富液闪蒸汽回收装置及合成氨系统的制作方法

本实用新型涉及合成氨技术领域，尤其是涉及一种富液闪蒸汽回收装置及合成氨系统。

背景技术：

工业制氨绝大部分是在高温、高压和催化剂存在的环境下由氮气和氢气合成制得。在合成氨的过程中产生富液闪蒸汽，传统的富液闪蒸汽的处理方式为：将合成氨两系列装置中产生的富液闪蒸汽与合成液氨系统回收来的含氨气体一起送至燃料气分离器作为一段炉的燃料使用，但是，在使用过程中发现混合后的富液闪蒸汽与含氨气体一起使用会产生结晶堵塞管道，从而影响管道的正常输送。

现有主要处理方式为：经平衡富液闪蒸汽和含氨气体的热值后回收合成低压洗氨气，并且放空富液闪蒸汽，被放空的富液闪蒸汽中含有有氢气、氮气和二氧化碳，直接将富液闪蒸汽放空将造成能源的损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种富液闪蒸汽回收装置，以缓解现有技术中存在的放空富液闪蒸汽造成能源浪费的技术问题。

本实用新型提供的富液闪蒸汽回收装置包括：通过管道依次连接的富液闪蒸汽洗涤塔、气液分离器、螺旋式压缩机和二氧化碳吸收塔。

进一步地，所述气液分离器与所述螺旋式压缩机之间设置有压缩机进口分离器，所述压缩机进口分离器分别与所述气液分离器和所述螺旋式压缩机连接。

进一步地，所述螺旋式压缩机的进口处设置有调节阀。

进一步地，所述螺旋式压缩机的进口处设置有压力低联锁。

进一步地，所述螺旋式压缩机的出口处设置有安全阀。

进一步地，所述螺旋式压缩机与所述二氧化碳吸收塔之间设置有止回阀。

进一步地，所述气液分离器上设置有现场液位计。

进一步地，所述气液分离器上设置有远传液位计，所述远传液位计与控制中心中的检测器信号连接。

在本实用新型提供的富液闪蒸汽回收装置中，富液闪蒸汽洗涤塔、气液分离器、螺旋式压缩机和二氧化碳吸收塔依次连接，在合成氨的过程中，产生的富液闪蒸汽通过富液闪蒸汽洗涤塔进行洗涤，洗涤后的富液闪蒸汽进入气液分离器，使富液闪蒸汽中的气体与液体分离，经气液分离后的气体进入螺旋式压缩机，螺旋式压缩机对进入其内部的气体进行压缩，提高气体的压强，经过加压的气体进入二氧化碳吸收塔，二氧化碳吸收塔对进入其内部的气体进行洗涤，将气体中含有的二氧化碳气体洗涤出，其余的气体进行回收利用。

与现有的放空富液闪蒸汽的富液闪蒸汽处理装置相比，本实用新型提供的富液闪蒸汽回收装置对合成氨过程中产生的富液闪蒸汽进行处理和回收利用，防止了放空富液闪蒸汽造成能源浪费。

本实用新型的另一目的在于提供一种合成氨系统，以缓解现有技术中存在的放空富液闪蒸汽造成能源浪费的技术问题。

本实用新型提供的合成氨系统包括上述技术方案所述的富液闪蒸汽回收装置。

进一步地，本实用新型提供的合成氨系统还包括合成液氨装置，所述合成液氨装置分别与所述富液闪蒸汽回收装置中的二氧化碳吸收塔和富液闪蒸汽洗涤塔连接。

在本实用新型提供的合成氨系统中设置有上述技术方案所述的富液闪蒸汽回收装置，富液闪蒸汽回收装置中的富液闪蒸汽洗涤塔、气液分离器、螺旋式压缩机和二氧化碳吸收塔依次连接，在合成氨的过程中，产生的富液闪蒸汽通过富液闪蒸汽洗涤塔进行洗涤，洗涤后的富液闪蒸汽进入气液分离器，是富液闪蒸汽中的气体与液体分离，经气液分离后的气体进入螺旋式压缩机，螺旋式压缩机对进入其内部的气体进行压缩，提高气体的压强，经过加压的气体进入二氧化碳吸收塔，二氧化碳吸收塔对进入其内部的气体进行洗涤，将气体中含有的二氧化碳气体洗涤出，其余的气体进行回收利用。

