专利名称：合成氨系统中碳丙脱碳工艺的提变压节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种合成氨系统中碳丙脱碳工艺的节能装置，具体说是一种用于 合成氨系统中碳酸丙烯脂脱除二氧化碳工艺的提变压节能装置。
背景技术：
在合成氨或尿素生产行业中，其合成氨系统特别是用于生产尿素的合成氨系统， 广泛采用碳酸丙烯脂脱除二氧化碳(Co2)工艺，通称碳丙脱碳工艺，具有工艺简单、生产稳 定的优点，而脱碳泵是碳丙脱碳工艺中的主要用电设备，功率大、能耗高，但是，现有的碳丙 脱碳工艺装置构成简单且设置不合理，只设置一个常压中储槽，脱碳塔内的压力远高于中 储槽内的压力，使得脱碳泵必须符合一定的扬程要求才能保证系统的正常循环运行，当系 统压力为1. SMPa时，脱碳泵扬程必须达到250米，当系统压力为2. IMPa时，脱碳泵扬程必 须达到280米，当系统压力为2. 7MPa时，脱碳泵扬程必须达到350米，因此，如年产50万吨 氨醇的配套碳丙脱碳装置，一般都采用3台各为1600千瓦小时的大功率多极脱碳离心泵， 每砘合成氨的电力能耗大于100千瓦小时，这种因装置构成不合理而无法甩掉高能耗设备 的现状，直接导致了生产能耗过大，因而大大增加了生产成本，尽管在其中设置了涡轮泵能 量回收环节，但效果甚微。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有技术之不足，提供一种装置构成合理，采用低能 耗小功率脱碳泵的碳丙脱碳工艺提变压节能装置，可在保证原工艺水平的基础上大大降低 电能消耗。本实用新型的技术方案是，该装置由程序控制系统、5个变压中储槽、气相管道和 分支管道、液相管道和分支管道、自动开关阀、程序控制系统组成，5个变压中储槽上端分别 连接有气相管道及其分支管道，在气相管道之间、分支管道之间、气相管道与分支管道之间 设置有自动开关阀，净化气均压管道与变换气管道通过自动开关阀与气相管道相连；变压 中储槽下方分别连接有液相管道及其分支管道，在液相管道之间、分支管道之间、液相管道 与分支管道之间分别设置有自动开关阀，贫液管道、富液管道通过自动开关阀与液相管道 相连。在保证脱碳塔和气提塔液位高于变压中储槽顶部的工艺条件下，贫液由气提塔自然 流入变压中储槽后，程序控制系统按工艺流程和技术要求向自动开关阀发出开、关动作指 令，由5个变压中储槽、相关管道与自动开关阀之间按程序要求完成冲贫液、冲均压、富液 反冲置换、压液至闪蒸槽、回收或放空五个工作程序，使变压中储槽内的压力提升至与脱碳 塔等压，再变为与闪蒸槽等压，实现一个工作循环，这样就极大地缩短了脱碳泵的扬程，脱 碳泵的实际扬程只需略高于脱碳塔的高度，实际扬程< 50米即可达到工作要求，因此可采 用小功率脱碳泵，在年产量相同的情况下，本实用新型较现有碳丙脱碳工艺装置可节省电 能 70% -80% ο由于本实用新型的合理设置和有效运行，使变压中储槽与脱碳塔内的压力相等，
3从而可采用小功率脱碳泵完成同样碳丙液的循环流量，本实用新型与现有技术相比的优点 是，可显著降低生产能耗，从而降低生产成本；适应我国节能减排政策要求，有利环保。
附图为本实用新型合成氨系统中碳丙脱碳工艺的提变压节能装置结构图。图中1 5变压中储槽 1-1 1-7自动开关阀6气相管道7净化气均压管 道8变换气管道9液相管道10贫液管道11富液管道12脱碳塔13气提塔14 脱碳泵15闪蒸槽16均压管线17程序控制系统
