合成氨二氧化碳脱出系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种合成氨二氧化碳脱出系统，属于化工工艺领域。
【背景技术】
[0002]热钾碱工艺是世界上广泛使用的一种二氧化碳脱除方法，在热钾碱工艺中，碳酸钾溶液吸收二氧化碳反应生成碳酸氢钾，二氧化碳在碳酸钾水溶液中的吸收过程是一种可逆反应。溶液的再生则是将已吸收二氧化碳的碳酸氢钾溶液加热分解，释放二氧化碳再生碳酸钾。反应方程式如下所示:
[0003]C02+K2C03+H20 <- 2KHC03+Q
[0004]从低变炉出来的低变气主要成分为C02、H2、N2，温度为210°C -230°C，其热量的合理回收利用是我们需要思考的问题。
[0005]目前的合成氨二氧化碳脱出系统，包括低变气废锅炉、再生塔和吸收塔，所述再生塔的中部有半贫液出口，所述再生塔的底端设有贫液出口，其中半贫液出口通过管道与闪蒸槽相连，所述闪蒸槽与半贫液栗相连；所述低变气废锅的低压蒸汽出口通过管道与第三水分离器相连，从第三水分离器出来的蒸汽进入闪蒸槽，所述闪蒸槽的蒸汽出口与再生塔的下部通过管道相连，所述贫液出口通过管道与贫液换热器相连，所述贫液换热器与水冷器相连，所述水冷器与贫液栗相连；所述再生塔的顶端设有二氧化碳排气管，该二氧化碳排气管与二氧化碳冷却器的气体进口相连，所述二氧化碳冷却器的气体出口与二氧化碳水分离器相连，所述二氧化碳水分离器的冷却液出口通过管道与冷凝液栗相连，所述冷凝液栗的出水口通过管道与流量控制阀相连，流量控制阀通过管道与再生塔中上部的洗涤段的冷凝液进口相连，再生塔洗涤段的溢流口通过冷凝液管道与低变气废锅的脱盐水进口相连。
[0006]所述吸收塔的中部设有半贫液进口，该半贫液进口通过管道与半贫液栗相连；所述吸收塔顶部设有贫液进口，该贫液进口与贫液栗相连，所述吸收塔的下部设有低变气进口，顶部设有排气管，所述排气管与第二水分离器相连，从第二水分离器出来的气体去甲烷化系统，所述吸收塔的底端设有碳酸氢钾溶液出口，所述吸收塔的碳酸氢钾溶液出口与再生塔上部的碳酸氢钾溶液进口相连，来自低变炉的低变气进入低变气废锅炉，生产低压蒸汽，然后经过换热器、水分离器进入吸收塔。热量没有合理的应用。
[0007]低变气废锅炉作为回收低变气热量的换热设备，正常生产时，低变气废锅产汽用水来自于再生塔顶出来的C02通过冷却分离下来的冷凝液，经过冷凝液栗出口自调阀FV314调节流量后输送到再生塔中上部的洗涤段，在洗涤段通过溢流再进入低变气废锅。开车期间，由于脱碳系统的负荷较低，从再生塔出来的C02由于量小不能有效托起进入再生塔洗涤段的0)2冷凝液，C02冷凝液全部从筛孔掉到再生塔中部，0)2冷凝液不能在再生塔的洗涤段积液，从而没有冷凝液溢流进入低变气废锅，所以在装置开车这段时间(原始开车需要30天左右，长期停车后再开车需要3天左右，短期停车后再开车需要1天左右)，低变气废锅产汽用水只能通过底部的脱盐水加水管线手动加入，导致现场操作人员频繁操作，劳动强度大明显加大，同时对系统的稳定生产也造成了一定影响。【实用新型内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种操作容易，能将热量合理回收利用的二氧化碳脱出系统。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:一种合成氨二氧化碳脱出系统，包括低变气废锅炉、再生塔和吸收塔，所述再生塔的中部设有半贫液出口，所述再生塔的底端设有贫液出口，其中半贫液出口通过管道与闪蒸槽相连，所述闪蒸槽与半贫液栗相连；所述低变气废锅的低压蒸汽出口通过管道与第三水分离器相连，从第三水分离器出来的蒸汽进入闪蒸槽，所述闪蒸槽的蒸汽出口与再生塔的中部过管道相连，所述贫液出口通过管道与贫液换热器相连，所述贫液换热器与水冷器相连，所述水冷器与贫液栗相连；所述再生塔的顶端设有二氧化碳排气管，该二氧化碳排气管与二氧化碳冷却器的气体进口相连，所述二氧化碳冷却器的气体出口与二氧化碳水分离器相连，所述二氧化碳水分离器的冷却液出口通过管道与冷凝液栗相连，所述冷凝液栗的出水口通过管道与流量控制阀相连；
