专利名称：带水力透平的天然气增湿系统的制作方法
技术领域：
本实用新型与合成氨、汽提法尿素工艺有关，进而言之，与工艺中的 增湿系统有关，特别与增湿的冷凝液有关。
背景技术：
天然气增湿系统是利用烟道气废热加热合成氨和尿素工艺冷凝液，而 后在饱和塔中使天然气得到增湿。原有的工艺是合成氨工艺冷凝液、尿
素工艺冷凝液经泵升压至4. 2MPa后，送往饱和塔与塔底进入的已脱硫的天
然气接触，进行传质和传热，天然气得到增湿；出饱和塔的冷凝液经减压
闽减压至0. 35MPa,再进入低压汽提塔，大量的能量在此被浪费；再者高
压流体流经调节闽时，对阀心冲击非常大，给系统的安全稳定运行带来隐 串
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近年来人们开发了一些增湿系统，例如中国专利申请03232276.3号 "一种高效燃料电池的空气增湿系统结构"、200510135482. 2号"常压燃 料电池空气增湿系统"等；将水力透平在生产中应用的专利技术也不多， 仅有200"00S00".X号"新型高效甲醇合成装置"，但尚无涉及天然气增 湿系统的专利申请。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种带水力透平的天然气增湿系统，以达 到回收加压后的合成氨、尿素工艺冷凝液剩余能量的目的，降低能耗，从 而降低生产成本，提高生产企业的经济效益。设计人提供的带水力透平的天然气增湿系统，由合成工艺冷凝液泵、 冷凝液盘管、增湿饱和塔、水力透平、冷凝液泵及其相关的管道组成，合 成工艺冷凝液泵进口与上工序的变换气分离器出口管线连接，泵出口与冷 凝液盘管用管线连接，冷凝液盘管又通过管线与增湿饱和塔连接；增湿饱
和塔出口管线与水力透平连接，水力透平用于带动冷凝液泵；水力透平出 口管线与下工序的低压汽提塔进口管连接。
由变换气分离器来的合成工艺冷凝液，经过冷凝液泵加压，在增湿饱 和塔内对原料气逆流进行增湿，冷凝液在出饱和塔后，釆用水力透平减压， 再进入低压汽提塔，大量的能量在此被水力透平回收。
上述系统中，所述透平的进出口间有一条带减压阀的副线，以备在透 平需要临时停车时，不影响整个工艺的通畅。
上述系统中，工艺冷凝液经冷凝液泵加压至4. 2MPa，进入增显饱和塔； 出饱和塔的工艺冷凝液经过水力透平后，压力降至0. 35MPa，进入低压汽 提塔。
本实用新型的带水力透平的天然气增湿系统，使原工艺在阀门处损失 的能量得以回收，用于驱动合成工艺冷凝液泵，降低了整个流程的能量消 耗，同时还彻底解决了减压阀阀心可能被冲落的问题，避免因此故障对生 产的影响，消除一大隐患，保障了生产装置的长周期运行，有较好的经济 效益。
图1为本实用新型的流程示意图，图2为原有系统示意图。图中l为 变换气分离器，2为合成工艺冷凝液泵，3为冷凝液盘管，4为增湿饱和塔,5为减压阀，6为低压汽提塔，7为水力透平，8为冷凝液泵。
具体实施方式
实施例
贵州赤天化股份有限公司的合成氨、尿素工艺的原有天然气增湿系统
如图2，冷凝液经泵2升压至4.2nPa后，经过冷凝液盘管3送往增湿饱和 塔4与塔底进入的已脱硫的原料气接触，进行传质和传热，原料气得到增 湿；出饱和塔4的冷凝液经减压阀5减压至0. 35MPa,再进入低压汽提塔6。 采用本实用新型的带水力透平的天然气增湿系统如图1,在系统中用 水力透平7取代了原有系统中的减压阀5。由变换气分离器1来的合成工 艺冷凝液，经过工艺冷凝液泵2加压，在增湿饱和塔4对原料气进行增湿, 冷凝液在出增湿饱和塔4后，釆用水力透平7减压，再进入低压汽提塔6， 大量的能量在此被水力透平7回收。水力透平7用于带动冷凝液泵8,以 加压冷凝液。冷凝液泵电机输出功率为75kW,而水力透平回收的能量约为 84. 76kW，完全能满足工艺要求。
2008年大修期间将设备安装到位，仪表控制系统于4月28日安装调 试完毕，5月8日试车，试车一次获得成功。
这个系统降低了整个工艺流程的能量消耗，同时还彻底解决了减压阀 阀心可能被冲落的问题，避免因此故障对生产的影响，保障了生产装置的 长周期运行。
权利要求1 一种带水力透平的天然气增湿系统，其特征在于该系统由合成工艺冷凝液泵、冷凝液盘管、增湿饱和塔、水力透平、冷凝液泵及其相关的管道组成，合成工艺冷凝液泵进口与上工序的变换气分离器出口管线连接，泵出口与冷凝液盘管用管线连接，冷凝液盘管又通过管线与增湿饱和塔连接；增湿饱和塔出口管线与水力透平连接；水力透平出口管线与下工序的低压汽提塔进口管连接。
2.根据权利要求l所述带水力透平的天然气增湿系统，其特征在于 所述水力透平的进出口间有带减压阀的副线。
专利摘要本实用新型公开了一种带水力透平的天然气增湿系统，该系统是由合成工艺冷凝液泵(2)、冷凝液盘管(3)、增湿饱和塔(4)、水力透平(7)、冷凝液泵(8)及其相关的管道组成，合成工艺冷凝液泵(3)进口与上工序的变换气分离器(1)出口管线连接，泵出口与冷凝液盘管(3)用管线连接，冷凝液盘管(3)又通过管线与增湿饱和塔(4)连接；增湿饱和塔(4)出口管线与水力透平(7)连接；水力透平(7)出口管线与下工序的低压汽提塔(6)进口管连接。本实用新型使原工艺在阀门处损失的能量得以回收，用于驱动合成工艺冷凝液泵，降低了整个流程的能耗，同时彻底解决了减压阀阀心可能被冲落的问题，避免因此故障对生产的影响，保障了生产装置的长周期运行，有较好的经济效益。
文档编号C10L3/00GK201258317SQ200820096449
公开日2009年6月17日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者崔小安, 张习松, 汪启富, 亚 谢, 郭端华, 陈劲松, 陈聪慧 申请人:贵州赤天化股份有限公司