RU2776906C1 - Ammonia-water absorption cooling system - Google Patents

Ammonia-water absorption cooling system Download PDF

Info

Publication number
RU2776906C1
RU2776906C1 RU2021102735A RU2021102735A RU2776906C1 RU 2776906 C1 RU2776906 C1 RU 2776906C1 RU 2021102735 A RU2021102735 A RU 2021102735A RU 2021102735 A RU2021102735 A RU 2021102735A RU 2776906 C1 RU2776906 C1 RU 2776906C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonia
solution
evaporative condenser
absorber
gaseous
Prior art date
Application number
RU2021102735A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Серджио ПАНЦА
МАЦЦАМУТО Марко КАРЛУЧЧИ
Паскуале ТАЛАРИКО
Франческо БАРАТТО
Original Assignee
Касале Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Касале Са filed Critical Касале Са
Application granted granted Critical
Publication of RU2776906C1 publication Critical patent/RU2776906C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: refrigeration.
SUBSTANCE: invention relates to refrigeration equipment. Proposed is an ammonia-water absorption cooling system. Liquid ammonia (10) is evaporated to produce ammonia vapours and the refrigerating effect. The ammonia vapours are absorbed in depleted aqueous ammonia solution, resulting in an enriched solution. Gaseous ammonia (17) is desorbed under high pressure from the enriched solution in order to produce gaseous ammonia and regenerate the depleted solution (18). The gaseous ammonia (17) is condensed and expanded, reducing the pressure, in order to be further used in the evaporator (1), wherein the absorption stage includes cooling and condensing a two-phase mixture (36) of gaseous ammonia and the depleted solution in at least one evaporation condenser (30). The first part (13a) of the depleted aqueous solution from the desorber is mixed with the gaseous ammonia in order to form a two-phase mixture directed to the evaporation condenser, and the second part (13b) of said solution is mixed with at least partially condensed flow (39, 43) from the evaporation condenser (30) in order to form the inlet flow of the further-located absorber.
EFFECT: increase in the efficiency of the ammonia-water cooling system.
14 cl, 4 dwg, 2 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к водоаммиачной системе абсорбционного охлаждения и способу ее модернизации. Предпочтительной областью применения системы абсорбционного охлаждения является охлаждение технологического газа в установке синтеза аммиака.The invention relates to an ammonia-water absorption cooling system and a method for upgrading it. A preferred application for an absorption cooling system is the cooling of process gas in an ammonia synthesis plant.

Уровень техникиState of the art

Водоаммиачная система абсорбционного охлаждения в общем включает:Ammonia absorption cooling system generally includes:

аммиачный испаритель, в котором испаряется по существу чистый жидкий аммиак;an ammonia evaporator in which substantially pure liquid ammonia evaporates;

абсорбер, в котором пары аммиака из испарителя поглощаются обедненным раствором аммиака и воды (водоаммиачный раствор) с получением обогащенного раствора с передачей некоторого количества тепла охлаждающей среде;an absorber in which ammonia vapor from the evaporator is absorbed by a depleted solution of ammonia and water (aqueous ammonia solution) to obtain an enriched solution with the transfer of some heat to the cooling medium;

десорбер, в котором из обогащенного раствора извлекается газообразный аммиак, а упомянутый выше обедненный раствор отделяется для дальнейшего использования в абсорбере;a desorber in which gaseous ammonia is extracted from the enriched solution, and the lean solution mentioned above is separated for further use in the absorber;

конденсатор, в котором газообразный аммиак, отведенный из десорбера, конденсируется для получения жидкого аммиака, который снова направляется в испаритель.a condenser in which the gaseous ammonia withdrawn from the stripper is condensed to produce liquid ammonia, which is sent back to the evaporator.

Испарение аммиака в испарителе создает требуемый охлаждающий эффект, например, извлечением теплоты из другого потока.Evaporation of ammonia in the evaporator creates the desired cooling effect, for example by extracting heat from another stream.

Движущей силой данного технологического процесса является теплота, подводимая в десорбер для отделения паров хладагента от обогащенного раствора. В сравнении с обычной парокомпрессионной холодильной системой (VCRS - от англ. vapor compression refrigeration system), в абсорбционной холодильной системе используется низкопотенциальное тепло вместо электрической энергии в качестве источника энергии для получения охлаждающего эффекта.The driving force behind this process is the heat supplied to the desorber to separate the refrigerant vapor from the rich solution. Compared with the conventional vapor compression refrigeration system (VCRS), the absorption refrigeration system uses low-grade heat instead of electrical energy as an energy source to produce a cooling effect.

Описанная система также известна как водоаммиачная холодильная установка (AARP - англ. aqua ammonia refrigeration plant).The system described is also known as an aqua ammonia refrigeration plant (AARP).

Испаритель и абсорбер работают при первом давлении; десорбер и устройство воздушного охлаждения работают при втором давлении, причем второе давление выше первого. Обычно первое давление находится в интервале от разрежения до 5 бар.The evaporator and absorber operate at the first pressure; the desorber and the air cooler are operated at a second pressure, the second pressure being higher than the first. Usually the first pressure is in the range from vacuum to 5 bar.

Термины обедненный раствор и обогащенный раствор относятся к содержанию аммиака в водном растворе, т.е., в обедненном растворе аммиака содержится меньше, чем в обогащенном растворе.The terms lean solution and rich solution refer to the ammonia content of the aqueous solution, i.e., the lean solution contains less ammonia than the rich solution.

Системы абсорбционного охлаждения используются, среди прочего, для охлаждения технологического газа в установках получения аммиака. Соответственно, технологический газ передает тепло в аммиачный испаритель. Например, аммиачным испарителем является непрямой теплообменник, в котором технологический газ подвергается охлаждению с одной стороны, а испаряющийся аммиак находится с другой стороны.Absorption cooling systems are used, among other things, for cooling process gas in ammonia plants. Accordingly, the process gas transfers heat to the ammonia evaporator. For example, an ammonia evaporator is an indirect heat exchanger in which the process gas is cooled on one side and the evaporating ammonia is on the other side.

Установка получения аммиака в основном содержит головную секцию для вырабатывания подпиточного синтез-газа, содержащего Н2 и N2, из углеводородного сырья, секцию сжатия для повышения давления подпиточного газа до давления синтеза, и контур синтеза для каталитической конверсии подпиточного газа в газообразный продукт, преимущественно состоящий из аммиака.The ammonia plant mainly comprises a head section for generating make-up synthesis gas containing H 2 and N 2 from hydrocarbon feedstock, a compression section for increasing the pressure of the make-up gas to the synthesis pressure, and a synthesis loop for catalytically converting the make-up gas into a gaseous product, mainly made up of ammonia.