[0010]所述吸收塔的中部设有半贫液进口，该半贫液进口通过管道与半贫液栗相连；所述吸收塔顶部设有贫液进口，该贫液进口与贫液栗相连，所述吸收塔的下部设有低变气进口，顶部设有排气管，所述排气管与第二水分离器相连，从第二水分离器出来的气体去甲烷化系统，所述吸收塔的底端设有碳酸氢钾溶液出口，所述吸收塔的碳酸氢钾溶液出口与再生塔上部的碳酸氢钾溶液进口相连，来自低变炉的低变气进入低变气废锅炉，其特征在于:所述再生塔的下部设有贫液回流管，所述贫液回流管的上端位于半贫液出口的下方，下端与再生塔的底端相连，所述贫液回流管上设有再沸器，所述低变气废锅炉的低变气出口通过管道与再沸器的热源进口相连，所述再沸器的热源出口与换热器的热源进口相连，所述换热器的热源出口与水分离器相连，所述水分离器的气体出口与吸收塔的低变气进口相连；所述流量控制阀的出口设有三通，该三通其中一支管通过管道与再生塔中上部的洗涤段的冷凝液进口相连，所述再生塔洗涤段的溢流口通过冷凝液管道与低变气废锅的脱盐水进口相连，所述三通的另一支管通过管道与冷凝液管道相连，所述三通与冷凝液管道相连的管道上设有阀门。
[0011]采用上述方案，从低变炉出来的低变气经过低变气废锅炉，对脱盐水进行加热，生产低压蒸汽。低变气再进入再生塔的回流管的再沸器，对再生塔下部贫液进行加热，有利于碳酸氢钾溶液中的二氧化碳的释放，从再沸器出来的低变气进入换热器，对脱盐水进行换热，加热后的脱盐水用于其它地方。从换热器出来的低变气进入水分离器，分离出水分后从吸收塔下部的低变气进口相连，从下向上走，首先被从吸收塔中部下来的半贫液(K2C03含量在16-19% )吸收，然后被从上端下来的贫液(K2C03含量在23-26% )吸收，将低变气中的二氧化碳吸收掉，二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾，碳酸氢钾溶液从碳酸氢钾溶液出口进入再生塔上部的碳酸氢钾溶液进口，进行再生。
[0012]被吸收二氧化碳的低变气从吸收塔的顶端排除，经过第二水分离器后去甲烷化系统，在甲烷化系统，微量的二氧化碳和一氧化碳会进一步反应为甲烷。
[0013]吸收了二氧化碳的碳酸氢钾溶液进入再生塔，在再生塔内进行再生，完成从碳酸氢钾转变为二氧化碳和碳酸钾的过程，半贫液从再生塔的中部半贫液出口出来，经过闪蒸槽进一步将部分碳酸氢钾转化为碳酸钾后进入吸收塔的半贫液进口，贫液则从再生塔的底端出来，经过贫液换热器、贫液水分离器贫液栗，然后去吸收塔的顶端的贫液进口。低变气废锅炉的蒸汽经过第三水分离器后，用于闪蒸槽加热。
[0014]从再生塔分离出来的二氧化碳气体经过洗涤段从再生塔的顶端出来，然后经过冷却器、二氧化碳水分离器放空或去尿素装置。水分离器分离出来的冷凝液进入冷凝液栗，经过流量调节阀FV314后进入再生塔的洗涤段。
[0015]在0)2冷凝液进入再生塔管线的流量调节阀FV314后增加一条绕开再生塔洗涤段的旁路管线，通过旁路管线把冷凝液加入到低变气废锅，这样就能实现通过流量调节阀FV314自动控制进入低变气废锅的加水量，开车期间，低变气废锅完全能实现通过流量调节阀FV314自动加水，取消现场手动加水的操作，减轻了操作人员的劳动强度，同时提高了生产运行的稳定性。
[0016]在上述方案中:所述低变气废锅上还设有脱盐水手动进