CN220852685U - 一种氨冷冻装置氨气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氨冷冻装置氨气回收系统，其包括填料吸收塔；激冷器的管程一端与氨收集罐连通，激冷器的管程另一端通过惰性气体管线与填料吸收塔的底部连通；填料吸收塔的底部通过排液管线与常压闪蒸罐的顶部连通，常压闪蒸罐的底部与液氨泵的进口连通，液氨泵的出口连通有液氨采出管线，液氨采出管线通过液氨降温管线与填料吸收塔的顶部连通。优点：氨收集罐内的气体送入激冷器的管程，经激冷器冷凝产生的液氨回流至氨收集罐内，冷却后的尾气进入填料吸收塔内，经过填料层时，其中的氨气由填料吸收塔顶部来自液氨降温管线的液氨进行降温冷凝为液氨，液氨进入常压闪蒸罐内进行回收，实现回收尾气中的氨气，避免浪费。

Description

一种氨冷冻装置氨气回收系统

技术领域：

本实用新型涉及合成氨生产技术领域，特别涉及一种氨冷冻装置氨气回收系统。

背景技术：

氨冷冻是合成氨生产过程中的重要工艺，氨冷冻装置包括氨压缩机、水冷凝器、氨收集罐、液氨泵，其作用是为了将氨合成塔排出的氨气与氢气、氮气分离；其中，氨压缩机出口末级冷却器将氨气温度降温至50℃后，经水冷凝器将氨气与循环水换热，使氨气降温至25℃完全冷凝为液氨后送入氨收集罐，由液氨泵送至液氨贮槽，用于后续尿素生产。

在实际生产过程中，由于水冷凝器换热面积设计余量偏小，夏季循环水温度较高或水冷凝器的换热管壁结垢时，均会导致部分氨气无法冷凝为液氨，造成氨压缩机及氨冷冻整个系统压力上涨，致使氨压缩机负荷偏高；为了维持系统压力在控制值指标内，必须开启氨冷冻系统的放空阀进行排空，出现跑氨现象而造成氨气损失。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种有利于提高氨气回收量的氨冷冻装置氨气回收系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种氨冷冻装置氨气回收系统，其包括氨收集罐，其还包括填料吸收塔、常压闪蒸罐及与所述氨收集罐顶部连通的激冷器；所述激冷器的管程一端与所述氨收集罐连通，所述激冷器的管程另一端通过惰性气体管线与所述填料吸收塔的底部连通，所述填料吸收塔的顶部通过放空管线连接至氨火炬系统；所述填料吸收塔的底部通过排液管线与所述常压闪蒸罐的顶部连通，所述常压闪蒸罐的底部与液氨泵的进口连通，所述常压闪蒸罐的顶部连通有氨气排出管线；所述液氨泵的出口连通有液氨采出管线，所述液氨采出管线的末端与液氨储罐连通，所述液氨采出管线通过液氨降温管线与所述填料吸收塔的顶部连通。

进一步地，所述惰性气体管线上安装有第一压力变送器和第一压力调节阀，所述第一压力变送器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述压力调节阀电连接。

进一步地，所述放空管线上安装有第二压力变送器和第二压力调节阀，所述第二压力变送器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第二压力调节阀电连接。

进一步地，所述氨气排出管线上安装有第三压力变送器和第三压力调节阀，所述第三压力变送器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第三压力调节阀电连接。

进一步地，所述填料吸收塔上安装有第一液位传感器，所述排液管线上安装有第一液位调节阀，所述第一液位传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第一液位调节阀电连接。

进一步地，所述液氨降温管线的进口端两侧的所述液氨采出管线上沿物料输送方向分别安装有返料三通阀和第二液位调节阀，所述返料三通阀的第三个阀口通过返料管与所述常压闪蒸罐连通；所述常压闪蒸罐上安装有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第二液位调节阀电连接。

进一步地，所述液氨降温管线上安装有旋进式流量计和流量调节阀，所述旋进式流量计与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述流量调节阀电连接。