Указанные подпиточный газ и газообразный продукт получаются при повышенных температурах, и теплосодержание (энтальпия) обычно рекуперируется в ряде последовательно установленных теплообменников, включая, например, котлы-утилизаторы и/или нагреватели питательной воды для котлов (BFW, сокр. от англ. boiler feed water). Обычно системы абсорбционного охлаждения используются для охлаждения газообразного продукта ниже по потоку от водяного охладителя или газо-газового теплообменника, для конденсации и отделения аммиака от указанного газообразного продукта.Said make-up gas and product gas are produced at elevated temperatures and the heat content (enthalpy) is typically recovered in a series of heat exchangers, including, for example, waste heat boilers and/or boiler feed water (BFW) heaters. ). Typically, absorption refrigeration systems are used to cool a product gas downstream of a water cooler or gas/gas heat exchanger to condense and separate ammonia from said product gas.

Существует потребность модернизации существующих установок получения аммиака, направленной на повышение их текущей или потенциальной производительности, и/или снижения потребления энергии или иных ценных ресурсов.There is a need to modernize existing ammonia plants to increase their current or potential productivity and/or reduce the consumption of energy or other valuable resources.

В водоаммиачной системе охлаждения, абсорбер отдает тепло и, поэтому, требует охлаждающей среды. Этой охлаждающей средой в большинстве случаев (в частности, в аммиачном производстве) является пресная охлаждающая вода. Однако количество охлаждающей воды может быть ограничено, и ее использование в качестве охлаждающей среды может потребовать больших затрат. Поэтому, при планировании модернизации установки синтеза аммиака также целесообразно усовершенствовать водоаммиачную систему охлаждения.In an ammonia-water refrigeration system, the absorber gives off heat and therefore requires a cooling medium. This cooling medium in most cases (particularly in ammonia production) is fresh cooling water. However, the amount of cooling water may be limited and its use as a cooling medium may be costly. Therefore, when planning the modernization of the ammonia synthesis plant, it is also advisable to improve the water-ammonia cooling system.

Водяное абсорбционное охлаждение раскрыто, например, в WO 2012/042496.Water absorption cooling is disclosed, for example, in WO 2012/042496.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является устранение описанных выше недостатков существующей технологии. Изобретение направлено на повышение эффективности водоаммиачной системы охлаждения. В частности, изобретение направлено на снижение потребления охлаждающей воды для охлаждения абсорбера. Изобретение также направлено на способ модернизации водоаммиачной системы охлаждения, в частности, когда эта система охлаждения является частью установки получения аммиака и используется для охлаждения по меньшей мере одного технологического газа синтеза аммиака.The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the existing technology described above. The invention is aimed at improving the efficiency of the ammonia-water cooling system. In particular, the invention is directed to reducing the consumption of cooling water for cooling the absorber. The invention is also directed to a method for retrofitting an ammonia-water cooling system, in particular when this cooling system is part of an ammonia plant and is used to cool at least one ammonia synthesis process gas.

Эти задачи решаются способом в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Изобретение видоизменяет стадию абсорбции, вводя предварительную стадию, осуществляемую в испарительном конденсаторе. Стадия абсорбции включает: смешивание газообразного аммиака из стадии испарения и обедненного раствора аммиака с получением двухфазной смеси; по меньшей мере частичная конденсация этой двухфазной смеси в по меньшей мере одном испарительном конденсаторе; подачу полученной таким образом и по меньшей мере частично сконденсированной смеси в абсорбер, где любой оставшийся газообразный аммиак может быть поглощен в обедненном растворе.These tasks are solved by the method in accordance with paragraph 1 of the claims. The invention modifies the absorption step by introducing a preliminary step carried out in an evaporative condenser. The absorption step includes: mixing gaseous ammonia from the evaporation step and a depleted ammonia solution to form a two-phase mixture; at least partial condensation of this two-phase mixture in at least one evaporative condenser; feeding the thus obtained and at least partially condensed mixture to an absorber, where any remaining gaseous ammonia can be absorbed in a lean solution.

Другой особенностью изобретения является водоаммиачная система охлаждения в соответствии с формулой изобретения.Another feature of the invention is the water-ammonia cooling system according to the claims.

Еще одной особенностью изобретения является способ модернизации (переоборудования) водоаммиачной системы охлаждения в соответствии с формулой изобретения.Another feature of the invention is a method of modernization (re-equipment) of the water-ammonia cooling system in accordance with the claims.

Некоторые предпочтительные варианты осуществления представлены приложенными зависимыми пунктами формулы.Some preferred embodiments are represented by the appended dependent claims.

Газообразный аммиак и обедненный раствор, согласно разным вариантам осуществления, могут смешиваться перед поступлением в испарительный конденсатор, либо могут смешиваться непосредственно в испарительном конденсаторе.Gaseous ammonia and lean solution, according to various embodiments, may be mixed before entering the flash condenser, or may be mixed directly in the flash condenser.

Испарительный конденсатор обеспечивает передачу тепла от смеси газообразного аммиака и обедненного раствора к испаряющейся среде, роль которой обычно играет вода, косвенным путем (т.е., без прямого контакта) в замкнутом контуре. Эта вода, в свою очередь, передает тепло окружающему воздуху посредством прямого контакта.The evaporative condenser transfers heat from the mixture of ammonia gas and lean solution to the evaporating medium, usually water, indirectly (i.e. without direct contact) in a closed circuit. This water, in turn, transfers heat to the surrounding air through direct contact.

Предпочтительно, упомянутая двухфазная смесь газообразного аммиака и обедненного раствора входит внутрь по меньшей мере одной секции теплообмена испарительного конденсатора; охлаждающая вода распыляется по наружной поверхности этой секции теплообмена; внутри испарительного конденсатора циркулирует окружающий воздух, имеющий прямой контакт с распыленной охлаждающей водой. За счет тепломассообмена с окружающим воздухом происходит охлаждение воды, которую можно многократно пропускать через замкнутый контур. Соответственно, можно сказать, что фактическим теплоотводом испарительного конденсатора является окружающий воздух, и достижимый охлаждающий эффект зависит от температуры и влажности этого окружающего воздуха.Preferably, said two-phase mixture of gaseous ammonia and lean solution enters the inside of at least one heat exchange section of the evaporative condenser; cooling water is sprayed on the outer surface of this heat exchange section; inside the evaporative condenser, ambient air circulates in direct contact with the atomized cooling water. Due to heat and mass transfer with the surrounding air, water is cooled, which can be repeatedly passed through a closed circuit. Accordingly, it can be said that the actual heat sink of the evaporative condenser is the ambient air and the achievable cooling effect depends on the temperature and humidity of this ambient air.

Внутри секции теплообмена проходит упомянутая смесь, а на ее внешнюю поверхность воздействуют испаряющаяся охлаждающая вода и воздух. Этой секцией теплообмена может быть, например конденсаторная трубка, более предпочтительно, змеевик. Для улучшения теплообмена эта секция теплообмена может иметь ребра. Вода распыляется на поверхность секции теплообмена, вызывая испарение по меньшей мере части распыляемой воды и отведение тепла. Предпочтительно распыляемая вода и поток воздуха поступают в противотоке, причем вода движется вниз, а поток воздуха поднимается вверх. На дне испарительного конденсатора воду можно собирать.Said mixture passes inside the heat exchange section, and evaporating cooling water and air act on its outer surface. This heat exchange section may be, for example, a condenser tube, more preferably a coil. To improve heat transfer, this heat exchange section may be provided with fins. Water is sprayed onto the surface of the heat exchange section, causing at least a portion of the sprayed water to evaporate and heat to be removed. Preferably, the water to be sprayed and the air stream flow in countercurrent, with the water moving down and the air stream going up. At the bottom of the evaporative condenser, water can be collected.

