CN217163902U - 一种合成氨系统氢氮比优化调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及合成氨系统技术领域，是一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，包括氮气提压机组、入口缓冲罐、出口缓冲罐；氮气总管连接至入口缓冲罐，入口缓冲罐与氮气提压机组的入口相连接；氮气提压机组的出口通过第二管路与出口缓冲罐相连接；出口缓冲罐连接至氮气出口管线，氮气出口管线与甲烷化炉原料气管线相连接；氮气总管设置有流量调节阀组和压力调节阀组；氮气出口管线设置有流量调节组和压力控制阀；第二管路上设置有切断阀和止逆阀；本实用新型解决了合成氨系统由于氢氮比调节滞后、系统波动较大，产量无法达到理想状态的问题；提产增效效果明显，适用于各种大中小型氨合成厂。
Description
技术领域
本实用新型涉及合成氨系统技术领域，具体涉及一种合成氨系统氢氮比优化调节装置。
背景技术
目前合成氨厂调节系统氢氮比一般采用有（1）通过前系统补充氮气；（2）通过甲烷转化二段炉空气中氮气加入量的调节；（3）调节氨合成系统的氢气加入量。
前两种调节手段存在弊端是；从前系统配氮气进入造成较大的动力消耗且对前系统来说增加惰气含量对其生产不利，调节氢氮比比较滞后易造成氨合成系统波动从而影响生产。第三种调节手段易造成氢气的极大浪费，从而增加吨氨消耗成本增加。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，解决了合成氨系统由于氢氮比调节滞后、系统波动较大，产量无法达到理想状态的问题；提产增效效果明显，使用于各种大中小型氨合成厂。
为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，包括氮气提压机组、入口缓冲罐、出口缓冲罐；氮气总管连接至入口缓冲罐，入口缓冲罐通过第一管路与氮气提压机组的入口相连接；所述氮气提压机组的出口通过第二管路与出口缓冲罐相连接；所述出口缓冲罐连接至氮气出口管线，所述氮气出口管线与甲烷化炉原料气管线相连接；所述氮气总管设置有流量调节阀组和压力调节阀组；所述氮气出口管线设置有流量调节组和压力控制阀；所述第二管路上设置有切断阀和止逆阀。
进一步的，所述第一管路上设置有调节阀。
更进一步，所述压力调节阀组与第一管路上的调节阀联动设置。
进一步的，所述氮气出口管线连接有放空管线。
更进一步，所述放空管线设置有机组出口压力控制阀。
进一步的，氮气提压机组包括氮气压缩机，所述氮气压缩机连接有压缩机附属设备。
本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：
本实用新型在合成系统入口增加氮气提压机组，将氮气并入氨合成系统原料气中再由甲烷化炉（或相应催化剂）控制其中CO/CO2含量，可直接控制氨合成系统氢氮比，维持系统稳定、达到提产增效目的。本实用新型解决了合成氨系统由于氢氮比调节滞后、系统波动较大，产量无法达到理想状态的问题。提产增效效果明显，适用于各种大中小型氨合成厂。
附图说明
图1为本实用新型所述合成氨系统氢氮比优化调节装置的连接示意图。
图中，1-废氮气提压机组，2-入口缓冲罐，3-出口缓冲罐，4-氮气总管，5-第一管路，6-第二管路，7-氮气出口管线，8-甲烷化炉原料气管线，9-流量调节阀组，10-压力调节阀组，11-流量调节组，12-压力控制阀，13-切断阀，14-止逆阀，15-调节阀，16-放空管线，17-出口压力控制阀。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1所示，本实施例以年产12吨合成氨系统为例，提供一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，包括氮气提压机组1、入口缓冲罐2、出口缓冲罐3；氮气提压机组1包括氮气压缩机，氮气压缩机连接有压缩机附属设备（进、出口缓冲罐、精油过滤器、润滑油系统、冷却水系统等）。氮气压缩机的排气压力高于原料气进氨合成，确保氮气能顺利加入。
氮气总管4连接至入口缓冲罐2，入口缓冲罐2通过第一管路5与氮气提压机组1的入口相连接；氮气提压机组1的出口通过第二管路6与出口缓冲罐3相连接；出口缓冲罐3连接至DN-125的氮气出口管线7，氮气出口管线7与甲烷化炉原料气管线8相连接。氮气出口管线7连接有放空管线16。
其中，氮气总管4设置有流量调节阀组9和压力调节阀组10；氮气出口管线7设置有流量调节组11和压力控制阀12；第一管路5上设置有调节阀15。压力调节阀组10与第一管路5上的调节阀15联动设置。第二管路6上设置有切断阀13和止逆阀14，防止压缩机开停车或故障后原料气倒入氮气管网造成事故。放空管线16设置有出口压力控制阀17。
进行试压，无泄漏后氮气置换合格后进行保压以备开车使用，投用程序可参照机组厂家提供开车步骤进行操作，送气之前将出口压力调节和流量调节阀打开防止憋压。
