无动力氨回收过程中的脱水工艺及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于无动力氨回收过程中的脱水装置。
【背景技术】
[0002]在合成氨的生产过程中会产生驰放气(即废气或尾气)，其中最主要的驰放气是合成塔驰放气与氨罐驰放气，这两种驰放气中氨含量为5-8%左右，具有回收价值。目前，大部分合成氨企业采用高压水洗法回收其中的氨，制成的氨水(含氨10%左右)送往尿素工序解吸或深度水解系统；另有企业采用无动力氨回收技术，即利用合成氨尾气本身的压力膨胀制冷，膨胀后的低压、低温气体在高效换熟器中返流，来冷却正流进入换热系统的合成氨尾气。随着尾气温度的降低，其中的氨变为液体并与其它组分分离，从而达到回收合成塔中的放空气或氨罐驰放气中的氨的目的。该系统除了仪表控制用电外，无需额外动力输入，故相比于水洗法，是一种较为节能的工艺。
[0003]然而，由于合成氨尾气中含有微量水，相比于尾气中其他组分，水的固化温度较高，故随着装置的不断运行，水含量积聚，在冷却过程中，水会冻结在换热器表面，故易造成“冰堵”现象，影响装置的长期稳定运行。一般装置连续运行2-3个月后将被迫终止，严重影响效率。由于氨的吸水性强，能以任意比例与水溶解，无法用传统的吸附法脱水处理，所以目前无动力氨回收工程上“冰堵”现象一直存在且尚无合适的处理方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种应用于无动力氨回收过程中进行脱水以防止“冰堵”的装置及工艺。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种无动力氨回收过程中的脱水装置，设置于由合成氨驰放气中回收氨的无动力氨回收装置中，所述的无动力氨回收装置包括由前向后温度逐渐降低的若干个换热器以及设置于所述的换热器之后的若干个气液分离器，所述的无动力氨回收过程中的脱水装置包括脱水塔，所述的脱水塔具有进气口、出气口和洗脱液进口，所述的脱水塔的进气口与最前方的所述的换热器的出气口相连接，所述的脱水塔的出气口与前方第二个所述的换热器的进气口相连接，任意一个所述的气液分离器的液体出口与所述的脱水塔的洗脱液进口相连接。
[0006]所述的气液分离器的液体出口经过增压栗连接至所述的脱水塔的洗脱液进口。
[0007]气液分离器的液体出口与所述的脱水塔的洗脱液进口的连接管路上设置有控制阀。
[0008]位于最前方的一个所述的气液分离器的液体出口与所述的脱水塔的洗脱液进口相连接。
[0009]所述的脱水塔的进气口设置于其下部，所述的脱水塔的出气口和洗脱液进口均设置于其上部。
[0010]—种上述无动力氨回收过程中的脱水装置采用的脱水工艺，为:采用任意一个所述的气液分离器所分离出的液氨作为所述的脱水塔的洗脱液，来洗脱所述的合成氨驰放气中的水。
[0011]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明能够在无动力氨回收过程中彻底洗脱合成氨驰放气中的水分，克服了无动力氨回收装置在长期运行中出现的“冰堵”问题，从而保证了装置的长期稳定运行，减少了资源浪费，提高了生产效率。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明的无动力氨回收过程中的脱水装置的示意图。
[0013]以上附图中:1、第一换热器；2、第二换热器；3、第三换热器；4、第一气液分离器；5、第二气液分离器；6、脱水塔；7、增压栗；8、膨胀机；
11、合成氨驰放气；12、脱水后的合成氨驰放气；13、含水氨液；14、第二气液分离器中分离后的气体；15、第二气液分离器分离获得的液氨；16、产品氨；17、合成氨尾气；18、第一气液分离器分离获得的液氨。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
[0015]实施例一:用于由合成氨驰放气11中回收氨的无动力氨回收装置包括若干个换热器以及若干个气液分离器，其中各个换热器由前向后(这里，“前”指合成氨驰放气第一次通入各换热器时先经过的换热器所在方向，“后”指合成氨驰放气第一次通入各换热器时后经过的换热器所在方向)依次设置，而气液分离器则设置于所述的换热器之后。这些换热器的温度由前向后是逐渐降低的。参见附图1所示，本实施例中的无动力氨回收装置包括三个换热器以及两个气液分离器，三个换热器相串联而依次通入合成氨驰放气11，这里由前向后(即附图1中由左至右)依次称之为第一换热器1、第二换热器2和第三换热器3。除了第一换热器I以外的第二换热器2和第三换热器3之后分别设置气液分离器，分别称之为第一气液分离器4和第二气液分离器5。每个气液分离器均具有进口、出口和液体出口 ；第二换热器2所连接的第一气液分离器4的进口与其对应的第二换热器2的一个出口相连、出口与其后方的第三换热器3的一个进口相连接；而第三换热器3所连接的第二气液分离器5的进口与其对应的第三换热器3的一个出口相连、出口由后向前依次通入第三换热器