Испарительный конденсатор обеспечивает по меньшей мере частичную конденсацию двухфазной смеси аммиачного газа и обедненного раствора, уменьшая количество тепла для удаления в абсорбере, например, передачей к охлаждающей воде абсорбера. Соответственно, тем самым снижается количество охлаждающей воды, требующейся для работы абсорбера.The evaporative condenser provides at least partial condensation of the two-phase mixture of ammonia gas and lean liquor, reducing the amount of heat to be removed in the absorber, for example by transferring to the absorber cooling water. Accordingly, thereby reducing the amount of cooling water required for the operation of the absorber.

В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере один испарительный конденсатор обеспечивает частичную конденсацию смеси. Первая часть газообразного аммиака, содержащегося в этой двухфазной смеси, конденсируется в упомянутом по меньшей мере одном испарительном конденсаторе, а вторая часть газообразного аммиака конденсируется в абсорбере. Предпочтительно, первая часть и вторая часть составляют или в основном составляют общее количество (например, по меньшей мере 99%) газообразного аммиака, исходно содержащегося в смеси.In some embodiments, at least one evaporative condenser provides partial condensation of the mixture. The first part of the gaseous ammonia contained in this two-phase mixture is condensed in said at least one evaporative condenser, and the second part of the gaseous ammonia is condensed in the absorber. Preferably, the first part and the second part constitute or substantially constitute the total amount (eg, at least 99%) of the gaseous ammonia initially contained in the mixture.

В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере один испарительный конденсатор обеспечивает полную конденсацию смеси. Термин полная конденсация означает, что газообразный аммиак подвергся полной конденсации, за исключением остаточного количества несконденсированного аммиака из-за наличия равновесия жидкость-пар в конденсаторе и присутствия неконденсируемой фракции. В варианте осуществления с полной конденсацией, предпочтительно конденсируется по меньшей мере 99% газообразного аммиака.In some embodiments, at least one evaporative condenser ensures complete condensation of the mixture. The term complete condensation means that the ammonia gas has undergone complete condensation, with the exception of the residual amount of uncondensed ammonia due to the presence of liquid-vapor equilibrium in the condenser and the presence of a non-condensable fraction. In the fully condensing embodiment, at least 99% of the ammonia gas is preferably condensed.

Таким образом, может быть создан по меньшей мере один испарительный конденсатор для обеспечения полной конденсации при нормальной работе; расположенный далее в технологическом процессе абсорбер может обеспечивать переохлаждение отходящего потока конденсата и может предотвращать возможность того, что некоторое количество газообразного аммиака останется в отходящем потоке испарительного конденсатора, например из-за условий работы, не совсем подходящих для конденсации аммиака.Thus, at least one evaporative condenser can be provided to ensure complete condensation during normal operation; a downstream absorber may provide subcooling of the condensate effluent and may prevent the possibility of some ammonia gas remaining in the evaporative condenser effluent due to, for example, operating conditions not well suited for ammonia condensation.

В результате смешивания газообразного аммиака из испарителя аммиака и обедненного раствора аммиака получается двухфазная смесь, имеющая, предпочтительно, паровую фракцию от 5% до 20%. Паровая фракция состоит, преимущественно, из газообразного аммиака.By mixing the ammonia gas from the ammonia evaporator and the lean ammonia solution, a two-phase mixture is obtained, preferably having a vapor fraction of 5% to 20%. The vapor fraction consists mainly of gaseous ammonia.

Заявитель установил, что эта смесь имеет относительно высокую температуру, примерно 50°С, например, в интервале от 45 до 65°С. Настоящее изобретение основано на утверждении, что эта смесь может быть охлаждена и частично сконденсирована в испарительном конденсаторе благодаря ее относительно высокой температуре по сравнению с температурой окружающей среды.The applicant has found that this mixture has a relatively high temperature, about 50°C, for example, in the range from 45 to 65°C. The present invention is based on the claim that this mixture can be cooled and partially condensed in an evaporative condenser due to its relatively high temperature compared to ambient temperature.

Например, в предпочтительном варианте осуществления, испарительный конденсатор может быть приспособлен для охлаждения смеси паров аммиака и обедненного раствора до температуры от 30 до 40°С.For example, in a preferred embodiment, an evaporative condenser may be adapted to cool the mixture of ammonia vapor and lean solution to a temperature of 30 to 40°C.

В предпочтительном варианте осуществления, в испарительном конденсаторе паровая фракция этой двухфазной смеси сокращается на по меньшей мере 30%, предпочтительно, на по меньшей мере 50%. Соответственно, смесь на входе испарительного конденсатора имеет первую паровую фракцию, а смесь, отходящая после испарительного конденсатора, имеет вторую паровую фракцию, составляющую от 0,5 до 0,7 от первой паровой фракции.In a preferred embodiment, in the evaporative condenser, the vapor fraction of this two-phase mixture is reduced by at least 30%, preferably by at least 50%. Accordingly, the mixture at the inlet of the evaporative condenser has a first vapor fraction, and the mixture leaving after the evaporative condenser has a second vapor fraction ranging from 0.5 to 0.7 of the first vapor fraction.

Питательный поток испарительного конденсатора может содержать полное количество газообразного аммиака из испарительного конденсатора и обедненного раствора из десорбера, или только часть их. Предпочтительно, используется полное количество газообразного аммиака.The evaporative condenser feed stream may contain all or only a portion of the ammonia gas from the evaporative condenser and the lean solution from the stripper. Preferably, the full amount of ammonia gas is used.

В некоторых вариантах осуществления, обедненный раствор разделяется между испарительным конденсатором и абсорбером. В частности, первая часть обедненного раствора смешивается с газообразным аммиаком с получением питательного потока испарительного конденсатора, а вторая часть обедненного раствора смешивается с отходящим потоком испарительного конденсатора. Первая часть обедненного раствора, которая составляет предпочтительно от 20% до 100%, вторая часть обедненного раствора образует оставшуюся разницу до 100%.In some embodiments, the lean solution is split between an evaporative condenser and an absorber. Specifically, a first part of the lean solution is mixed with ammonia gas to form an evaporative condenser feed stream, and a second part of the lean solution is mixed with an evaporative condenser effluent. The first part of the lean solution, which is preferably from 20% to 100%, the second part of the lean solution forms the remaining difference up to 100%.

Разделение обедненного раствора может быть выгодным в некоторых вариантах осуществления, позволяя снизить капитальные расходы на испарительный конденсатор.Lean liquor separation can be advantageous in some embodiments by reducing the capital cost of the evaporative condenser.