与现有的放空富液闪蒸汽的合成氨系统相比，本实用新型提供的合成氨系统对合成氨过程中产生的富液闪蒸汽进行处理和回收利用，防止了在合成氨过程中造成能源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置的结构示意图四。

图标：1－富液闪蒸汽洗涤塔；2－气液分离器；3－螺旋式压缩机；4－二氧化碳吸收塔；5－闪蒸塔；6－调节阀；7－压力低联锁；8－安全阀；9－止回阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供富液闪蒸汽回收装置的结构示意图一，如图1所示，本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置包括：通过管道依次连接的富液闪蒸汽洗涤塔1、气液分离器2、螺旋式压缩机3和二氧化碳吸收塔4。

在本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置中，富液闪蒸汽洗涤塔1、气液分离器2、螺旋式压缩机3和二氧化碳吸收塔4通过管道依次连接，各段管道上均设置有用于控制富液闪蒸汽流量的阀门。在合成氨的过程中，产生的富液闪蒸汽通过富液闪蒸汽洗涤塔1进行洗涤，洗涤后的富液闪蒸汽进入气液分离器2，使富液闪蒸汽中的气体与液体分离，经气液分离后的气体进入螺旋式压缩机3，螺旋式压缩机3对进入其内部的气体进行压缩，提高气体的压强，经过加压的气体进入二氧化碳吸收塔4，二氧化碳吸收塔4对进入其内部的气体进行洗涤，将气体中含有的二氧化碳气体洗涤出，其余的气体进行回收利用。

与现有的放空富液闪蒸汽的富液闪蒸汽处理装置相比，本实用新型实施例提供的富液闪蒸汽回收装置对合成氨过程中产生的富液闪蒸汽进行处理和回收利用，防止了放空富液闪蒸汽造成能源浪费。

在合成氨的过程中，螺旋式压缩机3之前的闪蒸汽系统的压强为0.5MPa，二氧化碳洗涤塔内的压强为2.8MPa，为将闪蒸汽系统中富液闪蒸汽输送到二氧化碳吸收塔4内，通过螺旋式压缩机3对富液闪蒸汽进行压缩，使其压强增加，具体地，螺旋式压缩机3进口处的压强为0.55MPa，富液闪蒸汽经过螺旋式压缩机3加压，螺旋式压缩机3出口处的压强为3.2MPa，大于二氧化碳吸收塔4内的压强，从而使富液闪蒸汽进入二氧化碳吸收塔4内，富液闪蒸汽进入二氧化碳吸收塔4的打气量为400kg/h；富液闪蒸汽中含有氢气、氮气和二氧化碳，二氧化碳吸收塔4内有甲胺溶液，富液闪蒸汽进入二氧化碳吸收塔4后，甲胺溶液洗涤富液闪蒸汽中的二氧化碳，富液闪蒸汽中的气体成分从二氧化碳吸收塔4内排出，并作为合成氨的原料进入合成液氨的系统。

为进一步防止液体被带入螺旋式压缩机3，作为多种实施方式中的一种，气液分离器2与螺旋式压缩机3之间设置有压缩机进口分离器，压缩机进口分离器分别与气液分离器2和螺旋式压缩机3连接。具体地，压缩机进口分离器通过管道分别与气液分离器2和螺旋式压缩机3连接。在气液分离器2内经过气液分离的富液闪蒸汽进入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器对经过气液分离的富液闪蒸汽再次进行气液分离处理，防止富液闪蒸汽中的液体进入螺旋式压缩机3内而影响螺旋式压缩机3的正常工作。