3、第二换热器2和第一换热器I后，经过膨胀机7进行膨胀制冷，并再次由后向前依次通入第三换热器3、第二换热器2和第一换热器I中返流。合成氨驰放气11首先通入第一换热器I中进行换热，再通入第二换热器2中换热，此时，部分氨变为液体，从而进入第一气液分离器4中进行气液分离，分离后的气体经由第一气液分离器4的出口通入第三换热器3中继续换热，又有部分氨变为液体，然后再进入第二气液分离器5中分离。经过上述过程，大部分的氨已液化为液体而与其他组分分离。第二气液分离器5中分离后的气体14(主要成分为氮气等)再依次通入第三换热器3、第二换热器2和第一换热器I后，经过膨胀机7膨胀，再次返流至第三换热器3、第二换热器2和第一换热器I中来提供冷量而冷却前端的合成氨驰放气11，自身形成合成氨尾气17。第一气液分离器4和第二气液分离器5上可以设置液位计来监测其中液位，其中获得的液体的主要成分为分离出的液氨，他们可以依次经过第三换热器3、第二换热器2、和第一换热器I复热后作为产品氨，本实施例中，仅第二气液分离器5分离获得的液氨15复热后作为产品氨16。
[0016]然而，上述的无动力氨回收装置容易出现“冰堵”现象，因此，在其基础上设置了脱水装置。该脱水装置包括脱水塔6，为了获得最佳脱水效果，该脱水塔6需设置在前端第一个换热器，即第一换热器I之后。脱水塔6具有进气口、出气口以及洗脱液进口，进气口位于脱水塔6的下部，而出气口和洗脱液进口则位于脱水塔6的上部。脱水塔6的进气口与其前方的第一换热器I的出气口相连接，脱水塔6的出气口与前方第二个换热器，即第二换热器2的进气口相连接，使得合成氨驰放气11在第一次经过第一换热器I后，进入脱水塔6中进行脱水，脱水后的合成氨驰放气12再继续进入第二换热器2及后续工序。任意一个气液分离器的液体出口均可与脱水塔6的洗脱液进口相连接，在本实施例中，将位于最前方的气液分离器，即第一气液分离器4的液体出口与脱水塔6的洗脱液进口相连接，该连接管路上，设置有增压栗7以及控制阀，使得第一气液分离器4分离获得的液氨18经过增压栗7增压后通入脱水塔6中成为洗脱液，用以洗脱合成氨驰放气11中的少量水。因此，上述脱水装置采用的脱水工艺为:采用任意一个气液分离器(第一气液分离器4或第二气液分离器5)所分离出的液氨作为脱水塔6的洗脱液，来洗脱合成氨驰放气中的水。由于氨的吸水性很强，一般能够以任意比例与水互溶，因而少量的液氨即能够完全洗净合成氨驰放气11中的水。该过程可通过控制阀进行控制。洗脱液吸水后在脱水塔6底形成含水氨液13 (废液)，可统一贮存和排放，可在脱水塔6底也设置液位计。
[0017]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无动力氨回收过程中的脱水装置，设置于由合成氨驰放气中回收氨的无动力氨回收装置中，所述的无动力氨回收装置包括由前向后温度逐渐降低的若干个换热器以及设置于所述的换热器之后的若干个气液分离器，其特征在于:所述的无动力氨回收过程中的脱水装置包括脱水塔，所述的脱水塔具有进气口、出气口和洗脱液进口，所述的脱水塔的进气口与最前方的所述的换热器的出气口相连接，所述的脱水塔的出气口与前方第二个所述的换热器的进气口相连接，任意一个所述的气液分离器的液体出口与所述的脱水塔的洗脱液进口相连接。2.根据权利要求1所述的无动力氨回收过程中的脱水装置，其特征在于:所述的气液分离器的液体出口经过增压栗连接至所述的脱水塔的洗脱液进口。3.根据权利要求1或2所述的无动力氨回收过程中的脱水装置，其特征在于:气液分离器的液体出口与所述的脱水塔的洗脱液进口的连接管路上设置有控制阀。4.根据权利要求1所述的无动力氨回收过程中的脱水装置，其特征在于:位于最前方的一个所述的气液分离器的液体出口与所述的脱水塔的洗脱液进口相连接。5.根据权利要求1所述的无动力氨回收过程中的脱水装置，其特征在于:所述的脱水塔的进气口设置于其下部，所述的脱水塔的出气口和洗脱液进口均设置于其上部。6.一种如权利要求1所述的无动力氨回收过程中的脱水装置采用的脱水工艺，其特征在于:采用任意一个所述的气液分离器所分离出的液氨作为所述的脱水塔的洗脱液，来洗脱所述的合成氨驰放气中的水。
【专利摘要】本发明涉及一种无动力氨回收过程中的脱水装置，设置于由合成氨驰放气中回收氨的无动力氨回收装置中，无动力氨回收装置包括由前向后温度逐渐降低的若干个换热器以及设置于换热器之后的若干个气液分离器，无动力氨回收过程中的脱水装置包括脱水塔，脱水塔具有进气口、出气口和洗脱液进口，脱水塔的进气口与最前方的换热器的出气口相连接，脱水塔的出气口与前方第二个换热器的进气口相连接，任意一个气液分离器的液体出口与脱水塔的洗脱液进口相连接。本发明能够在无动力氨回收过程中彻底洗脱合成氨驰放气中的水分，克服了无动力氨回收装置在长期运行中出现的“冰堵”问题，从而保证了装置的长期稳定运行，减少了资源浪费，提高了生产效率。
【IPC分类】C01C1/12
【公开号】CN105016357
【申请号】CN201510428981
【发明人】马昆, 雷青青, 潘侃, 赵翠玲, 李晓雯
【申请人】苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月21日