В соответствии с вышеизложенным, часть процесса абсорбции также происходит в испарительном конденсаторе, где газообразный аммиак конденсируется в жидкую фазу и переходит в водный раствор, тем самым, обогащая его.In accordance with the above, part of the absorption process also takes place in the evaporative condenser, where the gaseous ammonia condenses into a liquid phase and passes into an aqueous solution, thereby enriching it.

В существующей технологии, тепло, отводимое от газообразного аммиака и обедненного раствора, полностью передается охлаждающей воде абсорбера. В настоящем изобретении, напротив, часть тепла выделяется в окружающую среду через испарительный конденсатор. Таким образом, снижается потребность в охлаждающей воде.In existing technology, the heat removed from the ammonia gas and lean solution is completely transferred to the absorber cooling water. In the present invention, on the contrary, part of the heat is released to the environment through an evaporative condenser. Thus, the need for cooling water is reduced.

Еще одним преимуществом является то, что способность обедненного раствора поглощать газообразный аммиак зависит не только от концентрации аммиака в растворе, но также и от температуры раствора. В частности, более низкой температуре соответствует более высокая способность абсорбции аммиака. Поэтому, охлаждение раствора в испарительном конденсаторе улучшает работу расположенного ниже по потоку абсорбера, а именно, увеличивая количество аммиака, которое может быть передано в раствор.Another advantage is that the ability of the lean solution to absorb gaseous ammonia depends not only on the concentration of ammonia in the solution, but also on the temperature of the solution. In particular, a lower temperature corresponds to a higher ammonia absorption capacity. Therefore, cooling the solution in the evaporative condenser improves the performance of the downstream absorber, namely by increasing the amount of ammonia that can be transferred to the solution.

Другим преимуществом изобретения является то, что сэкономленная охлаждающая вода, более не требующаяся абсорберу, может быть направлена на другие нужды. Например, в установке синтеза аммиака сэкономленная охлаждающая вода может быть использована для придания дополнительной охлаждающей способности в одной или более водоаммиачной холодильной установке (AARP), или в Li-Br абсорбционном блоке.Another advantage of the invention is that the saved cooling water, which is no longer required by the absorber, can be used elsewhere. For example, in an ammonia synthesis plant, the saved cooling water can be used to provide additional cooling capacity in one or more ammonia water refrigeration units (AARP), or in a Li-Br absorption unit.

Преимущества изобретения будут более понятны при ознакомлении с приведенным ниже подробным описанием, относящимся к предпочтительному варианту осуществления.The advantages of the invention will be better understood on reading the following detailed description relating to the preferred embodiment.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Below the invention is discussed in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 представлена упрощенная схема водоаммиачной абсорбционной холодильной установки в соответствии с уровнем техники;in fig. 1 is a simplified diagram of a water-ammonia absorption refrigeration plant in accordance with the prior art;

на фиг. 2 представлена схема, показанная на фиг. 1, измененная в соответствии с вариантом осуществления изобретения;in fig. 2 is the diagram shown in Fig. 1 modified in accordance with an embodiment of the invention;

на фиг. 3 изображен другой вариант осуществления изобретения;in fig. 3 shows another embodiment of the invention;

на фиг. 4 изображен другой вариант осуществления изобретения.in fig. 4 shows another embodiment of the invention.

Подробное описание осуществления изобретенияDetailed description of the invention

На фиг. 1 показана водоаммиачная абсорбционная холодильная система, включающая: аммиачный испаритель 1, абсорбер 2, десорбер 3 с теплообменником 4, конденсатор 5, насос 6 раствора аммиака, клапаны 7 и 8 сброса давления.In FIG. 1 shows a water-ammonia absorption refrigeration system, including: an ammonia evaporator 1, an absorber 2, a desorber 3 with a heat exchanger 4, a condenser 5, an ammonia solution pump 6, pressure relief valves 7 and 8.

Жидкий аммиак 10 испаряется в аммиачном испарителе 1. При испарении жидкого аммиака 10 образуется газообразный аммиак (пары аммиака) 11 и происходит охлаждение потока 12, с созданием охлаждающего эффекта. Потоком 12 является, например, технологический поток из реакции синтеза аммиака.Liquid ammonia 10 evaporates in the ammonia evaporator 1. When the liquid ammonia 10 evaporates, gaseous ammonia (ammonia vapor) 11 is formed and the stream 12 is cooled, creating a cooling effect. Stream 12 is, for example, a process stream from an ammonia synthesis reaction.

Газообразный аммиак 11 поглощается в абсорбере 2 в обедненном водном растворе аммиака 13. Смесь газообразного аммиака и обедненного раствора отдает тепло в охлаждающую воду 14 абсорбера 2. Этим абсорбером 2 является, например, кожухотрубный аппарат, в котором охлаждающая вода циркулирует в его трубном пространстве.Gaseous ammonia 11 is absorbed in the absorber 2 in a depleted aqueous ammonia solution 13. The mixture of gaseous ammonia and the depleted solution gives off heat to the cooling water 14 of the absorber 2. This absorber 2 is, for example, a shell and tube apparatus in which cooling water circulates in its tube space.

Обогащенный раствор 15 аммиака отводится из абсорбера 2. Этот обогащенный раствор 15 нагнетается насосом 6 раствора аммиака в теплообменник 4 и далее в десорбер 3.Enriched ammonia solution 15 is removed from absorber 2. This enriched solution 15 is pumped by pump 6 of ammonia solution into heat exchanger 4 and further into desorber 3.

Подаваемый насосом 6 обогащенный раствор 16 высокого давления подогревается в теплообменнике 4 и попадает в десорбер 3.The enriched high-pressure solution 16 supplied by the pump 6 is heated in the heat exchanger 4 and enters the desorber 3.

Этот десорбер 3 извлекает газообразный аммиак 17 из обогащенного раствора и восстанавливает обедненный раствор аммиака 18. Для процесса десорбции требуется поступление тепла, которое создается теплоносителем 19, например, потоком низкого давления.This desorber 3 removes gaseous ammonia 17 from the rich solution and recovers the depleted ammonia solution 18. The desorption process requires heat input, which is provided by the heat transfer medium 19, for example, a low pressure flow.

Десорбером 3 в предпочтительном варианте осуществления может служить ректификационная колонна, в которой газообразный аммиак выходит через верх колонны, а регенерированный обедненный раствор отводится из ее нижней части.Stripper 3 in the preferred embodiment can be a distillation column, in which gaseous ammonia exits through the top of the column, and the regenerated lean solution is removed from its bottom.

Обедненный водный раствор аммиака 18 подогревает поступающий обогащенный раствор в теплообменнике 4 и, после снижения давления в клапане 8 сброса давления, образует поток 13 обедненного раствора, направленный в абсорбер 2.The depleted aqueous ammonia solution 18 heats the incoming enriched solution in the heat exchanger 4 and, after depressurizing the pressure relief valve 8, forms a depleted solution stream 13 directed to the absorber 2.

