的空间形成为反应气进口腔131。
在第一列管换热器10的第一外壳11上设置有过热蒸汽出口113和回气口111，过热蒸汽出口113设置在第一前端118，回气口111设置在第一后端119，即过热蒸汽出口113较回气口111距离第一前端更近。
该第二列管换热器20包括沿第二轴线方向延伸的第二外壳21和设置该第二外壳21内的若干根第二换热管22，该第二外壳21的相对的两端分别形成为第二前端218和第二后端219，在第二前端218安装有第二前管板34，在第二后端219安装有第二后管板35，该第二换热管22两端分别固定安装在第二前管板34和第二后管板35上。
沿第二轴线方向，该第二列管换热器分为蒸汽发生段200和预热段300，在图1中，蒸汽发生段200和预热段300大致沿虚线400分开。蒸汽发生段300位于朝向第二前管板34的一侧。在第二列管换热器的第二前端设置有第二连接部，在第二后端设置有反应气出口部，该反应气出口部具有反应气出口腔331、连通该反应气出口腔331的反应气出口332，该反应气出口腔331连通第二列管换热器20的管程。
为避免由于温度变化而对第二外壳21造成破坏，在本实施例中，在预热段300所对应的第二外壳上设置有金属软接头37。
本实施例中，反应气进口部包括第二后筒体33和后端盖36，该第二后筒体33的一端连接在第二后管板35上，该后端盖36利用第二螺栓361密封地盖设在该第二后筒体33的另一端，反应气出口332形成在该第二后筒体33的一侧。
在后端盖36与第二后筒体33之间采用欧米伽密封连接。第二后筒体33、后端盖36和第二后管板35所圈围的空间形成为反应气出口腔331。
在第一后端设置有第一连接部，该第一连接部与第二连接部相连接，使第二列管换热器的管程连通第一列管换热器的管程；第二列管换热器的壳程与第一列管换热的壳程不相连通。
在本实施例中，该第一连接部包括连接在一起的第一后筒体14和第一后法兰81，该第一后筒体14连接在第一后管板116上、且朝背离第一外壳21的方向延伸，该第一后筒体的内腔形成为第一反应气过流腔141。本实施例中的第一后筒体14与第一后法兰81为一整体式结构。
该第二连接部包括连接在一起的第二前筒体23和第二前法兰83，该第二前筒体23连接在第二前管板34上、且朝背离第二外壳21的方向延伸，该第二前筒体23的内腔形成为第二反应气过流腔231。本实施例中的第二前筒体23与第二前法兰83为一整体式结构。
第一反应气过流腔141和第二反应气过流腔231共同形成为一反应气过流腔。
在第一后法兰81与第二前法兰83之间采用欧米伽密封63连接。既第一连接部与第二连接部之间采用欧米伽密封连接。
可以理解，在其它实施例中，第一连接部可以仅包括第一后法兰81，仅由第二反应气过流腔231形成反应气过流腔。或者，第二连接部仅包括第二前法兰83，仅由第一反应气过流腔141形成反应气过流腔。
在第二列管换热器20的上方设置有汽包60，该汽包60经上升管613和下降管623连通第二列管换热器的蒸汽发生段200的壳程；汽包60的顶部设置有蒸汽出口631，该蒸汽出口631经蒸汽管633连通第一列管换热器10的回气口111。
在本实施例中，设置了三组上下水管，每组上下水管均包括一根上升管613和一根下将管623。每根上升管613的第一下端口67经第二外壳21的顶部连通第二列管换热器的壳程，上升管613的第一上端口65经汽包60的底部连通汽包的内腔。
每根下降管623的第二下端口68经第二外壳21的斜下方连通第二列管换热器的壳程，下降管的第二上端口66经汽包60的斜下方的底部连通汽包的内腔。
为减少大量气泡经蒸汽出口631排出，在汽包60的壳体61的顶部的内壁上设置有一除沫器62，该除沫器62设置在蒸汽出口631的正下方。
在第二列管换热器20的预热段300所对应的外壳上设置有连通第二列管换热器的壳程的进水口311。
在本实施例中，第一列管换热器的第一外壳11采用S32168材料制造，第一列管12采用ALLOY690材料制作。
第一前管板115和第一后管板116均以12Cr2mo1合金钢铸件为基底，并在该12Cr2mo1合金钢铸件上施工Inconel690合金堆焊层而形成。为描述清楚，将第一前管板115的Inconel690合金堆焊层称为第一前管板堆焊层1151，第一后管板116的Inconel690合金堆焊层称为第一后管板堆焊层117。其中，第一前管板堆焊层1151位于背离第一后管板116的一侧，第一后管板堆焊层117位于背离第一前管板115的一侧。
