CN206037525U - 氨罐弛放气氨回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的氨罐弛放气氨回收装置，包括通过管道和阀门相连的螺杆压缩机组、冷凝器、节流机构、蒸发器、自动集油器、低压起动柜、油冷却器、气液分离器，螺杆压缩机组的排气截止阀与冷凝器的进气口相连，螺杆压缩机组的吸气截止阀与蒸发器制冷剂气体出口相连，冷凝器的制冷剂出液口通过液包与螺杆压缩机组的经济器相连，经济器制冷剂出液口通过节流机构与蒸发器的进液口相连，冷凝器安装在集装箱顶部，螺杆压缩机组、蒸发器、低压起动柜、油冷却器、节流机构、自动集油器、气液分离器均设置在集装箱内部，形成整体撬装结构。合成氨生产过程中减少氨成分损失，降低成本。

Description

氨罐弛放气氨回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种制冷系统，具体说涉及氨制冷循环系统，特别是一种氨罐弛放气氨回收装置。

背景技术

合成氨生产过程中，由于原料气不可能完全纯净，最终的合成氨气在冷凝过程中总是会溶解部分气体，当高压的液氨降压至常温球罐或常压低温球罐时，由于压力的变化，液氨的溶解能力下降，溶解在液氨中的不凝性气体部分释放出，由于液氨的输送过程是连续进行的，释放的不凝性气体的量逐渐增加，对球罐气相区氨的分压力造成影响逐渐增加，常规做法是对混合气进行释放，以保证系统的安全，由于释放混合气中氨组分含量很高，会造成一定的经济损失。

合成氨冷凝液氨压力一般在2.5MPaA，液氨中溶解的气体组分主要有氢气、氮气、甲烷，在饱和状态下，液氨中各组分（摩尔比）为：

氨：0.9982(分子量17.022)，

氢气： 2.271e-4(分子量2.008)，

氮气： 1.291e-4(分子量28.02)，

甲烷： 0.0014(分子量16.026)，

平均分子量17.01862，合成氨中不凝性气体质量含量为：

(1－(1÷17.01862)×0.9982×17.022)=0.1601751%(W/W)，

液氨在节流降压后，随压力及温度不同，气相区饱和状态的气体组分将发生变化，若液氨贮存在常温球罐中，假设球罐可维持压力为1.6MPaA，而对应环境温度为+35℃，节流后液氨温度应维持在+35℃，气相区混合气温度也为35℃，此时气相区混合气各组分(摩尔比)为：

氨：86.16，

氢气：2.48，

氮气：1.61，

甲烷：9.75，

平均分子量16.73，混合气不凝性气体质量含量为：

(1－(1÷16.73)×0.8616×17.022)=12.336%(W/W)，

在连续生产过程中，为排放不凝性气体，在该球罐中排放气体中仅有12.3447%的不凝性气体，将损耗(1-12.3447%)汽氨，对年产30万吨液氨合成装置，排放混合气损失汽氨为：

300000*1000/8000*0.1601751%/12.336%*(1-12.3447%)=426.8kg/h。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种合成氨生产过程中减少氨成分损失、降低成本的氨罐弛放气氨回收装置，克服现有技术的不足。

本实用新型的氨罐弛放气氨回收装置，包括通过管道和阀门相连的螺杆压缩机组、冷凝器、节流机构、蒸发器、自动集油器、低压起动柜、油冷却器、气液分离器，螺杆压缩机组的排气截止阀与冷凝器的进气口相连，螺杆压缩机组的吸气截止阀与蒸发器制冷剂气体出口相连，冷凝器的制冷剂出液口通过液包与螺杆压缩机组的经济器相连，经济器制冷剂出液口通过节流机构与蒸发器的进液口相连，冷凝器安装在集装箱顶部，螺杆压缩机组、蒸发器、低压起动柜、油冷却器、节流机构、自动集油器、气液分离器均设置在集装箱内部，形成整体撬装结构。

所述的蒸发器的壳程侧是立式满液结构，节流机构与蒸发器的壳体相连，壳体与气液分离器相连，气液分离器的出气口与螺杆压缩机组的吸气截止阀相连，蒸发器的管程是回流冷凝结构，蒸发器的下管箱设置弛放气进气口和两个液位控制器，蒸发器的上管箱设置弛放气出气口；在下管箱内设有竖直的与所述的弛放气进气口相连通的立管，立管的端头设有封堵板，立管的侧壁上排列有透孔；在立式的蒸发器的底部设有支架。

本实用新型的氨罐弛放气氨回收装置，运行时可明显减少氨成分损失，降低生产成本，在合成氨生产过程中不凝性气体得到处理，当混合气温度降低至-20℃时，混合气组分（摩尔比）为：