Газообразный аммиак 17, извлеченный из десорбера 3, конденсируется в конденсаторе 5, которым, например, является конденсатор с воздушным охлаждением. В полученном таким образом жидком аммиаке 20 высокого давления снижают давление посредством клапана 7 сброса давления с образованием потока 10 жидкого аммиака, направленного в испаритель 1.The gaseous ammonia 17 recovered from the stripper 3 is condensed in a condenser 5, which is, for example, an air-cooled condenser. The high pressure liquid ammonia 20 thus obtained is depressurized by means of a pressure relief valve 7 to form a liquid ammonia stream 10 directed to the evaporator 1.

Перед конденсацией в конденсаторе 5 может выполняться стадия охлаждения газообразного аммиака 17. Кроме того, может происходить регенерация тепла между жидким аммиаком 10 и газообразным аммиаком 11.Before condensation in the condenser 5, a step of cooling the gaseous ammonia 17 may be performed. In addition, heat recovery may take place between the liquid ammonia 10 and the gaseous ammonia 11.

Следует понимать, что основная энергия из процесса поступает с теплоносителем 19, который обеспечивает теплом регенерацию обедненного раствора. С другой стороны, в процессе передается значительное количество тепла в охлаждающую воду 14 и, таким образом, требуется большое количество этой воды.It should be understood that the main energy from the process comes from the coolant 19, which provides heat for the regeneration of the depleted solution. On the other hand, the process transfers a significant amount of heat to the cooling water 14 and thus requires a large amount of this water.

Испаритель 1 и абсорбер 2 работают при первом давлении, а десорбер 3 и конденсатор 5 работают при втором давлении, превышающем первое. Насос 6 и клапаны 7, 8 определяют уровень высокого давления и низкого давления в процессе. В обычных вариантах осуществления, низкое давление составляет в интервале от 100 до 450 кПа, а высокое давление составляет в интервале от 900 до 1400 кПа.Evaporator 1 and absorber 2 operate at a first pressure, and desorber 3 and condenser 5 operate at a second pressure greater than the first. Pump 6 and valves 7, 8 determine the level of high pressure and low pressure in the process. In typical embodiments, low pressure is in the range of 100 to 450 kPa and high pressure is in the range of 900 to 1400 kPa.

На фиг. 2 представлена схема, измененная в соответствии с вариантом осуществления изобретения. На фиг. 2 использованы те же цифровые обозначения, что и на фиг. 1, для соответствующих признаков, которые поэтому не требуется описывать снова.In FIG. 2 is a diagram modified in accordance with an embodiment of the invention. In FIG. 2 uses the same numerals as in FIG. 1 for the corresponding features, which therefore do not need to be described again.

Между испарителем 1 и абсорбером 2 устанавливается испарительный конденсатор 30. Этот испарительный конденсатор относится к низконапорной части установки, т.е., работает приблизительно при том же давлении, что и абсорбер.An evaporator condenser 30 is installed between evaporator 1 and absorber 2. This evaporative condenser belongs to the low-pressure part of the plant, i.e., it operates at approximately the same pressure as the absorber.

Испарительный конденсатор 30 содержит змеевик 31 и распылитель 32. Вода 33 собирается с нижней части конденсатора 30 и распыляется на змеевик 31 насосом 34. Испарительный конденсатор 30 также имеет впуск для окружающего воздуха 35.The evaporative condenser 30 includes a coil 31 and an atomizer 32. Water 33 is collected from the bottom of the condenser 30 and sprayed onto the coil 31 by a pump 34. The evaporative condenser 30 also has an ambient air inlet 35.

Газообразный аммиак 11 и обедненный раствор 13 смешиваются для формирования двухфазной смеси 36, которая подается в змеевик 31. Протекая по трубке 31, смесь 36 охлаждается и частично конденсируется благодаря передаче тепла воде 33, распыленной на змеевик 31, которая частично испаряется.Gaseous ammonia 11 and lean solution 13 are mixed to form a two-phase mixture 36, which is fed into the coil 31. Flowing through the tube 31, the mixture 36 is cooled and partially condensed due to the transfer of heat to the water 33 sprayed onto the coil 31, which partially evaporates.

Распыленная вода падает вниз в противотоке и в прямом контакте с воздухом 35. В результате, некоторое количество водяного пара передается в воздух, увеличивая его влажность, а температура воды снижется. Воздух покидает конденсатор в виде воздушного потока 37, имеющего большую влажность, чем входной поток 35. Предпочтительно, выходящий поток 37 является насыщенным или близким к насыщенному.The atomized water falls down in countercurrent and in direct contact with the air 35. As a result, some water vapor is transferred to the air, increasing its humidity, and the temperature of the water decreases. The air leaves the condenser as air stream 37 having a greater moisture content than inlet stream 35. Preferably, outlet stream 37 is saturated or close to saturated.

Вода 33 заключена в замкнутом контуре, за исключением добавления 38, компенсирующего количество, передаваемое воздуху.The water 33 is enclosed in a closed circuit, except for the addition 38, which compensates for the amount transferred to the air.

Охлажденная и частично сконденсированная двухфазная смесь выходит из испарительного конденсатора 30 в виде потока 39, направляемого к расположенному далее в технологической цепи абсорберу 2.The cooled and partially condensed two-phase mixture exits the evaporative condenser 30 as stream 39 to the downstream absorber 2.

Должно быть понятно, что тепло, которое может быть отведено испарительным конденсатором 30, зависит, в конечном итоге, от температуры окружающего воздуха 35 по шарику влажного термометра. Температура шарика влажного термометра зависит от температуры и влажности в соответствии с известным соотношением.It should be understood that the heat that can be removed by the evaporative condenser 30 ultimately depends on the temperature of the ambient air 35 as measured by the wet bulb temperature. The temperature of a wet bulb bulb depends on temperature and humidity according to a known relationship.

Например, если температура окружающего воздуха 35 составляет 28°С и относительная влажность составляет 65%, температура на влажном шарике равна 22,5°С. Если принять перепад температуры на концах испарительного конденсатора равным 14°С, поступающая смесь 36 может быть охлаждена примерно до 36,5°С.Смесь 36 в большинстве случаев имеет температуру в интервале от 45 до 65°С. Это означает, что испарительный конденсатор 30 может значительно снизить температуру смеси 36 и, таким образом, может значительно сократить производительность абсорбера и количество охлаждающей воды 14, требующейся для его работы.For example, if the ambient temperature 35 is 28°C and the relative humidity is 65%, the temperature on the wet bulb is 22.5°C. Assuming a temperature drop across the ends of the evaporative condenser equal to 14°C, the incoming mixture 36 can be cooled to about 36.5°C. The mixture 36 in most cases has a temperature in the range from 45 to 65°C. This means that the evaporative condenser 30 can significantly reduce the temperature of the mixture 36 and thus can significantly reduce the capacity of the absorber and the amount of cooling water 14 required to operate it.

