一种合成氨系统中净化系统开车装置的制作方法

本实用新型属于合成氨系统技术领域，具体涉及一种合成氨系统中净化系统开车装置。

背景技术：

以煤为原料的水煤浆气化生产合成氨工艺生产过程中，气化生产的粗煤气（有效气成分一氧化碳和氢气）进行变换（主反应co+h2o=co2+h2），变换后的气体经过低温甲醇洗洗涤塔脱硫和脱除二氧化碳后的净化气进入液氮洗，液氮洗换热洗涤配氮后的氮氢气返回甲醇洗换热，然后氮氢气去合成氨工序生产合成氨。在甲醇洗气体不合格，液氮洗还未开车的时候，净化气走甲醇洗内部小循环换热回收冷量，净化气体合格后进分子筛。

在以往的工程设计中将开车管线配置在靠近洗涤塔附近高处平台上，开车管线三通至液氮洗分子筛进口有四十多米管线是死区开车期间容易置换不合格导致分子筛瞬间吸附co2、ch3oh过满导致紧急切换，给液氮洗操作带来不便。

如在某厂考察过程中也发现洗涤塔开车期间不稳定容易带甲醇存积在管道低点，这样导气后甲醇液体很容易进入分子筛导致分子筛瞬间失效，严重的会带进冷箱。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构简单、流程设计合理、方便控制、能够使分子筛管道切换过程中死区缩短、出冷箱进合成气/富甲醇换热器切换过程中死区缩短、及时排出开车管线中的积液、减少合成气置换量、降低了合格合成气的消耗和节省能源的合成氨系统中净化系统开车装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括低温甲醇装置区以及液氮洗装置区、所述低温甲醇装置区包括合成气/富甲醇换热器和洗涤塔，所述洗涤塔和分子筛之间依次设有第二三通、第八三通和第六阀门，分子筛的出口依次通过冷箱、第五阀门和第一三通与合成气/富甲醇换热器相连，所述第一三通的第三端和第二三通的第三端之间依次设置有第三阀门、第七三通、第一弯头、第三三通、第四阀门、第四三通、第六三通和第二弯头；第七三通的第三端依次通过第五三通、第一阀门和第九三通与火炬相连；第八三通和第九三通之间设有带第七阀门的火炬近路管道；第六三通的第三端通过第八阀门与低温甲醇洗废液系统相连；第五三通的第三端通过第九阀门与固定床制气系统相连。

优选地，所述第三三通的第三端和第四三通的第三端之间设有第二阀门。

优选地，所述火炬和固定床制气系统设置在液氮洗装置区的外部。

优选地，所述第二三通、第八三通、第六阀门、分子筛、冷箱、第五阀门、第一三通、第三阀门、第七三通、第一弯头、第三三通、第四阀门、第四三通、第六三通、第二弯头、第五三通、第一阀门、第九三通、第七阀门、第八阀门、低温甲醇洗废液系统、第九阀门和第二阀门均设置在液氮洗装置区内。

优选地，所述第一弯头和第二弯头之间为第一三通的第三端和第二三通的第三端之间管线的低点。

优选地，所述第八阀门为导淋阀。

本实用新型具有结构简单、流程设计合理、方便控制、能够使分子筛管道切换过程中死区缩短、出冷箱进合成气/富甲醇换热器切换过程中死区缩短、及时排出开车管线中的积液、减少合成气置换量、降低了合格合成气的消耗和节省能源的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型液氮洗装置区的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1、2所示，本实用新型为一种合成氨系统中净化系统开车装置，包括低温甲醇装置区以及液氮洗装置区、所述低温甲醇装置区包括合成气/富甲醇换热器1和洗涤塔2，所述洗涤塔2和分子筛7之间依次设有第二三通18、第八三通27和第六阀门19，分子筛7的出口依次通过冷箱6、第五阀门17和第一三通10与合成气/富甲醇换热器1相连，所述第一三通10的第三端和第二三通18的第三端之间依次设置有第三阀门11、第七三通25、第一弯头22、第三三通20、第四阀门14、第四三通21、第六三通16和第二弯头23；第七三通25的第三端依次通过第五三通12、第一阀门8和第九三通26与火炬3相连；第八三通27和第九三通26之间设有带第七阀门24的火炬近路管道；第六三通16的第三端通过第八阀门15与低温甲醇洗废液系统5相连；第五三通12的第三端通过第九阀门9与固定床制气系统4相连。所述火炬3和固定床制气系统4设置在液氮洗装置区的外部。通过本实用新型的结构设置能够有效缩短开车管线至液氮洗分子筛之间的死区，在甲醇洗净化气合格前对液氮洗分子筛7进口气体管线同时进行置换，待净化气合格后可直接进入分子筛7，缩短了死区的长度，以达到减少置换量，降低合格合成气的消耗，节省能源；同时出冷箱6进合成气/富甲醇换热器1切换过程中死区缩短，保证了后续合成气的质量，减少了不合格气混入合格气中的量。

