CN207061884U - 一种合成氨生产系统 - Google Patents

Abstract

一种合成氨生产系统，包括再生装置，再生装置的顶部设有气体收集装置，气体收集装置顶部的出口依次通过第一引风机、换热器的壳程、三通阀门和第二预热器的管程与燃烧装置相连，燃烧装置的烟气出口依次通过对流式过热器、余热回收装置、第二预热器的壳程、第一预热器的壳程、换热器的管程、第二引风机和尾气回收塔相连；第一预热器的管程进口与大气管道相连，第一预热器的管程出口三通的第三端相连，所述的大气管道上设置有鼓风机，所述再生装置底部接入气体预混装置。本实用新型的结构较简单，工艺简单，管理操作及维修成本低，不会对现有生产系统造成任何影响。

Description

一种合成氨生产系统

技术领域

本实用新型涉合成氨生产技术领域，尤其涉及一种合成氨生产系统。

背景技术

合成氨系统中半水煤气需经过净化后才能被后一工段使用。在进行净化脱硫后的溶液需要利用喷射器吸附空气进行氧化再生，同时一部分残留的半水煤原料气得到释放，半水煤原料气的主要成分是一氧化碳还有少量甲烷及硫化氢，目前这部分原料气通常作为废气被释放到周围空气中，对环境有一定影响，造成资源浪费。

以煤为原料的合成氨变换气中含有一定量的H₂S气体，H₂S含量通常在80-200mg/m³之间，若直接进入后续工序将危害到后续设备、管道、脱碳溶液及合成触媒的正常使用，因此，为保证后续工序稳定、经济地运行，往往需要将变换气中H2S脱除至工艺指标范围内，防止后续工序设备、管道等受其污染、毒害和腐蚀。

目前脱除H₂S方法繁多，如前置脱硫，风机前脱硫等，所述基本思路是如何充分利用碱源，而对于催化剂的选择和应用则没有得到足够的重视。采用三核酞菁钴磺酸盐金属高分子作为催化剂催化脱硫，虽然效果有所改善，但仍然存在脱硫液中毒现象，以致影响生产，必须大量排出脱硫液，更换催化剂和纯碱等，如何解决上述不足，提高脱硫效率，提高脱硫液的重复利用率，减少催化剂用量，防止催化剂中毒，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提供一种合成氨生产系统。

本实用新型所采用的技术方案：

一种合成氨生产系统，包括再生装置，再生装置的顶部设有气体收集装置，气体收集装置顶部的出口依次通过第一引风机、换热器的壳程、三通阀门和第二预热器的管程与燃烧装置相连，燃烧装置的烟气出口依次通过对流式过热器、余热回收装置、第二预热器的壳程、第一预热器的壳程、换热器的管程、第二引风机和尾气回收塔相连；第一预热器的管程进口与大气管道相连，第一预热器的管程出口三通阀门的第三端相连，所述的大气管道上设置有鼓风机，所述余热回收装置可为余热锅炉。

优选地，所述再生装置底部接入气体预混装置；所述气体预混装置包括低温液氧泵、纯氧汽化装置、气体混合槽、空气压缩机或去再生装置预混气体管路，所述低温液氧泵与所述纯氧汽化装置连接，所述纯氧汽化装置与所述气体混合槽连通，所述气体混合槽上设有所述空气压缩机，所述气体混合槽上还设有所述去再生装置预混气体管路。

优选地，所述气体收集装置为倒置的漏斗状结构，倒置的漏斗状结构的底部大口径部分为气体收集室，倒置的漏斗状结构的顶部口径小于底部的变径装置，气体收集室的底部与再生装置的顶部相连，变径装置的底部设有除雾器，变径装置的顶部设有捕气装置，所述的捕气装置通过管道与第一引风机相连。

优选地，所述的第一引风机与换热器的壳程之间依次设有第一止回阀和第一流量计；所述的第一预热器的壳程和换热器的管程之间依次设有第二止回阀和第二流量计。

优选地，所述尾气回收塔上方设有尾气排出管，所述尾气回收塔内部且位于尾气排出管下方设有喷淋装置，所述尾气回收塔外部的循环泵通过管道连接喷淋装置和储液槽，所述尾气回收塔底部还设有出水管连通储液槽；所述喷淋装置下方设有若干挡板，若干所述挡板等间距地分布在所述尾气回收塔上部的内侧壁处，所述若干所述挡板下方设有填料层。

进一步优选地，第二引风机和尾气回收塔相连的管道与尾气回收塔夹角θ为30-50度。

所述喷淋装置与尾气排出管之间设有除雾装置，所述除雾装置与清洗管连接；所述清洗管与供水箱连接。

进一步优选地，所述喷淋装置至少为一层，每一层设有若干个喷淋喷头，所述喷淋喷头直径为30-60nm。

进一步优选地，所述储液槽上设有pH检测仪，且所述储液槽一侧设有加药箱。

本实用新型有益效果如下：

1、本实用新型的结构较简单，工艺简单，管理操作及维修成本低，不会对现有生产系统造成任何影响，能有效的回收脱硫再生释放气，减少空气污染，大大改善脱硫工段工作环境。

2、本实用新型的气体捕集器主要采用倒置的漏斗状结构，下层捕集利用原有气体的“烟囱效应”和上层机械引风产生局部负压作用，减小引风阻力，达到了引导死角部分气流向线性运动的目的，降低风力截流现象的能耗损失，通过捕气装置上设置的折流板能够防止未捕集的气体溢出，对气体进行完全捕集。

