方便取样的合成氨蒸汽产气系统的制作方法

文档序号:12635203阅读:243来源:国知局

本实用新型涉及一种方便取样的合成氨蒸汽产气系统,属于合成氨设备领域。



背景技术:

氮肥厂合成氨工艺总流程为:来自长输管线的天然气首先进入天然气配气站,天然气在配气站进行缓冲及调压后进入合成氨装置的常温脱硫系统,然后通过天然气压缩,高温脱硫,换热式一段蒸汽转化、二段富氧空气转化,一氧化碳高、低温变换,改良热钾碱法脱碳,甲烷化深度净化去除残余的CO和CO2,合成气压缩,14.0MPa下氨合成,冷冻分离,最终得到产品液氨。

本实用新型涉及的蒸汽产气系统主要是利用合成氨生产过程中产生的废热来生产4.2MPa的中压蒸汽和2.5MPa的次中压蒸汽。锅炉用水来自脱盐水装置,由于蒸汽压力较高,这对锅炉的水质要求比较高。设计上对锅炉水水质的要求主要有总盐含量、溶解氧、PH值、二氧化硅、磷酸根等。生产上应对以上指标进行严格控制,从而确保锅炉在生产过程中的安全和保证蒸汽的品质。

另外,目前,直接在转化锅炉、高变锅炉以及产2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉底部设置有取样分析管线,通过定期对水质的取样分析来调节控制锅炉水里面的各种药品加入量,确保锅炉水水质在控制指标内。目前都是从取样管直接取样,由于锅炉水水温高达几百度,从取样点出来的锅炉水通过取样阀门截流出来后绝大部分锅炉水就直接变成蒸汽了,获取液态的锅炉水比较困难,根本达不到取样分析的目的。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种方便取样的合成氨蒸汽产气系统,能提高锅炉水水质。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:一种方便取样的合成氨蒸汽产气系统,包括产4.2MPa的中压蒸汽的转化锅炉和高变锅炉以及产2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉,其特征在于:还包括除氧器、锅炉给水泵、联氨贮槽、联氨注射泵、氨水贮槽、氨水注射泵、磷酸盐溶液贮槽、混合液注射泵、氢氧化钠溶液贮槽和氢氧化钠溶液注射泵,来自脱盐水装置的脱盐水从上部进入除氧器,在所述除氧器底部设置有0.4Mpa低压蒸汽进口,在所述除氧器的下部设置有联氨进口,所述联氨进口通过管道与联氨注射泵相连,所述联氨注射泵与联氨贮槽相连,所述除氧器的脱盐水出口通过管道与锅炉给水泵的进口相连,所述氨水注射泵的出口通过管道连接到除氧器和锅炉给水泵相连的管道上,所述氨水注射泵与氨水贮槽相连,所述锅炉给水泵的出水口上设置进水总管,所述磷酸盐溶液贮槽通过磷酸盐管道与混合液注射泵进口相连,所述氢氧化钠溶液贮槽通过管道与氢氧化钠溶液注射泵进口相连,所述氢氧化钠溶液注射泵的出口通过管道连接到磷酸盐管道上,所述混合液注射泵的出口通过混合液管道连接到进水总管的起始端,所述进水总管上设置分别与转化锅炉、高变锅炉和合成锅炉相连的支管,所述转化锅炉、高变锅炉和2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉的下部分别设置有取样分析管,并在转化锅炉、高变锅炉和2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉的取样分析管上分别设置取样阀门,所述转化锅炉、高变锅炉和2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉的取样分析管分别与取样冷却器的热侧进口相连,所述取样冷却器的冷侧出口通过管道与水槽相连,所述水槽与收集槽相连。

在上述方案中:所述除氧器的顶端还设置有放空管,所述放空管的设置有放空阀。

在上述方案中:所述混合液管道上设置第一阀门,所述进水总管上的每个支管上分别设置有第二阀门。这样方便控制加入每个锅炉的水的量。

上述方案中,来自脱盐水装置的脱盐水首先从除氧器的上部进入,脱盐水与0.4MPa的低压蒸汽在除氧器里面进行逆流接触,溶解在脱盐水里面的氧气被低压蒸汽加热并被汽提出来,蒸汽和氧气通过放空管线直接排放到大气里面。同时,在除氧器里面加入联氨,通过联氨与脱盐水里面的未被蒸汽彻底去除的微量氧气进行反应,达到彻底去除氧气的目的。

除氧后的锅炉水与氨水注射泵送来的氨水进行混合后进入锅炉给水泵的进口,氨水加入锅炉水的目的是调节锅炉水的pH值在8.8-9.2的指标范围内,防止锅炉水呈酸性腐蚀锅炉,从而给锅炉的使用带来安全隐患。氨水里面的氨在锅炉里面加热后最终进入蒸汽里面,使得蒸汽的含氨量增加,在后面进行气提时,由于被气提的工艺冷凝液中含有大量的二氧化碳,二氧化碳与氨反应生成碳铵,会堵塞蒸汽流量计。因此我们还设计氢氧化钠溶液贮槽,当脱盐水pH较低时,则选择加入氢氧化钠溶液,从而减少氨水的加入量,降低进入蒸汽中的氨的含量。

