CN218421912U - 一种合成氨用变压吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种合成氨用变压吸附装置。该装置连接在压缩机的变换气出口处，包括水冷器、蒸发冷却器、气水分离器和吸附塔组；水冷器的入口处设置有进气管道，进气管道与压缩机的变换气出口连通；水冷器、蒸发冷却器、气水分离器和吸附塔组沿气体走向依次连通形成第一通路；水冷器、气水分离器和吸附塔组沿气体走向依次连通形成第二通路。来自压缩机的变换气先进入水冷器进行初步冷却，冷却后进入蒸发冷却器确气再次冷却，经气水分离器除去游离水后进入吸附塔组中提纯。该装置降低了夏季气温对变压吸附工艺的影响，节约了吨氨耗煤，确保变压吸附装置的吸附剂吸附效能，延长循环时间，减少有效气体放空量，每年直接创效约226.27万元。

Description

一种合成氨用变压吸附装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，具体涉及一种合成氨用变压吸附装置。

背景技术

合成氨生产工艺中，变压吸附工艺是很重要的步骤，直接影响合成氨的质量和生产效益。目前使用的变压吸附装置，在夏季工作中，因夏季平均温度较冬季高20℃以上，变压吸附装置步长要缩小3-5秒/塔，气量损失达1000方/时(氢氮气)以上，而且夏季煤耗至少18公斤/吨，导致生产效益损失大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供了一种合成氨用变压吸附装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型提供了一种合成氨用变压吸附装置，连接在压缩机的变换气出口处，包括水冷器、蒸发冷却器、气水分离器和吸附塔组；所述水冷器的入口处设置有进气管道，所述进气管道与压缩机的变换气出口连通；所述水冷器、所述蒸发冷却器、所述气水分离器和吸附塔组沿气体走向依次连通形成第一通路；所述水冷器、所述气水分离器和所述吸附塔组沿气体走向依次连通形成第二通路。

进一步的，所述第一通路上设有第一支路，所述第一支路位于所述水冷器与所述气水分离器之间，所述第一支路的一端与所述水冷器的出口连通，所述第一支路的另一端与所述气水分离器的入口连通。

进一步的，所述第一通路上沿气体走向依次设有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀，所述第一调节阀位于所述水冷器与所述蒸发冷却器之间，第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀位于所述蒸发冷却器与所述气水分离器之间。

进一步的，所述第一支路上设有第一近路阀，所述第一近路阀的输入端与所述水冷器的出口连通，所述第一近路阀的输出端与所述第三调节阀的输入端连通。

进一步的，所述进气管道上设有第二支路，所述第二支路位于所述第二支路的一端与所述进气管道连通，所述第二支路的另一端与所述气水分离器的入口连通。

进一步的，所述进气管道上设有入口阀，所述第二支路位于所述入口阀的输入端之前。

进一步的，所述第二支路上设有第二近路阀，所述第二近路阀的输入端与所述进气管道连通，所述第二近路阀的输出端与所述第四调节阀的输入端连通。

进一步的，所述吸附塔组包括四台填料吸附塔，四台所述填料吸附塔串联。

进一步的，所述蒸发冷却器为脱盐型蒸发冷却器。

与现有技术比较，本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本实用新型提供的一种合成氨用变压吸附装置，连接在压缩机的变换气出口处，包括水冷器、蒸发冷却器、气水分离器和吸附塔组；水冷器的入口处设置有进气管道，进气管道与压缩机的变换气出口连通；水冷器、蒸发冷却器、气水分离器和吸附塔组沿气体走向依次连通形成第一通路；水冷器、气水分离器和吸附塔组沿气体走向依次连通形成第二通路。压缩机送来的含CO₂约25％，温度约60℃的变换气先进入水冷器进行初步冷却，冷却后的温度约40℃变换气进入蒸发冷确气再次冷却至30℃，经气水分离器除去游离水后进入提纯吸附塔组中，同时处于四个填料塔吸附步骤，由下而上通过床层，出塔中间气进入净化段。降低了夏季气温对变压吸附工艺的影响，节约了吨氨耗煤，确保变压吸附装置的吸附剂吸附效能,延长循环时间，减少有效气体放空量。

(2)采用本实用新型的变压吸附装置，根据合成氨生产特性，一入温度下降5℃影响1％的打气量可得，变压吸附装置进口气体温度下降10℃可提高2％的打气量，按照变压吸附装置的进口45℃变换气流量为133600方/计算，下降10℃可上涨变换气量133600*2％＝2672方/时，当前净化气收率平均为60％，故净化气流量每小时上涨2672*0.6＝1603方/时，每天上涨38472方，折氨38472/2800＝13.74吨，预计可降低煤1.482-906*1.482/(906+13.74)＝0.022吨/吨。按高温季节5-10月预算量，合计直接创效约(0.022*787.55)*130594＝226.27万元/年。

附图说明

图1为本实用新型的一种氯碱生产的配酸送酸系统的结构示意图。

1、水冷器；11、进气管道；111、入口阀；2、蒸发冷却器；3、气水分离器；4、吸附塔组；41、填料吸附塔；5、第一通路；51、第一调节阀；52、第二调节阀；53、第三调节阀；54、第四调节阀；6、第二通路；7、第一支路；71、第一近路阀；8、第二支路；81、第二近路阀。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型一种合成氨用变压吸附装置，连接在压缩机的变换气出口处，其特征在于，包括水冷器1、蒸发冷却器2、气水分离器3和吸附塔组4；水冷器的入口处设置有进气管道111，进气管道11与压缩机的变换气出口连通；水冷器1、蒸发冷却器2、气水分离器3和吸附塔组4沿气体走向依次连通形成第一通路5；水冷器1、气水分离器3和吸附塔组4沿气体走向依次连通形成第二通路6。压缩机送来的含CO₂约25％，温度约60℃的变换气先进入水冷器1进行初步冷却，冷却后的温度约40℃变换气进入蒸发冷却器2确气再次冷却至30℃，经气水分离器3除去游离水后进入提纯吸附塔组4中，同时处于四个填料塔吸附步骤，由下而上通过床层，出塔中间气进入净化段。降低了夏季气温对变压吸附工艺的影响，节约了吨氨耗煤，确保变压吸附装置的吸附剂吸附效能,延长循环时间，减少有效气体放空量。