氨： 0.1349，

氢气：0.1566，

氮气： 0.1019，

甲烷： 0.6065，

平均分子量15.186，混合气不凝性气体质量含量为：

(1－(1÷15.185)×0.1349×17.022)= 84.878%(W/W)，

对年产30万吨液氨合成装置，排放混合气损失汽氨为：

300000*1000/8000*0.160023%/84.878%*(1-84.878%)=10.7kg/h，与现有技术相比明显减少氨成分损失。

综上，本实用新型的效益是，氨罐弛放气进行氨回收效率高，节约生产资料和能源。弛放气回收系统集成安装在集装箱13内外，利于现场的安装使用，节省了土建和占地面积。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示：本实用新型的氨罐弛放气氨回收装置，包括通过管道和阀门相连的螺杆压缩机组1、冷凝器2、节流机构3、蒸发器4、自动集油器5、低压起动柜21、油冷却器22、气液分离器15，螺杆压缩机组1的排气截止阀6与冷凝器2的进气口7相连，螺杆压缩机组1的吸气截止阀8与蒸发器4制冷剂气体出口相连，冷凝器2的制冷剂出液口9通过液包10与螺杆压缩机组1的经济器11相连，经济器11制冷剂出液口通过节流机构3与蒸发器4的进液口12相连，冷凝器2安装在集装箱13顶部，螺杆压缩机组1、 蒸发器4、低压起动柜21、油冷却器22、节流机构3、自动集油器5、气液分离器15均设置在集装箱13内部，形成整体撬装结构。

蒸发器4的壳程侧是立式满液结构，节流机构3与蒸发器4的壳体14相连，壳体14与气液分离器15相连，气液分离器15的出气口与螺杆压缩机组1的吸气截止阀8相连，蒸发器4的管程是回流冷凝结构，蒸发器4的下管箱16设置弛放气进气口17和两个液位控制器18，蒸发器4的上管箱19设置弛放气出气口20；在下管箱16内设有竖直的与所述的弛放气进气口17相连通的立管24，立管24的端头设有封堵板，立管24的侧壁上排列有透孔；在立式的蒸发器4的底部设有支架23。

本装置的制冷循环是：从气液分离器15来的制冷剂低压低温气体，经吸气截止阀8进入螺杆压缩机组1进行压缩，高温高压的制冷剂气体自螺杆压缩机组1排气截止阀6进入冷凝器2，制冷剂气体在冷凝器2的管程被冷凝成液体，流出冷凝器2后制冷剂液体分成三路，一路进入油冷却器22，冷却冷冻油后变成制冷剂气体，回到冷凝器2再次被冷凝成液体；一路进入经济器11壳程蒸发将管程中的制冷剂液体冷却，再通过节流机构3进入蒸发器4，在蒸发器4壳程蒸发变成制冷剂气体，进入气液分离器15进行气液分离，再进入螺杆压缩机组1，从而完成制冷循环。

弛放气处理过程是：从氨罐来的弛放气从蒸发器4的下管箱进气口17的进入，在管程中被冷凝出来的氨液逆流回到下管箱16，自弛放气分离出来的不凝性气体从上管箱19的出气口20离开氨罐弛放气氨回收装置。

Claims (2)

1.一种氨罐弛放气氨回收装置，包括通过管道和阀门相连的螺杆压缩机组（1）、冷凝器（2）、节流机构（3）、蒸发器（4）、自动集油器（5）、低压起动柜（21）、油冷却器（22）、气液分离器（15），螺杆压缩机组（1）的排气截止阀（6）与冷凝器（2）的进气口（7）相连，螺杆压缩机组（1）的吸气截止阀（8）与蒸发器（4）制冷剂气体出口相连，其特征在于：冷凝器（2）的制冷剂出液口（9）通过液包（10）与螺杆压缩机组（1）的经济器（11）相连，经济器（11）制冷剂出液口通过节流机构（3）与蒸发器（4）的进液口（12）相连，冷凝器（2）安装在集装箱（13）顶部，螺杆压缩机组（1）、 蒸发器（4）、低压起动柜（21）、油冷却器（22）、节流机构（3）、自动集油器（5）、气液分离器（15）均设置在集装箱（13）内部，形成整体撬装结构。

2.根据权利要求1所述的氨罐弛放气氨回收装置，其特征在于：所述的蒸发器（4）的壳程侧是立式满液结构，节流机构（3）与蒸发器（4）的壳体（14）相连，壳体（14）与气液分离器（15）相连，气液分离器（15）的出气口与螺杆压缩机组（1）的吸气截止阀（8）相连，蒸发器（4）的管程是回流冷凝结构，蒸发器（4）的下管箱（16）设置弛放气进气口（17）和两个液位控制器（18），蒸发器（4）的上管箱（19）设置弛放气出气口（20）；在下管箱（16）内设有竖直的与所述的弛放气进气口（17）相连通的立管（24），立管（24）的端头设有封堵板，立管（24）的侧壁上排列有透孔；在立式的蒸发器（4）的底部设有支架（23）。