Например, поступающая смесь имеет паровую фракцию примерно 12%, в то время как в выходной смеси 39 паровая фракция составляет примерно от 6% до 7%.For example, the incoming mixture has a vapor fraction of about 12%, while the outlet mixture 39 has a vapor fraction of about 6% to 7%.

При определенных условиях пониженной температуры воздуха, испарительный конденсатор может позволить отвести от смеси значительное количество тепла, не используя воду 33. В этом случае, распыление воды 33 может быть временно прекращено, в результате чего испарительный конденсатор будет работать как аппарат воздушного охлаждения.Under certain conditions of reduced air temperature, the evaporative condenser can allow a significant amount of heat to be removed from the mixture without using water 33. In this case, the spraying of water 33 can be temporarily stopped, causing the evaporative condenser to operate as an air cooler.

Изобретение может быть применено для модернизации установки синтеза аммиака, включающей водоаммиачную холодильную установку (AARP), как это показано на фиг. 1. Потоком 12 в этом случае является технологический поток процесса синтеза аммиака. Например, потоком 12 может быть горячий подпиточный газ (содержащий N2 и Н2) для синтеза аммиака, или аммиачный газ, получаемый в аммиачном конвертере.The invention can be applied to retrofit an ammonia synthesis plant including an ammonia water refrigeration plant (AARP) as shown in FIG. 1. Stream 12 in this case is an ammonia synthesis process stream. For example, stream 12 may be a hot make-up gas (containing N 2 and H 2 ) for ammonia synthesis, or ammonia gas produced in an ammonia converter.

Способ модернизации может включать установку испарительного конвертера 30 между аммиачным испарителем 1 и абсорбером 2, и соответствующие трубные соединения, например, как на фиг. 2.The retrofit method may include installing an evaporative converter 30 between ammonia vaporizer 1 and absorber 2, and appropriate pipe connections, such as in FIG. 2.

Обедненный раствор 13 и газообразный аммиак 11 могут смешиваться в подходящем устройстве.The lean solution 13 and gaseous ammonia 11 can be mixed in a suitable device.

На фиг. 3 иллюстрируется вариант осуществления, где для смешивания обедненного раствора и газообразного аммиака, направленных в конденсатор 30, используется эжектор 40.In FIG. 3 illustrates an embodiment where an ejector 40 is used to mix the lean solution and ammonia gas sent to the condenser 30.

В частности, в показанном варианте осуществления, в эжектор 40 подается только часть 13а обедненного раствора. Оставшаяся часть 13b обедненного раствора направляется в абсорбер 2, где он распыляется в межтрубное пространство распылителем 41.In particular, in the embodiment shown, only a portion 13a of the lean solution is supplied to the ejector 40. The remaining part 13b of the depleted solution is sent to the absorber 2, where it is sprayed into the annular space by the atomizer 41.

Отходящий поток 39 испарительного конденсатора 30 подается в газожидкостный сепаратор 42. Жидкая фракция 43 направляется в распылитель 41 вместе с обедненным раствором 13b, в то время как газовая фракция 44 подается в межтрубное пространство для конденсации.The effluent 39 of the evaporative condenser 30 is fed to the gas-liquid separator 42. The liquid fraction 43 is sent to the nebulizer 41 together with the lean solution 13b, while the gaseous fraction 44 is fed to the annulus for condensation.

Фиг. 4 иллюстрирует другой вариант осуществления, в котором используется контактная камера 50, установленная перед испарительным конденсатором 30. В контактной камере 50 газообразный аммиак 11 вводится в контакт с обедненным раствором 13а. Смесь 36, направляемая в испарительный конденсатор 30, отбирается из камеры 50. Поток газообразного аммиака 51, выходящий сверху камеры 50, направляется в межтрубное пространство абсорбера 2. Отходящий поток 39 испарительного конденсатора 30 смешивается с обедненным раствором 13b, формируя жидкий питательный поток, распыляемый в абсорбере 2 распылителем 41.Fig. 4 illustrates another embodiment that uses a contact chamber 50 installed before an evaporative condenser 30. In the contact chamber 50, ammonia gas 11 is brought into contact with a lean solution 13a. The mixture 36 sent to the evaporative condenser 30 is withdrawn from the chamber 50. The ammonia gas stream 51 exiting from the top of the chamber 50 is directed to the annulus of the absorber 2. The effluent 39 of the evaporative condenser 30 mixes with the lean solution 13b to form a liquid feed stream which is sprayed into absorber 2 sprayer 41.

ПримерExample

Далее приводится пример для сравнения. В Таблице 1 приведены данные для базовой схемы в соответствии с уровнем техники (фиг. 1), в то время как Таблице 2 приведены данные варианта осуществления изобретения в соответствии с фиг. 2. Сравнение показывает, что требуемое количество охлаждающей воды (поток 14) сокращено на 50%.The following is an example for comparison. Table 1 shows the data for the basic circuit according to the prior art (FIG. 1), while Table 2 shows the data for the embodiment of the invention according to FIG. 2. The comparison shows that the required amount of cooling water (stream 14) is reduced by 50%.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (26)