3、本实用新型利用烟囱高温烟气与脱硫再生释放气进行换热，升高入炉前的气体温度，来提高助燃气体的热值，提高燃烧炉效率。由气体捕集器进行收集后，在换热器中与出第一预热器燃烧炉高温烟气进行换热，换热后的脱硫再生释放气与出第一预热器的空气进行混合，进入第二预热器与中温的燃烧炉烟气进行二次换热，出第二预热器的混合气进入燃烧炉进行燃烧，产生的烟气与过热器、余热锅炉、第二预热器、第一预热器、换热器进行逐级换热，能够有效提高换热效率，换热后的烟气经第二引风机送至余热回收装置进行环保处理，最后经烟囱排入大气，避免释放气直接排入大气造成环保问题的同时减少有效资源的浪费。

4、本实用新型实现脱去烟气中硫、尘粒、烟尘实现净化烟气的目的，填料层起到过滤的作用，过滤掉水中大部分颗粒性杂质。储液槽上设置了一个pH分析仪，可以检测循环水的水质和酸碱度，适量给循环水箱内加药避免循环水多次利用后，尾气净化的不够彻底。清洗管与供水箱连接，启到统一用水的作用。

5、在再生装置底部通入预混气体，可以增加再生装置的纯碱产量，降低新鲜碱的加入量，提高物料的利用率；纯氧加入再生装置后增强了催化剂活性，加强了浮选，减少了硫的沉积，提高了脱硫液的品质，避免了催化剂的中毒；能够保证脱硫设备稳定运行，减少因为催化剂中毒后引起的环境污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型气体预混装置的结构示意图；

图中：再生装置1，气体收集装置2，第一引风机3，换热器4，三通阀门5，第一预热器6，第二预热器7，燃烧装置8，过对流式过热器9，余热回收装置10，第二引风机11，尾气回收塔12，循环泵13，管道14，储液槽15，出水管16，挡板17，除雾装置18，清洗管19，pH检测仪20，加药箱21，填料层22，喷淋装置23，尾气排出管24，大气管道25，第一止回阀26，第一流量计27，第二止回阀28，第二流量计29，气体预混装置30，鼓风机31，气体收集室2-1，变径装置2-2，除雾器2-3，捕气装置2-4，低温液氧泵30-1，纯氧汽化装置30-2，气体混合槽30-3，空气压缩机30-4，去再生装置预混气体管路30-5。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

一种合成氨生产系统，包括再生装置1，再生装置1的顶部设有气体收集装置2，气体收集装置2顶部的出口依次通过第一引风机3、换热器4的壳程、三通阀门5和第二预热器7的管程与燃烧装置8相连，燃烧装置8的烟气出口依次通过对流式过热器9、余热回收装置10、第二预热器7的壳程、第一预热器6的壳程、换热器4的管程、第二引风机11和尾气回收塔12相连；第一预热器6的管程进口与大气管道25相连，第一预热器6的管程出口三通阀门5的第三端相连，所述的大气管道25上设置有鼓风机31，所述余热回收装置10可为余热锅炉。

优选地，所述再生装置1底部接入气体预混装置30；所述气体预混装置30包括低温液氧泵30-1、纯氧汽化装置30-2、气体混合槽30-3、空气压缩机30-4或去再生装置预混气体管路30-5，所述低温液氧泵30-1与所述纯氧汽化装置30-2连接，所述纯氧汽化装置30-2与所述气体混合槽30-3连通，所述气体混合槽30-3上设有所述空气压缩机30-4，所述气体混合槽30-3上还设有所述去再生装置预混气体管路30-5。

采用空气分离装置制备的液氧为氧源，经由低温液氧泵30-1，通过纯氧汽化装置30-2为气体混合槽30-3提供氧气，空气压缩机30-4为所述气体混合槽30-3提供空气，降低纯氧使用费用，所述低温液氧泵30-1或空气压缩机30-4 都可以单独开启，也可以同时开启，根据再生装置1反应情况决定，纯氧与空气体积比不超过 1:6，混合后温度低于50℃；当再生装置1内出现脱硫液颜色发暗时，可以单独开启纯氧，提高催化剂活性，防止催化剂中毒；去再生装置预混气体管路30-5用于调节进入再生装置1中的气体量，提高脱硫液品质。

优选地，所述气体收集装置2为倒置的漏斗状结构，倒置的漏斗状结构的底部大口径部分为气体收集室2-1，倒置的漏斗状结构的顶部口径小于底部的变径装置2-2，气体收集室2-1的底部与再生装置1的顶部相连，变径装置2-2的底部设有除雾器2-3，变径装置2-2的顶部设有捕气装置2-4，所述的捕气装置2-4通过管道与第一引风机3相连。