本装置通过氮气提压机组1、入口缓冲罐2、出口缓冲罐3以及各连接管路上的控制调节阀进行调控，将氮气并入原料气中，通过触煤把关其中的氧气、CO、CO2含量后送至氨合成系统，通过调节氮气加入量来控制氨合成系统入口氢氮比。可直接控制氨合成系统氢氮比，维持系统稳定、达到提产增效目的。
氨合成系统在前工段原料气量供应充足的条件下，本装置的氢氮压缩机入口新鲜气量可增加至43000-45000Nm3/h，瞬时产量可达15.875-16.025t/h，班产量可达128.26t/h，平均每班较原设计提产8t, 产量在384.6t/天，甲烷转化一段炉压差降至0.227MPa左右，加热炉燃料气用量每小时减少125-150Nm3。 可产生经济效益：按每天增产24吨液氨，液氨价格2500左右，每年生产300天计算：24×2500×300＝18000000（元）；节省燃料气按每小时130Nm3，每立方燃料气价格按0.5元，每年生产300天计算：130×24×300×0.5=468000（元）。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (6)
1.一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，其特征在于，包括氮气提压机组（1）、入口缓冲罐（2）、出口缓冲罐（3）；氮气总管（4）连接至入口缓冲罐（2），入口缓冲罐（2）通过第一管路（5）与氮气提压机组（1）的入口相连接；所述氮气提压机组（1）的出口通过第二管路（6）与出口缓冲罐（3）相连接；所述出口缓冲罐（3）连接至氮气出口管线（7），所述氮气出口管线（7）与甲烷化炉原料气管线（8）相连接；所述氮气总管（4）设置有流量调节阀组（9）和压力调节阀组（10）；所述氮气出口管线（7）设置有流量调节组（11）和压力控制阀（12）；所述第二管路（6）上设置有切断阀（13）和止逆阀（14）。
2.根据权利要求1所述的一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，其特征在于，所述第一管路（5）上设置有调节阀（15）。
3.根据权利要求2所述的一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，其特征在于，所述压力调节阀组（10）与第一管路（5）上的调节阀（15）联动设置。
4.根据权利要求1所述的一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，其特征在于，所述氮气出口管线（7）连接有放空管线（16）。
5.根据权利要求4所述的一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，其特征在于，所述放空管线（16）设置有出口压力控制阀（17）。
6.根据权利要求1所述的一种合成氨系统氢氮比优化调节装置，其特征在于，氮气提压机组（1）包括氮气压缩机，所述氮气压缩机连接有压缩机附属设备。
Priority Applications (1)
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| CN202220199017.4U CN217163902U (zh) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | 一种合成氨系统氢氮比优化调节装置 |
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| CN202220199017.4U CN217163902U (zh) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | 一种合成氨系统氢氮比优化调节装置 |
Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115286010A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-04 | 北京凯米优化科技有限公司 | 一种进塔混合气体氢氮比的寻优控制方法及系统 |
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2022
- 2022-01-25 CN CN202220199017.4U patent/CN217163902U/zh active Active
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| CN115286010A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-04 | 北京凯米优化科技有限公司 | 一种进塔混合气体氢氮比的寻优控制方法及系统 |
| CN115286010B (zh) * | 2022-08-19 | 2024-03-22 | 北京凯米优化科技有限公司 | 一种进塔混合气体氢氮比的寻优控制方法及系统 |
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