在第一前筒体13、反应气进口管132和第一后筒体14均为以12Cr2mo1合金钢管件为基底，并在12Cr2mo1合金钢管件的内壁上施工S32168堆焊层而形成。图2中，第一前筒体13和反应气进口管132的S32168堆焊层用标记135表示。第一后筒体14的S32168堆焊层在附图中未显示。
第二前筒体23以12Cr2mo1合金钢管件为基底，并在12Cr2mo1合金钢管件的内壁上施工S32168堆焊层而形成。在附图中，第二前筒体23上的S32168堆焊层未显示。
第二前管板34以12Cr2mo1合金钢铸件为基底，并在该12Cr2mo1合金钢铸件上施工Inconel690合金堆焊层而形成。附图中标记216表示第二前管板34上的Inconel690合金堆焊层，该Inconel690合金堆焊层216位于背离第二后管板35的一侧。
请同时参阅图4和图5，每根第二换热管22包括焊接在一起的第一管段221和第二管段222，第一管段221和第二管段222之间对焊后，将向外突出外管壁的焊接材料磨平。在本实施例中，第一管段221焊接在第二前管板上，第二管段222焊接在第二后管板上。第一管段的长度基本上控制在450-700mm为佳，进一步可以限制在500-600mm。图4中，标记228表示第二换热管22的第一管段221与第二前管板的焊缝。图5中，标记229表示第二换热管22的第一管段221与第二管段222之间的焊缝，该焊缝被磨平。
且该第一管段的材料为ALLOY690，第二管段的材料为15CrMo。
图1中，在氨合成塔900经合成气出口管93连接在反应气进口管132上，使氨合成塔900的内腔91连通第一列管换热器10的管程。
以下对采用上述一体式氨合成热回收设备进行氨合成热回收工艺的流程进行说明，该流程主要分为两步，具体为：
(1)补充水由进水口进入到第二列管换热器的壳程，然后经上升管进入到汽包内，部分水分蒸发形成饱和蒸汽，该饱和蒸汽由回气口进入到第一列管换热器的壳程，吸热后形成过热蒸汽并由过热蒸汽出口排出，汽包内的部分水体经下降管返回到第二列管换热器的壳程，对汽包内的水体持续加热；
(2)从氨合成塔900排出的氨合成气由反应气进口管进入到反应气进口部，然后进入依次经过第一换热管和第二换热管，最后经反应气出口部的反应气出口排出，进入下道工序。
具体在本实施例中，饱和蒸汽的压力约为4.0MPa，温度约为250℃。过热蒸汽的压力为3.8MPa，温度为420℃。
氨合成气在反应气进口部内的温度为445℃，在进入到第二换热器后温度降低到410℃，在反应气出口的排出温度降低到大约220℃。
根据生产时的各工艺参数的波动范围，将饱和蒸汽的压力波动控制在±0.1MPa范围内。过热蒸汽的压力波动范围也控制在±0.1MPa范围内，温度波动范围控制在±5℃内。即将饱和蒸汽的压力控制在4.0±0.1MPa内，过热蒸汽的压力为3.8±0.1MPa，过热蒸汽的温度为420±10℃。
将氨合成气在反应气进口部内的温度的波动范围控制在±5℃，在进入到第二换热器后的温度的波动范围控制在±5℃，在反应气出口的排出温度的波动范围控制在±5℃。即将氨合成气在反应气进口部内的温度控制在445±5℃，在进入到第二换热器后温度控制在410±5℃，在反应气出口的排出温度控制在220±5℃。
Claims (7)
1.一体式氨合成热回收设备，其特征在于，包括第一列管换热器和第二列管换热器，其中该第一列管换热器包括沿第一轴线方向延伸的第一外壳和设置在第一外壳内的第一换热管，该第一外壳的相对的两端分别形成为第一前端和第一后端，在第一前端安装有第一前管板，在第一后端安装有第一后管板，该第一换热管两端分别固定安装在第一前管板和第一后管板上；
在第一外壳的第一前端设置有反应气进口部，该反应气进口部具有反应气进口腔、连通该反应气进口腔的反应气进口管，该反应气进口腔连通第一列管换热器的管程；在第一后端设置有第一连接部；
在第一列管换热器的第一外壳上设置有过热蒸汽出口和回气口，过热蒸汽出口较回气口距离第一前端更近；