进一步地，所述第三三通20的第三端和第四三通21的第三端之间设有第二阀门13。通过设置第二阀门13能够调整管线合成气进入合成气/富甲醇换热器1的量。

进一步地，所述第二三通18、第八三通27、第六阀门19、分子筛7、冷箱6、第五阀门17、第一三通10、第三阀门11、第七三通25、第一弯头22、第三三通20、第四阀门14、第四三通21、第六三通16、第二弯头23、第五三通12、第一阀门8、第九三通26、第七阀门24、第八阀门15、低温甲醇洗废液系统5、第九阀门9和第二阀门13均设置在液氮洗装置区内。通过上述设置能够使本实用新型的结构更加紧凑，不仅节约了占地面积还能够达到便于操控的目的。

进一步地，所述第一弯头22和第二弯头23之间为第一三通10的第三端和第二三通18的第三端之间管线的低点。通过上述设置能够第一三通10的第三端和第二三通18的第三端之间的开车管线管道结构为呈“u”字型的曲线布置，有效的防止了由于管道的温度变化产生的应力引起的破坏，从而可以避免因温度产生的应力而引起的管破裂问题，提高了经济效益。同时还能够使开车管线中的积液进入低点，并进入到低温甲醇洗废液系统5中。

进一步地，所述第八阀门15为导淋阀。从而实现能够将开车管线中的积液排出的目的。

本实用新型的工作原理为：从低温甲醇装置区的洗涤塔2出来的净化气在洗涤合格前通过第二三通18进入到第二弯头23，通过第二弯头组件23进入到第六三通16，通过第六三通16后分为两路，其中一路通过第八阀门15后进入到低温甲醇洗废液系统5，另一路进入到第四三通21，经第四三通21后进入到第四阀门14，经过第四阀门14后进入到第三三通20，在第四三通21与第三三通20之间设置有第二阀门13，经过第三三通20后的净化气进入到第一弯头22内，经过第一弯头22后进入第七三通25，并经第七三通25后分为两路，一路经过第一阀门8后经第九三通26进入到火炬3，另一路经过第三阀门11进入到第一三通10，通过第一三通10后返回合成气/富甲醇换热器1进行循环净化。

从洗涤塔2出来的净化气合格后通过第二三通18进入第八三通27，经第八三通27后分为两路，一路通过第七阀门24和第九三通26后进入火炬3，另一路通过第六阀门19后进入到分子筛7，通过分子筛7净化后进入冷箱6，从冷箱6出来的净化气经第五阀门17、第一三通10进入合成气/富甲醇换热器1进行回收冷量后进入后系统上述第一三通10处分为两路，另一路通过第三阀门11、第一阀门8进入火炬系统，第三阀门11与第一阀门8之间设有第五三通12，当净化气合格后，管线切换后，常规装置将管线内的置换气送入火炬3，本实用新型还可以将管线中的置换气通过第五三通12经第九阀门9送入固定床制气系统4，减少合成气的放空。本实用新型中通过第二弯头23与第一弯头22，使第二弯头23与第一弯头22之间的管线及阀门形成低点，并在该低点处设置低点导淋第八阀门15，及时将开车管线中的积液排出，排至低温甲醇洗废液系统5。上述开车管线具体指第二三通18与第一三通10之间的管线及阀门。在开车工况下，洗涤塔出口净化气不合格时，关闭第六阀门19、第五阀门17、第七阀门24、第一阀门，打开第三阀门11、第二阀门13、第四阀门14。开车工况下，洗涤塔出口净化气合格时，关闭第三阀门11、第二阀门13、第四阀门14，打开第七阀门24、第一阀门8，将第二三通18与第六阀门19之间的不合格气进行置换。正常运行时，关闭第三阀门11、第二阀门13、第四阀门14、第七阀门24、第一阀门8，打开第六阀门19、第五阀门17。本实用新型能够使进分子筛管道切换过程中死区缩短，置换量减少，降低了合格合成器的消耗，节省能源。同时能够使出冷箱进合成气/富甲醇换热器1切换过程中死区缩短，保证了后续合成气的质量，减少了不合格气混入合格气中的量。并且通过设置低温甲醇洗废液系统5能够及时排出开车管线中的积液，解决了后续系统带液的问题，同时也解决了管线液击的问题。为了缩短开车管线至液氮洗分子筛之间的死区，本实用新型采用将开车管线三通移至分子筛进口附近，在甲醇洗净化气合格前对液氮洗分子筛进口气体管线同时进行置换，待净化气合格后可直接进入分子筛，缩短了死区的长度。通过本实用新型的技术改造，甲醇洗净化气合格后可直接进分子筛，不仅节省了以前用甲醇洗净化合格气置换分子筛前死区的时间，还避免了带液对分子筛的破坏，避免了分子筛在短时间内饱和需要再生的问题，就等于净化装置节省了开车时间。本实用新型的开车管线管道结构为呈“u”字型的曲线布置，不仅方便积液排出，并且能够有效的防止了由于管道的温度变化产生的应力引起的破坏。从而可以避免因温度产生的应力而引起的管破裂问题，提高了经济效益。

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“连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的示例仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。