1. Способ водоаммиачного абсорбционного охлаждения, включающий:1. The method of water-ammonia absorption cooling, including: стадию испарения, включающую испарение жидкого аммиака (10) в аммиачном испарителе (1) с получением газообразного аммиака (11) и эффекта охлаждения;an evaporating step including evaporating liquid ammonia (10) in an ammonia evaporator (1) to obtain gaseous ammonia (11) and a cooling effect; стадию абсорбции, включающую абсорбцию газообразного аммиака в обедненном водном растворе аммиака (13) и отведение тепла в процессе абсорбции, с получением обогащенного водного раствора аммиака (16);an absorption step comprising absorbing gaseous ammonia into the lean aqueous ammonia solution (13) and removing heat during the absorption process to obtain a rich aqueous ammonia solution (16); стадию десорбции, включающую извлечение газообразного аммиака (17) из обогащенного раствора в десорбере (3), с получением газообразного аммиака и обедненного раствора (18) для дальнейшего использования на стадии абсорбции;a desorption step comprising recovering gaseous ammonia (17) from the rich solution in the stripper (3) to obtain gaseous ammonia and a lean solution (18) for further use in the absorption step; конденсацию газообразного аммиака (17), полученного на стадии десорбции, для получения жидкого аммиака для дальнейшего использования в испарителе,condensing the gaseous ammonia (17) obtained in the desorption stage to obtain liquid ammonia for further use in the evaporator, причем стадию испарения и стадию абсорбции осуществляют при первом давлении, а стадию десорбции и конденсации осуществляют при втором давлении, более высоком, чем первое давление,moreover, the evaporation stage and the absorption stage are carried out at a first pressure, and the desorption and condensation stage are carried out at a second pressure higher than the first pressure, отличающийся тем, что при осуществлении стадии абсорбции: смешивают по меньшей мере часть газообразного аммиака (11) со стадии испарения и по меньшей мере часть обедненного раствора аммиака (13) с получением двухфазной смеси (36); подают двухфазную смесь в по меньшей мере один испарительный конденсатор (30), в котором конденсируется по меньшей мере часть газообразного аммиака, содержащегося в смеси; подают полученную таким образом по меньшей мере частично сконденсированную отходящую смесь (39) в абсорбер (2), причем первую часть (13а) обедненного водного раствора из десорбера смешивают с газообразным аммиаком для формирования двухфазной смеси, направляемой в испарительный конденсатор, а вторую часть (13b) указанного раствора смешивают с по меньшей мере частично сконденсированным потоком (39, 43) из испарительного конденсатора (30) для формирования входного потока расположенного далее абсорбера.characterized in that during the absorption step: mixing at least part of the gaseous ammonia (11) from the evaporation step and at least part of the depleted ammonia solution (13) to obtain a two-phase mixture (36); feeding the two-phase mixture to at least one evaporative condenser (30) in which at least a portion of the gaseous ammonia contained in the mixture is condensed; the thus obtained at least partially condensed exhaust mixture (39) is fed into the absorber (2), wherein the first part (13a) of the depleted aqueous solution from the desorber is mixed with gaseous ammonia to form a two-phase mixture sent to the evaporative condenser, and the second part (13b) ) of said solution is mixed with the at least partially condensed stream (39, 43) from the evaporative condenser (30) to form an inlet stream of the downstream absorber. 2. Способ по п. 1, в котором первая часть газообразного аммиака, содержащегося в двухфазной смеси, конденсируется в по меньшей мере одном испарительном конденсаторе, а вторая часть газообразного аммиака конденсируется в абсорбере.2. The method according to claim 1, wherein the first part of the gaseous ammonia contained in the two-phase mixture is condensed in at least one evaporative condenser and the second part of the gaseous ammonia is condensed in the absorber. 3. Способ по п. 1, в котором весь газообразный аммиак, содержащийся в двухфазной смеси, конденсируется в по меньшей мере одном испарительном конденсаторе.3. The method according to claim 1, wherein all of the gaseous ammonia contained in the two-phase mixture is condensed in at least one evaporative condenser. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором газообразный аммиак, отведенный из испарителя аммиака, имеет температуру в интервале от -33 до 20°С.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the gaseous ammonia withdrawn from the ammonia evaporator has a temperature in the range from -33 to 20°C. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором двухфазная смесь, получающаяся при смешивании газообразного аммиака и обедненного раствора, имеет молярную долю пара в интервале от 5 до 20%.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the two-phase mixture obtained by mixing gaseous ammonia and lean solution has a mole fraction of steam in the range from 5 to 20%. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором двухфазная смесь, получающаяся от смешивания газообразного аммиака и обедненного раствора, имеет температуру в интервале от 45 до 65°С.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the biphasic mixture resulting from mixing the ammonia gas and the lean solution has a temperature in the range of 45 to 65°C. 7. Способ по п. 6, в котором двухфазную смесь охлаждают в по меньшей мере одном испарительном конденсаторе до температуры от 30 до 40°С.7. The method according to claim 6, wherein the two-phase mixture is cooled in at least one evaporative condenser to a temperature of 30 to 40°C. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором доля пара двухфазной смеси в испарительном конденсаторе снижена по меньшей мере на 30% за счет конденсации газообразного аммиака.8. A process according to any one of the preceding claims, wherein the vapor fraction of the two-phase mixture in the evaporative condenser is reduced by at least 30% by condensing ammonia gas. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором в испарительном конденсаторе двухфазная смесь проходит внутри по меньшей мере одной секции (31) теплообмена; охлаждающая вода (33) распыляется на внешнюю поверхность секции теплообмена, а окружающий воздух (35) циркулирует в испарительном конденсаторе в непосредственном контакте с распыленной охлаждающей водой.9. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which in the evaporative condenser the two-phase mixture passes inside at least one section (31) heat exchange; cooling water (33) is sprayed onto the outer surface of the heat exchange section and ambient air (35) circulates in the evaporative condenser in direct contact with the sprayed cooling water. 10. Способ по п. 1, в котором первая часть обедненного водного раствора составляет от 20 до 100% от всего обедненного раствора, отведенного из десорбера.10. The method of claim. 1, in which the first part of the depleted aqueous solution is from 20 to 100% of the total depleted solution withdrawn from the stripper. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором абсорбер использует воду в качестве охлаждающей среды.11. A method according to any one of the preceding claims, wherein the absorber uses water as a cooling medium. 12. Водоаммиачная система абсорбционного охлаждения, содержащая:12. Ammonia absorption cooling system, comprising: аммиачный испаритель (1) для испарения жидкого аммиака (10); абсорбер (2), выполненный с возможностью абсорбции газообразного аммиака в обедненном водном растворе аммиака, для получения обогащенного водного раствора аммиака;ammonia evaporator (1) for evaporating liquid ammonia (10); an absorber (2) configured to absorb gaseous ammonia in the depleted aqueous ammonia solution to obtain a rich aqueous ammonia solution; десорбер (3) для извлечения газообразного аммиака из указанного обогащенного раствора и отделения обедненного раствора для последующего использования в абсорбере;a desorber (3) for extracting gaseous ammonia from said rich solution and separating the lean solution for subsequent use in the absorber; конденсатор (5) для конденсации газообразного аммиака, отведенного из десорбера, с получением жидкого аммиака для дальнейшего использования в испарителе,a condenser (5) for condensing the gaseous ammonia withdrawn from the desorber to obtain liquid ammonia for further use in the evaporator, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один испарительный конденсатор (30), установленный между аммиачным испарителем и абсорбером, так что двухфазная смесь (36), содержащая газообразный аммиак из аммиачного испарителя и обедненный водный раствор из десорбера, охлаждается и по меньшей мере частично конденсируется в по меньшей мере одном испарительном конденсаторе, а полученный таким образом частично сконденсированный отходящий поток по меньшей мере одного испарительного конденсатора направляется в абсорбер, причем первая часть (13а) обедненного водного раствора из десорбера смешивается с газообразным аммиаком для формирования двухфазной смеси, направляемой в испарительный конденсатор, а вторая часть (13b) раствора смешивается с по меньшей мере частично сконденсированным потоком (39, 43) из испарительного конденсатора (30) для формирования входящего потока для расположенного ниже по потоку абсорбера.characterized in that it comprises at least one evaporative condenser (30) installed between the ammonia evaporator and the absorber, so that the two-phase mixture (36) containing gaseous ammonia from the ammonia evaporator and the depleted aqueous solution from the stripper is cooled and at least partially is condensed in at least one evaporative condenser, and the thus obtained partially condensed effluent stream of at least one evaporative condenser is sent to the absorber, and the first part (13a) of the lean aqueous solution from the stripper is mixed with gaseous ammonia to form a two-phase mixture sent to the evaporator condenser, and the second part (13b) of the solution is mixed with the at least partially condensed stream (39, 43) from the evaporative condenser (30) to form an inlet stream for the downstream absorber. 13. Способ модернизации водоаммиачной системы охлаждения, содержащей аммиачный испаритель (1), абсорбер (2), десорбер (3) и конденсатор (5),13. A method for upgrading a water-ammonia cooling system containing an ammonia evaporator (1), an absorber (2), a desorber (3) and a condenser (5), причем в указанной водоаммиачной системе охлаждения жидкий аммиак испаряется в аммиачном испарителе; получаемый таким образом поток газообразного аммиака поглощается в обедненном водном растворе аммиака в абсорбере с образованием обогащенного водного раствора аммиака; газообразный аммиак извлекается из обогащенного раствора в десорбере с регенерацией, тем самым, обедненного раствора, а газообразный аммиак далее конденсируется в жидкий аммиак в конденсаторе, иmoreover, in the specified water-ammonia cooling system, liquid ammonia evaporates in the ammonia evaporator; the ammonia gas stream thus obtained is absorbed in the depleted aqueous ammonia solution in the absorber to form a rich aqueous ammonia solution; gaseous ammonia is recovered from the rich solution in the desorber, thereby regenerating the lean solution, and the gaseous ammonia is further condensed to liquid ammonia in the condenser, and при осуществлении модернизации устанавливают по меньшей мере один испарительный конденсатор (30) между испарителем (5) и абсорбером (2) и устанавливают линию для подачи газообразного аммиака (11), отведенного из испарителя (1), и обедненного водного раствора (13) аммиака из десорбера (3) в по меньшей мере один испарительный конденсатор (30), в котором двухфазная смесь (36) газообразного аммиака и обедненного раствора частично конденсируется, а поток частично сконденсированной смеси, отходящий из испарительного конденсатора, направляется в абсорбер (2), причем первая часть (13а) обедненного водного раствора из десорбера смешивается с газообразным аммиаком для формирования двухфазной смеси, направляемой в испарительный конденсатор, а вторая часть (13b) этого раствора смешивается с по меньшей мере частично сконденсированным потоком (39, 43) из испарительного конденсатора (30) для формирования входящего потока для расположенного ниже по потоку абсорбера.during the modernization, at least one evaporative condenser (30) is installed between the evaporator (5) and the absorber (2) and a line is installed for supplying gaseous ammonia (11) withdrawn from the evaporator (1) and a depleted aqueous solution (13) of ammonia from desorber (3) into at least one evaporative condenser (30), in which the two-phase mixture (36) of gaseous ammonia and depleted solution is partially condensed, and the stream of partially condensed mixture leaving the evaporative condenser is sent to the absorber (2), and the first part (13a) of the depleted aqueous solution from the desorber is mixed with gaseous ammonia to form a two-phase mixture sent to the evaporative condenser, and the second part (13b) of this solution is mixed with at least partially condensed stream (39, 43) from the evaporative condenser (30) to form an inlet stream for the downstream absorber. 14. Способ по п. 13, в котором водоаммиачная система охлаждения является частью установки синтеза аммиака и используется для охлаждения по меньшей мере одного технологического потока процесса синтеза аммиака.14. The method of claim 13 wherein the ammonia water cooling system is part of the ammonia synthesis unit and is used to cool at least one process stream of the ammonia synthesis process.
RU2021102735A 2018-09-18 2019-07-30 Ammonia-water absorption cooling system RU2776906C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18194995.9 2018-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776906C1 true RU2776906C1 (en) 2022-07-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125213C1 (en) * 1993-06-15 1999-01-20 Филлипс Инджиниринг Ко. Generator-tyre absorption heat exchange apparatus for transfer of heat and method of operating it in thermal pump
UA89429C2 (en) * 2008-03-31 2010-01-25 Национальный Университет Кораблестроения Имени Адмирала Макарова Absorption refrigerating machine with ejector
EP2466229A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-20 Marco Guerra Self-adapting multi-stage absorption heat pump
EP2622285B1 (en) * 2010-09-29 2016-05-11 Sunengen Limited Vapour absorption refrigeration
DE102017100281B3 (en) * 2017-01-09 2017-11-16 Ago Ag Energie + Anlagen Absorption process and machine for the use of industrial waste heat