在一些实施方式中，为了变压吸附装置既能在夏季高效工作也能在冬天高效工作，第一通路5上可以设有第一支路7，第一支路7位于水冷器1与气水分离器3之间，第一支路7的一端与水冷器1的出口连通，第一支路7的另一端与气水分离器3的入口连通。

在一些实施方式中，为了方便工作人员有效控制变压吸附装置，方便维护和检修，第一通路5上沿气体走向可以依次设有第一调节阀51、第二调节阀52、第三调节阀53和第四调节阀54，第一调节阀51位于水冷器1与蒸发冷却器2之间，第二调节阀52、第三调节阀53和第四调节阀54位于蒸发冷却器2与气水分离器3之间。

在一些实施方式中，为了工作人员更好的调整变压吸附装置适应当下作业环境温度，第一支路7上可以设有第一近路阀71，第一近路阀71的输入端与水冷器1的出口连通，第一近路阀71的输出端与第三调节阀53的输入端连通。

在一些实施方式中，为了保证排放的气体符合环保要求，进气管道11上可以设有第二支路8，第二支路8位于第二支路8的一端与进气管道11连通，第二支路8的另一端与气水分离器3的入口连通。

在一些实施方式中，为了方便工作人员调整水冷器1的入口变换气流量，进气管道11上可以设有入口阀111，第二支路8位于所述入口阀111的输入端之前。

在一些实施方式中，为了方便工作人员切换工段，第二支路8上设有第二近路阀81，第二近路阀81的输入端与进气管道11连通，第二近路阀81的输出端与第四调节阀54的输入端连通。

在一些实施方式中，为了提高气体提纯效率，吸附塔组4包括四台填料吸附塔41，四台所述填料吸附塔41串联。

在一些实施方式中，为了保证成本和能耗平衡，提高经济效益，蒸发冷却器2可以为脱盐型蒸发冷却器。

采用本实用新型的变压吸附装置，根据合成氨生产特性，一入温度下降5℃影响1％的打气量可得，变压吸附装置进口气体温度下降10℃可提高2％的打气量，按照变压吸附装置的进口45℃变换气流量为133600方/计算，下降10℃可上涨变换气量133600*2％＝2672方/时，当前净化气收率平均为60％，故净化气流量每小时上涨2672*0.6＝1603方/时，每天上涨38472方，折氨38472/2800＝13.74吨，预计可降低煤1.482-906*1.482/(906+13.74)＝0.022吨/吨。按高温季节5-10月预算量，合计直接创效至少(0.022*787.55)*130594＝226.27万元/年。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种合成氨用变压吸附装置，连接在压缩机的变换气出口处，其特征在于，包括水冷器(1)、蒸发冷却器(2)、气水分离器(3)和吸附塔组(4)；所述水冷器(1)的入口处设置有进气管道(11)，所述进气管道(11)与压缩机的变换气出口连通；所述水冷器(1)、所述蒸发冷却器(2)、所述气水分离器(3)和吸附塔组(4)沿气体走向依次连通形成第一通路(5)；所述水冷器(1)、所述气水分离器(3)和所述吸附塔组(4)沿气体走向依次连通形成第二通路(6)。

2.如权利要求1所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述第一通路(5)上设有第一支路(7)，所述第一支路(7)位于所述水冷器(1)与所述气水分离器(3)之间，所述第一支路(7)的一端与所述水冷器(1)的出口连通，所述第一支路(7)的另一端与所述气水分离器(3)的入口连通。

3.如权利要求2所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述第一通路(5)上沿气体走向依次设有第一调节阀(51)、第二调节阀(52)、第三调节阀(53)和第四调节阀(54)，所述第一调节阀(51)位于所述水冷器(1)与所述蒸发冷却器(2)之间，第二调节阀(52)、第三调节阀(53)和第四调节阀(54)位于所述蒸发冷却器(2)与所述气水分离器(3)之间。

4.如权利要求3所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述第一支路(7)上设有第一近路阀(71)，所述第一近路阀(71)的输入端与所述水冷器(1)的出口连通，所述第一近路阀(71)的输出端与所述第三调节阀(53)的输入端连通。

5.如权利要求3所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述进气管道(11)上设有第二支路(8)，所述第二支路(8)位于所述第二支路(8)的一端与所述进气管道(11)连通，所述第二支路(8)的另一端与所述气水分离器(3)的入口连通。

6.如权利要求5所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述进气管道(11)上设有入口阀(111)，所述第二支路(8)位于所述入口阀(111)的输入端之前。

7.如权利要求5所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述第二支路(8)上设有第二近路阀(81)，所述第二近路阀(81)的输入端与所述进气管道(11)连通，所述第二近路阀(81)的输出端与所述第四调节阀(54)的输入端连通。

8.如权利要求1所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述吸附塔组(4)包括四台填料吸附塔(41)，四台所述填料吸附塔(41)串联。

9.如权利要求1所述的一种合成氨用变压吸附装置，其特征在于，所述蒸发冷却器(2)为脱盐型蒸发冷却器。

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