在对富液闪蒸汽进行压缩的过程中，需根据螺旋式压缩机3内富液闪蒸汽的量来调节进入螺旋式压缩机3内富液闪蒸汽的量，在本实施例中，螺旋式压缩机3的进口处设置有调节阀6。螺旋式压缩机3通过管道与气液分离器2连接，如图2所示，调节阀6设置于用于连接气液分离器2和螺旋式压缩机3的管道上。具体地，富液闪蒸汽进入螺旋式压缩机3的打气量为400kg/h,在回收富液闪蒸汽的过程中，当富液闪蒸汽的打气量大于400kg/h时，调节调节阀6使富液闪蒸汽的流量降低，从而使螺旋式压缩机3进口处富液闪蒸汽的气量降低，防止影响螺旋式压缩机3的正常工作，当富液闪蒸汽进入螺旋式压缩机3的打气量小于400kg/h时，调节调节阀6使富液闪蒸汽的流量提高，从而使螺旋式压缩机3进口处富液闪蒸汽的气量提高，防止因进入螺旋式压缩机3内的富液闪蒸汽的气量减少而影响输出的富液闪蒸汽的压强。

具体地，调节阀6包括：气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀等，在本实施例中，调节阀6为气动调节阀，气动调节阀是以压缩气体为动力源，以气缸为执行器，并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀、储气罐、气体过滤器等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度或者液位等各种工艺过程参数。气动调节阀具有控制简单、反应快速和本质安全等优点，不需另外再采取防爆措施。气动调剂阀设置于连接气液分离器2和螺旋式压缩机3的管道上，用于调节富液闪蒸汽的流量，进而起到调节螺旋式压缩机3进口处气量的作用。

在合成氨的过程中，富液闪蒸汽在闪蒸塔5中生成，闪蒸塔5的压强小于外界的压强，为保持闪蒸塔5内压力的稳定性，优选地，富液闪蒸汽螺旋式压缩机3的进口处设置有压力低联锁7。具体地，气液分离器2和螺旋式压缩机3通过管道连接，如图3所示，压力低联锁7设置于用于连接气液分离器2和螺旋式压缩机3的管道上，压力低联锁7能够检测螺旋式压缩机3进口处的压强，当检测到的压强小于0.45MPa时，压力低联锁7使螺旋式压缩机3停止运转并将管道关闭，停止向螺旋式压缩机3内输送富液闪蒸汽，防止继续向螺旋式压缩机3内输送富液闪蒸汽而使闪蒸塔5内的压强降低，从而影响闪蒸塔5的正常工作。

进一步地，螺旋式压缩机3的出口处设置有安全阀8。螺旋式压缩机3与二氧化碳吸收塔4通过管道连接，如图4所示，安全阀8设置于用于连接螺旋式压缩机3与二氧化碳吸收塔4的管道上，安全阀8用于调节从螺旋式压缩机3进入二氧化碳吸收塔4内的气量和压强。在回收富液闪蒸汽的过程中，当从螺旋式压缩机3进入二氧化碳吸收塔4的富液闪蒸汽的气量和压强超过预定值时，调节安全阀8使富液闪蒸汽的流量降低，进而使进入二氧化碳吸收塔4的富液闪蒸汽的气量和压强降低，防止影响二氧化碳吸收塔4的正常工作；当从螺旋式压缩机3进入二氧化碳吸收塔4的富液闪蒸汽的气量和压强低于预设值时，调节安全阀8使富液闪蒸汽的流量升高，进而使进入二氧化碳吸收塔4的富液闪蒸汽的气量和压强提高，从而防止富液闪蒸汽的气量和压强降低而影响二氧化碳吸收塔4的正常工作。

