一种合成氨尿素生产过程中低品味热量的回收工艺的制作方法

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种合成氨尿素生产过程中大量低品味热量的回收工艺。

背景技术：

目前，在合成氨尿素的生产过程中，在热交换等工艺环节，会产生大量的温度相对较低(一般低于150℃)的低品味热能的冷凝液、排污水和出口气等废水废气。相对于已经广泛进行了回收利用的高品味热能而言，这些低品味热能较难得到全面的回收利用。现有技术一般对这些低品味热能的废水废气进行无害化处理后向外排放，在这一过程中，甚至有时还需要补充能量进行处理。

因此，如何经济高效的对合成氨生产工艺过程中低品味热能进行回收成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的：通过采用不同的加热方式对不同品味的热能进行加热，逐级提升热能品味，将低品味热能转化成高品味热能，解决了热能在换热器内被循环水冷却，造成的能量损失，热量损耗增加的技术问题，从而达到节能的目的。

本发明通过下述技术方案实现本发明的目的：

低温脱盐水经两台换热器换热，再进入第一加热器进行加热，得到加热脱盐水，加热脱盐水经加压除氧器除氧，高压锅炉给水泵加压后，进入第二加热器加热得到高温高压除氧水，将高温高压除氧水输送到产生高压饱和蒸汽的废热锅炉，得到高压饱和蒸汽，再将高压饱和蒸汽送燃煤锅炉蒸汽过热器过热，得到过热蒸汽，从而实现低品位热源的逐级提升。

热源逐级提升的过程具体分为四个阶段：

第一阶段：低温脱盐水经换热后再进行加热，得到较高温度的脱盐水

首先，将脱盐水通过两台换热器进行换热，将水温升高，同时降低热源热负荷，减少循环水用量，初步提升热源的品味；然后，通过第一加热器对脱盐水进一步加热，得到加热的脱盐水，将低品味热源转化为较高品味的热源。其中，第一加热器对脱盐水进行加热的介质是以变换工序产生的变换气为介质。

第二阶段：较高温度的脱盐水经除氧、加压，再加热得到高温高压除氧水；

加热的脱盐水经加压除氧器除氧后，除氧水供全厂的锅炉给水。其中，一部分经进一步加温得到的高温除氧水送燃煤锅炉，另一部分经高压给水泵加压后得到高压除氧水，该高压除氧水通过第二加热器进一步升高脱盐水的温度得到高温高压除氧水，进一步提升热源的品味供系统使用。其中，第二加热器对高压除氧水进行加热的介质是以变换工序二变炉产生的变换气为介质。

第三阶段：高温高压除氧水输送到废热锅炉，得到高压饱和蒸汽；

高温高压除氧水分别输送给气化工序的废热锅炉、合成氨工序的废热锅炉及变换工序的废热锅炉，得到高压饱和蒸汽。

第四阶段：将高压饱和蒸汽过热，得到过热蒸汽。

高压饱和蒸汽进入燃煤锅炉蒸汽过热器进行过热，得到过热蒸汽，即高品位的热能，完成了低品位热源的品级逐级提升，使得低品位热源得到循环利用，从而达到了能量利用效率显著提升的目的。

有益效果：

本发明首先通过采用两台换热器以及第一加热器对低品味的热源进行加热，将低品味热源转化为较高品味的热源，再将较高品位热源经加压除氧器除氧，通过高压锅炉给水泵加压后，进入第二加热器进一步升高脱盐水的温度得到高温高压除氧水，然后输送给气化工序、合成氨工序、变换工序的废热锅炉产生高压饱和蒸汽，使得能量品味进一步提升，再将高压饱和蒸汽送燃煤锅炉蒸汽过热器过热，得到过热蒸汽，从而实现低品位热源的逐级提升，解决了热量在换热器内被循环水冷却，造成能量损失，热量损耗增加的技术问题，从而使能量利用效率显著提升，达到节能的目的。

附图说明

图1实施例1低品位热源回收生产过程流程图

图2对比实施例1低品位热源回收生产过程流程图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例

以日产1500吨合成氨，2700t尿素为例：

①首先，将脱盐水通过两台换热器进行换热，将水温升高，同时降低热源热负荷，减少循环水用量，初步提升热源的品味。

两台换热器e804e303

热负荷e30318800kw入口温度120℃

e80411000kw入口温度120℃

将500t/h温度为35℃的脱盐水经这二台换热器进行加热，经计算通过换热器加热的温度为：

(18800+11000)×0.8＝85824000kj/h

85824000kj/h÷(500×10³kg/h×4.18)＝41℃

通过换热器进行换热，脱盐水温度升高到76℃。

然后，将换热后的76℃脱盐水送到以变换工序产生的变换气为介质的加热器对脱盐水进一步加热，将低品味热量转化为较高品味热源。

其中，变换气温度为156℃；质量流量为267595kg/h；

组分：h2o％18.12％；比热容：0.4306cal/g；出口气温度：109℃；

脱盐水进水温度：76℃；脱盐水量：500t/h；热负荷：37.7kcal/h

经计算通过加热器加热的温度为：

37.7×10⁶kcal/h÷(500×10³kg/h)＝75.4℃

经加热器进一步加热，脱盐水温度升到151.4℃。

②除氧、加压，进一步升温得到高温高压除氧水

将温度升到151.4℃的脱盐水送加压除氧器经153℃除氧后，其中，一部分除氧水经进一步加热得到高温除氧水送燃煤锅炉，另一部分送高压给水泵加压。经高压给水泵加压后得到高压除氧水，通过以变换工序二变炉产生的变换气为介质的加热器进一步升高脱盐水的温度，得到183℃的高温高压除氧水，进一步提升了热源的品味供系统使用。

③得到高压饱和蒸汽

经高压给水泵加压并进一步加热后得到的265t/h温度为183℃的高温高压除氧水，其中，85t/h送合成废锅，进入合成氨工序，120t送气化废锅，60t/h送变换第一废锅，送合成废锅、变换废锅、气化废锅的脱盐水共产生高压饱和蒸汽120+60+85＝265t/h。

④得到过热蒸汽

将265t/h高压饱和蒸汽送燃煤锅炉蒸汽过热器，将蒸汽过热到535℃，得到535℃的过热蒸汽。

通过上述四个阶段的能量提升，日产1500t/d合成氨装置可以副产265t/h的高压蒸汽，相当于一台265t/h蒸发量的锅炉，能量的梯级利用使能量利用效率明显提高。

对比实施例

以日产1500吨合成氨，2700t尿素为例：

温度为35℃的500t/h脱盐水，其中的200t/h脱盐水经常压除氧器除氧后，一部分送合成废锅，另一部分经变换工序的第二变换炉产生的变换气为介质的加热器加热后，分二部分，一部分送到变换工序的第一废热锅炉，另一部分送到气化工序的废热锅炉；300t/h脱盐水经加热器加热到140℃，经除氧器除氧，送燃煤锅炉。这一方法没有经过逐级提升能量品味，因此，能量的利用效率没有得到明显提高。

技术特征：

技术总结
本发明属于化工技术领域，特别涉及一种合成氨尿素生产过程中大量低品味热能的回收工艺，通过对热源采用不同的方式加热，逐级提升能量品味，从而将低品味热能转化成高品味热能，解决了热量在换热器内被循环水冷却，造成的能量损失，热量损耗增加的技术问题，从而达到节能的目的。

技术研发人员：谈成明;钱林明;边为山;宗伟新;吴国军;吴志军;杭尚元;单亚军
受保护的技术使用者：灵谷化工有限公司
技术研发日：2017.05.17
技术公布日：2017.09.12