进一步地，所述氨收集罐的底部、所述填料吸收塔的底部和所述常压闪蒸罐的底部分别连通有排污管，所述排污管上安装有排污阀。

本实用新型的优点：氨收集罐内的气体送入激冷器的管程，经激冷器冷凝产生的液氨回流至氨收集罐内；当水冷凝器换热管壁结垢或夏季循环冷却水的水温较高，而导致对氨压缩机排出的尾气降温效果差，系统压力增大时，通过第一压力调节阀控制系统压力，同时，使激冷器冷却后的尾气进入填料吸收塔内，经过填料层时，其中的氨气由填料吸收塔顶部来自液氨降温管线的液氨进行降温冷凝为液氨，液氨进入常压闪蒸罐内进行回收，尾气中未冷凝的惰性气体经第二压力调节阀降压后送入氨火炬系统燃烧处理；由此，通过本实用新型能够对尾气中的氨气降温冷凝为液氨，实现回收尾气中的氨气，避免浪费。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制结构示意图。

附图中各部件的标记如下：氨收集罐1、激冷器2、填料吸收塔3、常压闪蒸罐4、惰性气体管线5、放空管线6、氨火炬系统7、排液管线8、液氨泵9、氨气排出管线10、液氨采出管线11、液氨储罐12、液氨降温管线13、第一压力变送器14、第一压力调节阀15、第二压力变送器16、第二压力调节阀17、第三压力变送器18、第三压力调节阀19、第一液位传感器20、第一液位调节阀21、返料三通阀22、第二液位调节阀23、返料管24、第二液位传感器25、旋进式流量计26、流量调节阀27、排污管28、排污阀29、控制器30。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供一种氨冷冻装置氨气回收系统，其包括氨收集罐1，其还包括填料吸收塔3、常压闪蒸罐4及与氨收集罐1顶部连通的激冷器2；激冷器2的管程一端与氨收集罐1连通，激冷器2的管程另一端通过惰性气体管线5与填料吸收塔3的底部连通；经氨压缩机出口末级冷却器冷凝后的液氨及未冷凝的惰性气体送入氨收集罐1内，夹带有部分氨气的惰性气体向上进入激冷器2内，通过激冷器2对部分氨气进行降温冷凝回流至氨收集罐1内，未冷凝的气体沿惰性气体管线5送入填料吸收塔3内。

填料吸收塔3的底部通过排液管线8与常压闪蒸罐4的顶部连通，常压闪蒸罐4的底部与液氨泵9的进口连通，液氨泵9的出口连通有液氨采出管线11；送入填料吸收塔3内的气体经过填料层时，其中的氨气由填料吸收塔3顶部来自液氨降温管线13的液氨进行降温冷凝为液氨，液氨进入常压闪蒸罐4内，实现气液分离。

液氨采出管线11通过液氨降温管线13与填料吸收塔3的顶部连通，填料吸收塔3的顶部通过放空管线6连接至氨火炬系统7；常压闪蒸罐4的顶部连通有氨气排出管线10；常压闪蒸罐4分离出的氨气经氨气排出管线10送入氨压缩机内，回收利用；经常压闪蒸罐4分离后的液氨流入常压闪蒸罐4的底部，通过液氨泵9经液氨降温管线13送入填料吸收塔3的顶部，用于将氨气降温冷凝为液氨，实现氨气回收，避免浪费；填料吸收塔3内未冷凝的惰性气体经放空管线6送入氨火炬系统7燃烧。

惰性气体管线5上安装有第一压力变送器14和第一压力调节阀15，第一压力变送器14与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与压力调节阀电连接；通过第一压力变送器14实时检测惰性气体管线5内的压力，并反馈至控制器，当水冷凝器换热管壁结垢或夏季循环冷却水的水温较高，而导致对氨压缩机排出的尾气降温效果差，系统压力增大而超过设定的上限值时，通过控制器控制第一压力调节阀15增大开度以控制系统压力，使激冷器2冷却后的尾气进入填料吸收塔3内。

放空管线6上安装有第二压力变送器16和第二压力调节阀17，第二压力变送器16与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与第二压力调节阀17电连接；填料吸收塔3内未冷凝的惰性气体经第二压力调节阀17减压后送入氨火炬系统7燃烧处理。

氨气排出管线10上安装有第三压力变送器18和第三压力调节阀19，第三压力变送器18与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与第三压力调节阀19电连接；通过第三压力变送器18实时检测常压闪蒸罐4顶部氨气压力，并反馈至控制器，根据工艺要求，通过控制器控制第三压力调节阀19的开度，使常压闪蒸罐4内的压力控制在一定值。