在回收闪蒸汽的过程中，可能存在二氧化碳吸收塔4内的压强高于螺旋式压缩机3出口处的压强的情况，当二氧化碳吸收塔4内的压强高于螺旋式压缩机3出口处的压强时，二氧化碳吸收塔4内的气体将进入螺旋式压缩机3而影响螺旋式压缩机3的正常工作，因此，螺旋式压缩机3与二氧化碳吸收塔4之间设置有止回阀9。螺旋式压缩机3与二氧化碳吸收塔4通过管道连接，如图4所示，止回阀9设置于用于连接螺旋式压缩机3与二氧化碳吸收塔4的管道上。在回收富液闪蒸汽的过程中，经压缩后的富液闪蒸汽通过管道进入二氧化碳吸收塔4中，并且在输送过程中经过管道上设置的止回阀9，止回阀9能够防止进入二氧化碳吸收塔4的富液闪蒸汽回流到螺旋式压缩机3内，从而影响回收操作正常运行。

当气液分离器2中液体的液面达到一定高度时，液体将随同富液闪蒸汽一同进入螺旋式压缩机3，为防止气液分离器2中的液体进入螺旋式压缩机3而影响螺旋式压缩机3的压缩工作，作为多种实施方式中的一种，气液分离器2上设置有现场液位计。现场液位计设置于气液分离器2的外壁上用于检测气液分离器2内液体的液位，现场液位计的长度方向沿竖直方向设置。在回收富液闪蒸汽的过程中，现场液位计件检测气液分离器2中液体的液位，当气液分离器2内液体的液面到达临界值时，将气液分离器2内的液体排出，防止气液分离器2内的液体进入螺旋式压缩机3而影响螺旋式压缩机3的压缩工作。

为实现远程检测气液分离器2内液体的液位，优选地，气液分离器2上设置有远传液位计，远传液位计与控制中心中的检测器信号连接。远传液位计竖直设置于气液分离器2的外壁上并与控制中心中的检测器信号连接，在回收富液闪蒸汽的过程中，远传液位计检测气液分离器2内液体的液位，并将检测到的液位值信号传送给检测器，检测器显示检测的液位值并对其进行分析，当气液分离器2内液体的液面到达临界值时，将气液分离器2内的液体排出，防止气液分离器2内的液体进入螺旋式压缩机3而影响螺旋式压缩机3的压缩工作。

实施例二

本实施例二的目的在于提供一种合成氨系统，以缓解现有技术中存在的放空富液闪蒸汽造成能源浪费的技术问题。

本实施例二提供的合成氨系统包括上述实施例一提供的富液闪蒸汽回收装置。

进一步地，本实施例二提供的合成氨系统还包括合成液氨装置，合成液氨装置分别与富液闪蒸汽回收装置中的二氧化碳吸收塔4和富液闪蒸汽洗涤塔1连接。

在本实用新型实施例二提供的合成氨系统中设置有上述实施例一提供的富液闪蒸汽回收装置，富液闪蒸汽回收装置中的富液闪蒸汽洗涤塔1、气液分离器2、螺旋式压缩机3和二氧化碳吸收塔4依次连接，在合成氨的过程中，产生的富液闪蒸汽通过富液闪蒸汽洗涤塔1进行洗涤，洗涤后的富液闪蒸汽进入气液分离器2，使富液闪蒸汽中的气体与液体分离，经气液分离后的气体进入螺旋式压缩机3，螺旋式压缩机3对进入其内部的气体进行压缩，提高气体的压强，经过加压的气体进入二氧化碳吸收塔4，二氧化碳吸收塔4对进入其内部的气体进行洗涤，将气体中含有的二氧化碳气体洗涤出，其余的气体进行回收利用。

与现有的放空富液闪蒸汽的合成氨系统相比，本实施例二提供的合成氨系统对合成氨过程中产生的富液闪蒸汽进行处理和回收利用，防止了在合成氨过程中造成能源的浪费。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。