该第二列管换热器包括沿第二轴线方向延伸的第二外壳和设置该第二外壳内的第二换热管，该第二外壳的相对的两端分别形成为第二前端和第二后端，在第二前端安装有第二前管板，在第二后端安装有第二后管板，该第二换热管两端分别固定安装在第二前管板和第二后管板上；
沿第二轴线方向，该第二列管换热器分为蒸汽发生段和预热段，蒸汽发生段位于朝向第二前管板的一侧；在第二列管换热器的第二前端设置有第二连接部，在第二后端设置有反应气出口部，该反应气出口部具有反应气出口腔、连通该反应气出口腔的反应气出口，该反应气出口腔连通第二列管换热器的管程；
该第二连接部与第一连接部相连接，使第二列管换热器的管程连通第一列管换热器的管程；第二列管换热器的壳程与第一列管换热的壳程不相连通；
在第二列管换热器的上方设置有汽包，该汽包经上升管和下降管连通第二列管换热器的蒸汽发生段的壳程；汽包的顶部设置有蒸汽出口，该蒸汽出口连通第一列管换热器的回气口；
在第二列管换热器的预热段所对应的外壳上设置有连通第二列管换热器的壳程的进水口；
在第一连接部与第二连接部两者之一中，至少一者形成有一反应气过流腔，第一列管换热器的管程和第二列管换热器的管程经该反应气过流腔连通；
该第一连接部包括连接在一起的第一后筒体和第一后法兰，该第一后筒体连接在第一后管板上、且朝背离第一外壳的方向延伸，该第一后筒体的内腔形成为所述反应气过流腔；或
该第二连接部包括连接在一起的第二前筒体和第二前法兰，该第二前筒体连接在第二前管板上、且朝背离第二外壳的方向延伸，该第二前筒体的内腔形成为所述反应气过流腔；或
该第一连接部包括连接在一起的第一后筒体和第一后法兰，该第一后筒体连接在第一后管板上、且朝背离第一外壳的方向延伸；该第二连接部包括连接在一起的第二前筒体和第二前法兰，该第二前筒体连接在第二前管板上、且朝背离第二外壳的方向延伸；该第一后筒体的内腔和第二前筒体的内腔共同形成为所述反应气过流腔；
反应气进口部包括第一前筒体和前端盖，该第一前筒体的一端连接在第一前管板上，该前端盖密封地盖设在该第一前筒体的另一端，反应气进口管连接在该第一前筒体的一侧；第一前筒体、前端盖和第一前管板所圈围的空间形成为反应气进口腔；
该第一前筒体的内壁和反应气进口管的内壁上具有S32168堆焊层；
第一前管板背离第一后管板的一侧具有Inconel690合金堆焊层。
2.根据权利要求1所述的一体式氨合成热回收设备，其特征在于，
第一后筒体的内壁上具有S32168堆焊层；
第二前筒体的内壁上具有S32168堆焊层。
3.根据权利要求1所述的一体式氨合成热回收设备，其特征在于，
第一后管板的背离第一前管板的一侧具有Inconel690合金堆焊层；
第二前管板的背离第二后管板的一侧具有Inconel690合金堆焊层。
4.根据权利要求1所述的一体式氨合成热回收设备，其特征在于，
第二换热管包括焊接在一起的第一管段和第二管段，该第一管段焊接在第二前管板上；该第一管段的材料为ALLOY690，第二管段的材料为15CrMo；
第一换热管的材料为ALLOY690。
5.根据权利要求1所述的一体式氨合成热回收设备，其特征在于，
第一连接部与第二连接部之间采用欧米伽密封连接。
6.一种氨合成热回收工艺，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的氨合成热回收设备，包括如下流程：
（1）补充水由进水口进入到第二列管换热器的壳程，然后经上升管进入到汽包内，部分水分蒸发形成饱和蒸汽，该饱和蒸汽由回气口进入到第一列管换热器的壳程，吸热后形成过热蒸汽并由过热蒸汽出口排出；
汽包内的部分水体经下降管返回到第二列管换热器的壳程，对汽包内的水体持续加热；
（2）氨合成气由反应气进口管进入到反应气进口部，然后进入依次经过第一换热管和第二换热管，最后经反应气出口部的反应气出口排出，进入下道工序。
7.根据权利要求6所述的氨合成热回收工艺，其特征在于，饱和蒸汽的压力为4.0±0.1MPa，过热蒸汽的压力为3.8±0.1MPa，过热蒸汽的温度为420±10℃；
氨合成气在反应气进口部内的温度为445±5℃，在进入到第二换热器后温度降低到410±5℃，在反应气出口的排出温度为220±5℃。
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