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。在图中，5个变压中储槽1 5上端分别连接有气相管道6及其分支管道，在气相 管道6之间、分支管道之间、气相管道6与分支管道之间设置有包括1-2、1-3、1-5在内的自 动开关阀，净化气均压管道7、变换气管道8通过自动开关阀与气相管道6相连；变压中储 槽1 5下方分别连接有液相管道9及其分支管道，在液相管道9之间、分支管道之间、液 相管道9与分支管道之间分别设置有包括1-1、1-4、1-6、1-7在内的自动开关阀，贫液管道 10、富液管道11通过自动开关阀与液相管道9相连。在保证脱碳塔12、气提塔13的液位高 于变压中储槽1 5顶部的工艺条件下，程序控制系统17按工艺流程和技术要求向自动开 关阀发出开、关动作指令，从而完成五个相互衔接的工艺过程，实现一个工作单循环，其碳 丙脱碳的工艺过程为第一步，冲贫液，通过程序控制系统17使自动开关阀1-1开启，自动开关阀1-2开 启，其它自动开关阀处于关闭状态，此时来自气提塔13的贫液注满变压中储槽1。第二步，冲均压，此时通过程序控制系统17使自动开关阀1-1关闭，自动开关阀 1-2关闭，自动开关阀1-3开启，这时变压中储槽1与脱碳塔12等压，自动开关阀1-4开启， 由小功率脱碳泵14为脱碳塔12提供与系统等压的贫液。第三步，富液反冲置换，当变压中储槽1的液位被抽至控制低点时，通过程序控制 系统17使自动开关阀1-4关闭，自动开关阀1-3也关闭，自动开关阀1-5开启，自动开关阀 1-6也开启，来自脱碳塔12的富液注满变压中储槽1，将其中的净化气置换出来进入变换气 管道8。第四步，压液至闪蒸槽15，富液注满变压中储槽1后，通过程序控制系统17使自动 开关阀1-5关闭，自动开关阀1-6也关闭，自动开关阀1-7开启，根据碳丙液吸收二氧化碳 (C02)的特点，自动开关阀1-7开启后将造成变压中储槽1与闪蒸槽15等压，这时大量二氧 化碳(Cffi)等气体析出，将变压中储槽1中的碳丙液压至闪蒸槽15中，本装置中设置的通过 自动开关阀与气相管道6相连的均压管线16，根据工艺条件可做均压使用。第五步，回收或放空，此时通过程序控制系统17使自动开关阀1-2开启，其它自动 开关阀关闭，回收变压中储槽1中的闪蒸气或放空。本装置也同样适合高扬程、高能耗，用作洗涤或吸收的工业系统的节能改造。
权利要求一种合成氨系统中碳丙脱碳工艺的提变压节能装置，其特征在于该装置由5个变压中储槽(1)～(5)、气相管道(6)和分支管道、液相管道(9)和分支管道、自动开关阀、程序控制系统(17)组成，5个变压中储槽(1)～(5)上端分别连接有气相管道(6)及其分支管道，在气相管道(6)之间、分支管道之间、气相管道(6)与分支管道之间设置有自动开关阀(1 2)、(1 3)、(1 5)，净化气均压管道(7)、变换气管道(8)通过自动开关阀与气相管道(6)相连，变压中储槽(1)～(5)下方分别连接有液相管道(9)及其分支管道，在液相管道(9)之间、分支管道之间、液相管道(9)与分支管道之间分别设置有自动开关阀(1 1)、(1 4)、(1 6)、(1 7)，贫液管道(10)、富液管道(11)通过自动开关阀与液相管道(9)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种合成氨系统中碳丙脱碳工艺的提变压节能装置，由5个变压中储槽、气相管道、液相管道和各自的分支管道、自动开关阀、程序控制系统组成，5个变压中储槽上端分别连接有气相管道及其分支管道，变压中储槽下方分别连接有液相管道及其分支管道，贫液由气提塔自然流入变压中储槽后，由5个变压中储槽、相关管道与自动开关阀按程序控制要求完成一个工艺循环，使变压中储槽内的压力提升至与脱碳塔等压，再变为与闪蒸槽等压，这样就极大地缩短了脱碳泵的扬程，因此可采用小功率脱碳泵完成同样碳丙液的循环流量，本实用新型较现有碳丙脱碳工艺装置可节省电能70％-80％，从而降低了生产成本。
文档编号B01D53/18GK201760215SQ20092029240
公开日2011年3月16日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者王建勋 申请人:王建勋