填料吸收塔3上安装有第一液位传感器20，排液管线8上安装有第一液位调节阀21，第一液位传感器20与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与第一液位调节阀21电连接；通过第一液位传感器20实时检测填料吸收塔3内液氨的液位，并反馈至控制器，通过控制器控制第一液位调节阀21的开度，以满足工艺要求。

液氨降温管线13的进口端两侧的液氨采出管线11上沿物料输送方向分别安装有返料三通阀22和第二液位调节阀23，返料三通阀22的第三个阀口通过返料管24与常压闪蒸罐4连通；根据实际生产情况，当常压闪蒸罐4内液氨的液位低于工艺要求下限值时，切换返料三通阀22，使常压闪蒸罐4内的液氨自循环，不向外供液，保证液氨泵9的正常运行；常压闪蒸罐4上安装有第二液位传感器25，第二液位传感器25与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与第二液位调节阀23电连接，液氨采出管线11的末端与液氨储罐12连通；常压闪蒸罐4正常向外供液过程中，通过第二液位传感器25实时检测常压闪蒸罐4内液氨的液位，并反馈至控制器，通过控制器控制第二液位调节阀23的开度，将常压闪蒸罐4内部分液氨送入液氨储罐12内储存，用于供后续尿素生产使用。

液氨降温管线13上安装有旋进式流量计26和流量调节阀27，旋进式流量计26与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与流量调节阀27电连接；通过旋进式流量计26实时检测液氨降温管线13内低温液氨的流量，并反馈至控制器，根据工艺要求，通过控制器控制流量调节阀27调节进入填料吸收塔3内的液氨流量。

氨收集罐1的底部、填料吸收塔3的底部和常压闪蒸罐4的底部分别连通有排污管28，排污管28上安装有排污阀29；当该系统停车检修时，对应设备内残留的液氨经排污阀29沿排污管28排入排污罐内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，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之内。

Claims (8)

1.一种氨冷冻装置氨气回收系统，其包括氨收集罐，其特征在于，其还包括填料吸收塔、常压闪蒸罐及与所述氨收集罐顶部连通的激冷器；

所述激冷器的管程一端与所述氨收集罐连通，所述激冷器的管程另一端通过惰性气体管线与所述填料吸收塔的底部连通，所述填料吸收塔的顶部通过放空管线连接至氨火炬系统；

所述填料吸收塔的底部通过排液管线与所述常压闪蒸罐的顶部连通，所述常压闪蒸罐的底部与液氨泵的进口连通，所述常压闪蒸罐的顶部连通有氨气排出管线；

所述液氨泵的出口连通有液氨采出管线，所述液氨采出管线的末端与液氨储罐连通，所述液氨采出管线通过液氨降温管线与所述填料吸收塔的顶部连通。

2.根据权利要求1所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述惰性气体管线上安装有第一压力变送器和第一压力调节阀，所述第一压力变送器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述压力调节阀电连接。

3.根据权利要求2所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述放空管线上安装有第二压力变送器和第二压力调节阀，所述第二压力变送器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第二压力调节阀电连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述氨气排出管线上安装有第三压力变送器和第三压力调节阀，所述第三压力变送器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第三压力调节阀电连接。

5.根据权利要求4所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述填料吸收塔上安装有第一液位传感器，所述排液管线上安装有第一液位调节阀，所述第一液位传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第一液位调节阀电连接。

6.根据权利要求4所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述液氨降温管线的进口端两侧的所述液氨采出管线上沿物料输送方向分别安装有返料三通阀和第二液位调节阀，所述返料三通阀的第三个阀口通过返料管与所述常压闪蒸罐连通；所述常压闪蒸罐上安装有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第二液位调节阀电连接。

7.根据权利要求4所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述液氨降温管线上安装有旋进式流量计和流量调节阀，所述旋进式流量计与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述流量调节阀电连接。

8.根据权利要求4所述的一种氨冷冻装置氨气回收系统，其特征在于，所述氨收集罐的底部、所述填料吸收塔的底部和所述常压闪蒸罐的底部分别连通有排污管，所述排污管上安装有排污阀。