一种合成氨原料气的能量回收系统及合成氨装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种合成氨原料气的能量回收系统及合成氨
目.0
【背景技术】
[0002]以KELLOG、BRAUN、UHDEAVM为代表的现有的以天然气为原料的合成氨工艺流程，用于原料的天然气和用于燃烧的炼厂干气进入系统时，都需要进入分离器净化，才能进入后续流程段。一般而言，分离器的操作压力低于来料气体的压力，需要对气体进行减压。在现有的技术中，出于保护设备的考虑，为使分离装置不因超压而导致损坏，常在分离装置前设置调节阀，以达到降低来料气压力的目的。在此过程中，高压气体的内能白白损失。不但没有有效利用能量，也增加了产品的生产成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种合成氨原料气的能量回收系统及合成氨装置，以解决现有技术中对于原料气的能量没有充分利用的技术问题。
[0004]第一方面，本实用新型实施例提供一种合成氨原料气的能量回收系统，包括:
[0005]膨胀机；
[0006]鼓风机；
[0007]齿轮组，通过所述齿轮组连接所述膨胀机和所述鼓风机；
[0008]原料气供应设备，连接于所述膨胀机，用于向所述膨胀机提供原料气；
[0009]其中，所述齿轮组在所述原料气的作用下转动做功。
[0010]可选的，所述系统还包括:
[0011 ] 过滤器，设置于所述原料气供应设备和所述膨胀机之间。
[0012]可选的，所述原料气供应设备为炼厂干气供应设备或天然气供应设备。
[0013]可选的，所述系统还包括:
[0014]蒸汽转化装置，通过管道连接于所述的膨胀机。
[0015]可选的，所述系统还包括:
[0016]调节阀，设置于连接所述膨胀机和所述蒸汽转化装置的管道上。
[0017]可选的，所述系统还包括:
[0018]电动机，连接于所述鼓风机。
[0019]第二方面，本实用新型实施例提供一种合成氨装置，包括本实用新型任一实施例介绍的合成氨原料气的能量回收系统。
[0020]本实用新型有益效果如下:
[0021]由于在本实用新型实施例中提供了一种合成氨原料气的能量回收系统，包括:膨胀机；鼓风机；齿轮组，通过所述齿轮组连接所述膨胀机和所述鼓风机；原料气供应设备，连接于所述膨胀机，用于向所述膨胀机提供原料气，其中，所述齿轮组在所述原料气的作用下转动做功。从而通过膨胀机可以将将原料气的内能转化机械能，然后将膨胀机输出的机械能作为驱动鼓风机运转的动力，也就是将原料气的内容转换为机械能，然后供鼓风机使用，从而达到了有效利用原料气的能量的技术效果，进而能够降低产品的生产成本。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型实施例中合成氨原料气的能量回收系统的结构图；
[0023]图2为本实用新型实施例中合成氨原料气的能量回收系统的进一步细化的结构图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型提供一种合成氨原料气的能量回收系统及合成氨装置，以解决现有技术中对于原料气的能量没有充分利用的技术问题。
[0025]本实用新型实施例总体思路如下:
[0026]提供了一种合成氨原料气的能量回收系统，包括:膨胀机；鼓风机；齿轮组，通过所述齿轮组连接所述膨胀机和所述鼓风机；原料气供应设备，连接于所述膨胀机，用于向所述膨胀机提供原料气，其中，所述齿轮组在所述原料气的作用下转动做功。从而通过膨胀机可以将将原料气的内能转化机械能，然后将膨胀机输出的机械能作为驱动鼓风机运转的动力，也就是将原料气的内容转换为机械能，然后供鼓风机使用，从而达到了有效利用原料气的能量的技术效果，进而能够降低产品的生产成本。
[0027]为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本实用新型技术方案做详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本实用新型技术方案的详细的说明，而不是对本实用新型技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0028]第一方面，本实用新型实施例提供一种合成氨原料气的能量回收系统，请参考图1，包括:
[0029]膨胀机10 ；
[0030]鼓风机20 ；
[0031]齿轮组30，通过所述齿轮组30连接所述膨胀机10和所述鼓风机20 ;
[0032]原料气供应设备40，连接于所述膨胀机10，用于向所述膨胀机10提供原料气；
[0033]其中，所述齿轮组30在所述原料气的作用下转动做功。
[0034]在具体实施过程中，膨胀机10是在高压原料气驱动下将原料气的内能转化机械能，然后膨胀机10通过膨胀机10的动力输出轴11输出机械能，而鼓风机20的动力输入轴21通过齿轮组30与膨胀机10的动力输出轴11相连接，从而可以直接将膨胀机10输出的机械能作为驱动鼓风机20运转的动力，进而使齿轮组30在原料气的作用下做功。
[0035]作为进一步的优选实施例，请参考图2，所述系统还包括:
[0036]过滤器50，设置于所述原料气供应设备40和所述膨胀机10之间。
[0037]通过过滤器50可以将由原料气供应设备40进入膨胀机10的原料气进行过滤净化，进而去除原料气中的颗粒状物质，从而保证没有固体颗粒杂质进入膨胀机10，避免对膨胀机10的使用造成影响。