优选地，所述的第一引风机3与换热器4的壳程之间依次设有第一止回阀26和第一流量计27；所述的第一预热器6的壳程和换热器4的管程之间依次设有第二止回阀28和第二流量计29。

优选地，所述尾气回收塔12上方设有尾气排出管24，所述尾气回收塔12内部且位于尾气排出管24下方设有喷淋装置23，所述尾气回收塔12外部的循环泵13通过管道14连接喷淋装置23和储液槽15，所述尾气回收塔12底部还设有出水管16连通储液槽15；所述喷淋装置23下方设有若干挡板17，若干所述挡板17等间距地分布在所述尾气回收塔12上部的内侧壁处，所述若干所述挡板17下方设有填料层22。

进一步优选地，第二引风机11和尾气回收塔12相连的管道与尾气回收塔12夹角θ为30-50度。

所述喷淋装置23与尾气排出管24之间设有除雾装置18，所述除雾装置18与清洗管19连接；所述清洗管19与供水箱连接。

进一步优选地，所述喷淋装置23至少为一层，每一层设有若干个喷淋喷头，所述喷淋喷头直径为30-60nm。

进一步优选地，所述储液槽15上设有pH检测仪20，且所述储液槽15一侧设有加药箱21。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合成氨生产系统，包括再生装置（1），其特征在于：再生装置（1）的顶部设有气体收集装置（2），气体收集装置（2）顶部的出口依次通过第一引风机（3）、换热器（4）的壳程、三通阀门（5）和第二预热器（7）的管程与燃烧装置（8）相连，燃烧装置（8）的烟气出口依次通过对流式过热器（9）、余热回收装置（10）、第二预热器（7）的壳程、第一预热器（6）的壳程、换热器（4）的管程、第二引风机（11）和尾气回收塔（12）相连；第一预热器（6）的管程进口与大气管道（25）相连，第一预热器（6）的管程出口三通阀门（5）的第三端相连，所述的大气管道（25）上设置有鼓风机（31），所述余热回收装置（10）可为余热锅炉，所述再生装置（1）底部接入气体预混装置（30）。

2.根据权利要求1所述的合成氨生产系统，其特征在于：所述气体预混装置（30）包括低温液氧泵（30-1）、纯氧汽化装置（30-2）、气体混合槽（30-3）、空气压缩机（30-4）或去再生装置预混气体管路（30-5），所述低温液氧泵（30-1）与所述纯氧汽化装置（30-2）连接，所述纯氧汽化装置（30-2）与所述气体混合槽（30-3）连通，所述气体混合槽（30-3）上设有所述空气压缩机（30-4），所述气体混合槽（30-3）上还设有所述去再生装置预混气体管路（30-5）。

3.根据权利要求1所述的合成氨生产系统，其特征在于：所述气体收集装置（2）为倒置的漏斗状结构，倒置的漏斗状结构的底部大口径部分为气体收集室（2-1），倒置的漏斗状结构的顶部口径小于底部的变径装置（2-2），气体收集室（2-1）的底部与再生装置（1）的顶部相连，变径装置（2-2）的底部设有除雾器（2-3），变径装置（2-2）的顶部设有捕气装置（2-4），所述的捕气装置（2-4）通过管道与第一引风机（3）相连。

4.根据权利要求1所述的合成氨生产系统，其特征在于：所述的第一引风机（3）与换热器（4）的壳程之间依次设有第一止回阀（26）和第一流量计（27）；所述的第一预热器（6）的壳程和换热器（4）的管程之间依次设有第二止回阀（28）和第二流量计（29）。

5.根据权利要求1所述的合成氨生产系统，其特征在于：所述尾气回收塔（12）上方设有尾气排出管（24），所述尾气回收塔（12）内部且位于尾气排出管（24）下方设有喷淋装置（23），所述尾气回收塔（12）外部的循环泵（13）通过管道（14）连接喷淋装置（23）和储液槽（15），所述尾气回收塔（12）底部还设有出水管（16）连通储液槽（15）；所述喷淋装置（23）下方设有若干挡板（17），若干所述挡板（17）等间距地分布在所述尾气回收塔（12）上部的内侧壁处，所述若干所述挡板（17）下方设有填料层（22）。

6.根据权利要求5所述的合成氨生产系统，其特征在于：第二引风机（11）和尾气回收塔（12）相连的管道与尾气回收塔（12）夹角θ为30-50度；

所述喷淋装置（23）与尾气排出管（24）之间设有除雾装置（18），所述除雾装置（18）与清洗管（19）连接；所述清洗管（19）与供水箱连接。

7.根据权利要求5所述的合成氨生产系统，其特征在于：所述喷淋装置（23）至少为一层，每一层设有若干个喷淋喷头，所述喷淋喷头直径为30-60nm。

8.根据权利要求5所述的合成氨生产系统，其特征在于：所述储液槽（15）上设有pH检测仪（20），且所述储液槽（15）一侧设有加药箱（21）。