锅炉水经过锅炉给水泵加压后分别进入转化锅炉、高变锅炉和合成锅炉。

磷酸盐贮槽贮存着浓度为1500PPm左右的磷酸盐水溶液,磷酸盐加入锅炉水的目的是让磷酸盐与锅炉水里面的钙离子反应生产水渣,通过排污管线把水渣排到界外,从而确保锅炉换热列管不因钙离子浓度的浓缩而沉积在列管表面结垢,导致锅炉列管换热效率的降低,严重情况下还会给锅炉的安全生产带来严重的隐患。磷酸盐溶液与氢氧化钠溶液混合后通过混合液注射泵分别被加入到进水总管与脱盐水混合后进入各个锅炉,而不是分别直接加入到转化锅炉、高变锅炉和合成锅炉。这是因为转化锅炉和高变锅炉产生的蒸汽压力为4.2MPa,高于合成锅炉产生的为2.5MPa次中压蒸汽压力,如果直接加入各个锅炉,将导致磷酸盐加入各个锅炉的量不匹配,压力高的转化锅炉和高变锅炉加入量少一些,压力低的合成锅炉加入量多一些,造成转化锅炉和高变锅炉里面磷酸盐含量很低,无法有效去除炉水里面的钙离子,而合成锅炉里面加入过多的磷酸盐会造成大量的药品浪费。我们选择让磷酸盐溶液与脱盐水先混合,再加入各个锅炉,避免各个锅炉产汽压力不等造成的加药不均的情况,磷酸盐溶液根据每个锅炉的用水量均匀加入到锅炉里面,磷酸根的指标得到有效控制。

转化锅炉和高变锅炉副产4.2MPa的中压蒸汽,进入中压蒸汽管网使用。合成锅炉副产2.5MPa的次中压蒸汽,此部分蒸汽被送到2.5Mpa次中压蒸汽管网供其它生产装置使用。

取样管内的锅炉水经过取样冷却器,锅炉水走管道内,冷却水走壳程,冷却水使用的是循环水。经过冷却后的锅炉水进入水槽,水槽设置在二楼,取样后的锅炉水通过水槽自流进入底楼的收集槽,收集槽内的锅炉水和回收的蒸汽冷凝液通过输送泵送到脱盐水装置。

有益效果:本实用新型首先在低压蒸汽和联氨的共同作用下,彻底去除脱盐水里面的氧气,避免微量氧对锅炉造成的腐蚀。通过氢氧化钠和氨水联合来调节pH,避免氨水的过多加入,从而减少蒸汽中氨的含量。通过磷酸盐的均匀加入,去除脱盐水内的钙离子,从而达到提高锅炉水水质的目的,保证生产的蒸汽的品质,减少对设备的腐蚀和堵塞;通过设置取样冷却器,对取样的锅炉水进行冷却,使得取样更容易。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:

实施例1,如图1所示:本实用新型的方便取样的合成氨蒸汽产气系统由产4.2MPa的中压蒸汽的转化锅炉1和高变锅炉2、产2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉3、除氧器4、锅炉给水泵5、联氨贮槽6、联氨注射泵7、氨水贮槽8、氨水注射泵9、磷酸盐溶液贮槽10、混合液注射泵11、氢氧化钠溶液贮槽12、氢氧化钠溶液注射泵13、进水总管14、取样分析阀15,取样冷却器16、水槽17、收集槽18、第一阀门19、第二阀门20等部件组成。

来自脱盐水装置的脱盐水从上部进入除氧器4,在除氧器4底部设置有0.4Mpa低压蒸汽进口4a,在除氧器4的下部设置有联氨进口4b,除氧器4的顶端还设置有放空管4c,放空管4c上设置有放空阀4d。联氨进口4b通过管道与联氨注射泵7相连,联氨注射泵7与联氨贮槽6相连,除氧器4的脱盐水出口通过管道与锅炉给水泵5的进口相连,氨水注射泵9的出口通过管道连接到除氧器4和锅炉给水泵5相连的管道上,氨水注射泵9进口通过管道与氨水贮槽8相连,锅炉给水泵5的出水口上设置进水总管14,磷酸盐溶液贮槽10通过磷酸盐管道与混合液注射泵11进口相连,氢氧化钠溶液贮槽12通过管道与氢氧化钠溶液注射泵13进口相连,氢氧化钠溶液注射泵13的出口通过管道连接到磷酸盐管道上,混合液注射泵11的出口通过混合液管道连接到进水总管14的起始端,混合液管道上设置第一阀门19,进水总管14上设置分别与转化锅炉1、高变锅炉2和合成锅炉3相连的支管,进水总管14上的每个支管上分别设置有第二阀门20,磷酸盐溶液与脱盐水混合后进入各个锅炉。

转化锅炉1、高变锅炉2和2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉3的下部分别设置有取样分析管,并在转化锅炉1、高变锅炉2和2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉3的取样分析管上分别设置取样阀门15,转化锅炉1、高变锅炉2和2.5MPa次中压蒸汽的合成锅炉3的取样分析管分别与取样冷却器16的热侧进口相连,取样冷却器16的冷侧出口通过管道与水槽17相连,取样冷却器16的冷侧进口连接循环水,在水槽中取样分析。水槽17与收集槽18相连。收集槽18内的液体与蒸汽冷凝液一起通过输送泵回脱盐水装置。

本实用新型不局限于上述实施例,应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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