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125213C1 (en) * 1993-06-15 1999-01-20 Филлипс Инджиниринг Ко. Generator-tyre absorption heat exchange apparatus for transfer of heat and method of operating it in thermal pump
UA89429C2 (en) * 2008-03-31 2010-01-25 Национальный Университет Кораблестроения Имени Адмирала Макарова Absorption refrigerating machine with ejector
EP2622285B1 (en) * 2010-09-29 2016-05-11 Sunengen Limited Vapour absorption refrigeration
EP2466229A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-20 Marco Guerra Self-adapting multi-stage absorption heat pump
DE102017100281B3 (en) * 2017-01-09 2017-11-16 Ago Ag Energie + Anlagen Absorption process and machine for the use of industrial waste heat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2220387C1 (en) Method of extraction of propane at high yield and device for realization of this method
RU2508158C2 (en) Method and device for separation of carbon dioxide from offgas at electric power station running at fossil fuel
JP2012529364A (en) Method and recycling device for recycling CO2 absorbent
RU2695209C1 (en) Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol
JP2023004972A (en) Extractive distillation column system and the use thereof in the separation of butenes from c4-hydrocarbon streams
RU2724051C2 (en) Ammonia synthesis unit modernization method
UA127522C2 (en) Aqua-ammonia absorption refrigeration system
RU2735052C2 (en) Method of absorption and cooling system modernization
US4149857A (en) Process for the two-stage separation of ammonia
RU2758404C2 (en) Chemical plant, in particular, for synthesis of ammonia, containing absorption refrigeration unit
RU2776906C1 (en) Ammonia-water absorption cooling system
JP3353101B2 (en) Absorption heat pump
JP6307279B2 (en) Carbon dioxide gas recovery device and recovery method
RU2659991C2 (en) Method of absorption distribution of carbon dioxide from gas mixtures by absorbents containing water solutions of amines
EP3964769A1 (en) Aqua-ammonia absorption refrigeration process and method of revamping
CN110813028A (en) Method and device for removing acid gas components from a gas mixture
RU2797945C1 (en) Method for producing methanol from natural gas and installation for its implementation
RU2775682C1 (en) Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of hydrocarbon condensate
RU2329859C2 (en) Method of increasing pressure of carbon dioxide in course of its absorptive discharge from gaseous mixtures
RU2775682C9 (en) Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of hydrocarbon condensate
JP2013539007A (en) Vapor absorption refrigeration
RU2695211C1 (en) Method of regenerating aqueous solution of methanol
RU2224581C1 (en) Installation of carbureted hydrogen gas pretreatment
EP3321604A1 (en) Refrigeration system and related method of revamping
RU2329858C2 (en) Method of boosting pressure of carbon dioxide in course of its absorptive discharge from gaseous mixture (thermosorbate compressor)