CN203513270U - 一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置 - Google Patents

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吴祥平
万鸿
张忠育
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杨鑫
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Abstract

本实用新型涉及一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置，结构包括：甲烷化升温装置主体（N1）和压缩机（C4），其特征在于，所述压缩机（C4）两端设置有管道A和管道B，压缩机（C4）通过管道A和管道B与甲烷化升温系统进出口相连接，所述压缩机（C4）连接有中压蒸汽加热器（E7），中压蒸汽加热器（E7）通过管道A连接于甲烷化升温系统。本实用新型应用于氨合成工艺中，大大缩短了氨合成工程中的R4升温时间，进一步缩短整个氨合成工艺的开车时间，同时降低能源消耗，减轻环境污染，节约生产成本。

Description

一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置
技术领域
本实用新型涉及合成氨生产工艺技术领域，特别涉及一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置。 
背景技术
目前，国内年产30万吨合成氨工艺普遍采用布朗装置，生产每吨氨需耗能7.24Gcal，能源浪费较大。整个甲烷化升温装置生产流程如图1所示：甲烷化炉（R4）采用镍铝系甲烷化催化剂，活性组分为镍，正常活性温度范围为250～510℃。通常情况下，从二氧化碳吸收塔顶部出来的气体，在甲烷化炉工艺气进出口换热器（E27）换热而被预热至280℃，氧化合物和氢在镍催化剂上进行反应。 
然而，通常情况下，开车时，E27中还没有热物料，必须在甲烷化升温系统中开通高压蒸汽加热器（E28），用l2.5Mpa的高压蒸汽加热甲烷化炉（R4），由于R4中镍催化剂装填量为34T，要使催化剂温度达到足以保证甲烷化反应的正常工作温度260～290℃，甲烷化升温通常需要5～6小时。这样，甲烷化出口未合格的工艺气经由循环水冷却器（E30）放掉，使系统能耗大大增加，生产成本提高。 
发明内容
本实用新型提供一种升温快速、开车时间缩短、能耗降低的、改进的用于合成氨工艺中的甲烷化升温装置，解决合成氨工艺中甲烷化提前升温的问题。 
本实用新型通过以下技术方案实现： 
一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置，结构包括：甲烷化升温装置主体（N1）和压缩机（C4），其特征在于，所述压缩机（C4）两端设置有管道A和管道B，压缩机（C4）通过管道A和管道B与甲烷化升温系统进出口相连接，所述压缩机（C4）连接有中压蒸汽加热器（E7），中压蒸汽加热器（E7）通过管道A连接于甲烷化升温系统。
进一步，所述甲烷化升温装置主体（N1）由工艺气进出口换热器（E27）、高压蒸汽加热器（E28）、甲烷化炉（R4）和循环水冷热器（E30）模块构成，其特征在于，所述高压蒸汽加热器（E28）、甲烷化炉（R4）、工艺气进出口换热器（E27）和循环水冷热器（E30）通过管道依次相连。 
本实用新型涉及改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置，在传统甲烷化升温装置中增加压缩机（C4）和中压蒸汽加热器（E7），使得改进后的甲烷化升温装置形成高低压并联回路，有益效果体现在于： 
采用该实用新型涉及的专利技术，在高压蒸汽加热器（E28）未进入工作状态时，利用企业自产的热蒸汽和压缩机（C4）输送的氮气作为载热体，基于低变升温所用的换热器供热，使甲烷化炉（R4）提前加热至活性组分镍的正常活性温度，缩短，R4升温时间，从而缩短整个装置的开车时间，减少能源浪费，减轻环境污染，实现提前4.5小时产氨，尿素提前4.5小时开车，节约生产成本。
附图说明
图1为传统的甲烷化升温装置。 
图2为本实用新型涉及的甲烷化升温装置。 
具体实施方式
参阅附图2所示，对本实用新型做进一步描述。 
本实用新型涉及一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置，其结构包括：甲烷化升温装置主体（N1）和压缩机（C4），其特征在于，所述压缩机（C4）两端设置有管道A和管道B，压缩机（C4）通过管道A和管道B与甲烷化升温系统进出口相连接，所述压缩机（C4）连接有中压蒸汽加热器（E7），中压蒸汽加热器（E7）通过管道A连接于甲烷化升温系统。 
所述甲烷化升温装置主体（N1）由工艺气进出口换热器（E27）、高压蒸汽加热器（E28）、甲烷化炉（R4）和循环水冷热器（E30）模块构成，其特征在于，所述高压蒸汽加热器（E28）、甲烷化炉（R4）、工艺气进出口换热器（E27）和循环水冷热器（E30）通过管道依次相连。 
采用本实用新型进行氨合成时，由于在R4入口管线上引入管道A连接与压缩机（C4）的原料气压缩机二段出口，同时在循环水冷热器（E30）出口引出管道B连接压缩机（C4）三段入口构成一氮气循环回路，当甲烷化炉升温时，启动压缩机，建立氮气循环，循环量控制在25000NM3/H，压力维持在1.0MPa，利用中压蒸汽加热器（E7）进行升温升至210℃，缩短甲烷化升温时间。 
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置，结构包括：甲烷化升温装置主体（N1）和压缩机（C4），其特征在于，所述压缩机（C4）两端设置有管道A和管道B，压缩机（C4）通过管道A和管道B与甲烷化升温系统进出口相连接，所述压缩机（C4）连接有中压蒸汽加热器（E7），中压蒸汽加热器（E7）通过管道A连接于甲烷化升温系统。
2.根据权利要求1所述的一种改进的用于合成氨工艺的甲烷化升温装置，其特征在于，所述甲烷化升温装置主体（N1）由工艺气进出口换热器（E27）、高压蒸汽加热器（E28）、甲烷化炉（R4）和循环水冷热器（E30）模块构成，其特征在于，所述高压蒸汽加热器（E28）、甲烷化炉（R4）、工艺气进出口换热器（E27）和循环水冷热器（E30）通过管道依次相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104212506A (zh) * 2014-08-19 2014-12-17 中海石油气电集团有限责任公司 一种煤制天然气甲烷化催化剂两段式升温还原方法
CN106378062A (zh) * 2016-08-31 2017-02-08 内蒙古汇能煤化工有限公司 三号甲烷化炉入口管线前置装置

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