[0038]在具体实施过程中，原料气供应设备50用于提供合成氨原料气，所述原料气供应设备40为炼厂干气供应设备或天然气供应设备，进而所提供的原料气天然气或者炼厂干气，其重要成分为甲烷，并且通常情况下，原料气供应设备40向膨胀阀10所提供的原料气的压强为4MPa及以上。
[0039]作为进一步的优选实施例，请继续参考图2，所述系统还包括:
[0040]蒸汽转化装置100，通过管道连接于所述的膨胀机10。
[0041]通常情况下，膨胀机10是在高压原料气驱动下将原料气的内能转化机械能，并将原料气转化为低压气体后输出给合成氨工艺中的蒸汽转化装置100。
[0042]而鼓风机20是向蒸汽转化装置100提供空气。
[0043]作为进一步的优选实施例，请继续参考图2，所述系统还包括:
[0044]调节阀60，设置于连接所述膨胀机10和所述蒸汽转化装置100的管道上。
[0045]该调节阀60用于控制进入蒸汽转化装置100的原料气的压力，可以起到进一步降压，达到工艺需要的作用。
[0046]作为进一步的优选实施例，请继续参考图2，所述系统还包括:
[0047]电动机70，连接于所述鼓风机10。
[0048]通常情况下，电动机70用于在膨胀机10输出的机械能不足时向鼓风机20提供补充的动力，从而能够保证鼓风机20的正常工作。
[0049]第二方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例提供一种合成氨装置，包括本实用新型任一实施例所介绍的合成氨原料气的能量回收系统。
[0050]为了使本领域所属技术人员能够进一步的了解本实用新型实施例所介绍的合成氨装置的功能，下面将基于具体的应用对其进行介绍。
[0051]实施例一
[0052]某合成氨装置，其以炼厂干气为原料生产氨，采用本实用新型所介绍的原料气的能量回收系统。原料气供应设备为炼厂干气供应设备，所提供的炼厂干气的压力为4.0MPa，不影响采用现有技术所实现的后续装置的正常运行的情况下，膨胀机出口压力为2MPa。正常生产的炼厂干气的流量为21120NM3/h，能量回收效率为70%，并考虑到有7%的机械损耗，采用本实用新型的能量回收系统可以实现260KW的能量回收功率。
[0053]实施例二
[0054]某合成氨装置，其以炼厂干气为原料生产氨，采用本实用新型所介绍的原料气的能量回收系统。原料气供应设备为天然气供应设备，所提供的天然气的压力为6.4PMa，不影响采用现有技术所实现的后续装置的正常运行的情况下，膨胀机出口压力为5.1MPa0正常生产的炼厂干气的流量为118108NM3/h，能量回收效率为70%，并考虑到有7%的机械损耗，采用本实用新型的能量回收系统可以实现42KW的能量回收功率。
[0055]本实用新型一个或多个实施例，至少具有以下有益效果:
[0056]提供了一种合成氨原料气的能量回收系统，包括:膨胀机；鼓风机；齿轮组，通过所述齿轮组连接所述膨胀机和所述鼓风机；原料气供应设备，连接于所述膨胀机，用于向所述膨胀机提供原料气，其中，所述齿轮组在所述原料气的作用下转动做功。从而通过膨胀机可以将将原料气的内能转化机械能，然后将膨胀机输出的机械能作为驱动鼓风机运转的动力，也就是将原料气的内容转换为机械能，然后供鼓风机使用，从而达到了有效利用原料气的能量的技术效果，进而能够降低产品的生产成本。
[0057]尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
[0058]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种合成氨原料气的能量回收系统，其特征在于，包括: 膨胀机； 鼓风机； 齿轮组，通过所述齿轮组连接所述膨胀机和所述鼓风机； 原料气供应设备，连接于所述膨胀机，用于向所述膨胀机提供原料气； 其中，所述齿轮组在所述原料气的作用下转动做功。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 过滤器，设置于所述原料气供应设备和所述膨胀机之间。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原料气供应设备为炼厂干气供应设备或天然气供应设备。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 蒸汽转化装置，通过管道连接于所述的膨胀机。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 调节阀，设置于连接所述膨胀机和所述蒸汽转化装置的管道上。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 电动机，连接于所述鼓风机。
7.一种合成氨装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的合成氨原料气的能量回收系统。
【专利摘要】本实用新型涉及机械领域，公开了一种合成氨原料气的能量回收系统及合成氨装置，以解决现有技术中对于原料气的能量没有充分利用的技术问题，该能量回收系统包括：膨胀机；鼓风机；齿轮组，通过齿轮组连接膨胀机和鼓风机；原料气供应设备，连接于膨胀机，用于向膨胀机提供原料气，其中，所述齿轮组在所述原料气的作用下转动做功，达到了有效利用原料气的能量的技术效果。
【IPC分类】C01C1-04
【公开号】CN204281342
【申请号】CN201420716980
【发明人】陈萍, 裴斐
【申请人】中国石油天然气股份有限公司, 中国寰球工程公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月25日