专利名称：氨合成新鲜气干燥器的制作方法
技术领域：
本实用新型的内容为氨合成新鲜气干燥器。是一种化学反应工程单元操作设备。它应用于氨合成系统新鲜气的净化及干燥。
在现有中小型合成氨厂中多采用往复式压缩机压缩原料气，因压缩比较大，出口温度较高，一般气缸内仍须使用润滑油，通常从压缩机末级出口，送往氨合成系统的新鲜气内含有相当多的油份，会影响该系统大部份设备的正常运转。如在油分离器和冷交换器内微量二氧化碳和氨化合生成之固体胺基甲酸铵将与油裹在一起，日积月累造成严重的堵塞，以致被迫停车清洗，特别是将部份油份带入氨合成塔时，会使触媒产生永久性中毒。
在现有大型合成氨厂，虽然绝大多数是采用离心式压缩机压缩原料气，送往合成系统的新鲜气内不含油份，但在热法净化流程中，含有水份，新鲜气仍需补充到氨合成系统的适宜地点，藉液氨脱净水份，这样，将使新鲜气含氨，影响合成塔氨净值的提高。为了克服这一弱点，近年来国外多用分子筛干燥新鲜气，然后再把新鲜气补充到液氨已从循环气中分离的地点，以降低入塔气进口氨含量，从而提高氨合成系统的生产能力，同时降低氨合成的生产成本。而分子筛的再生均在减压下使用纯氮或干燥后的新鲜气加热后反向通过分子筛而实现。但电加热器均在干燥器外另行设置。如T.R.LeBlanc“Retrofitammoniaplanttosaveenergyandupcapacity”(Hydrocarbonprocessing，Aug.1986，P.39－44)一文所述。
本实用新型的目的在于提供一种新结构的新鲜气分子筛干燥器，使新鲜气分子筛干燥器及电加热器的制造和运转变得简易可行。同时由于干燥器结构的改进，使得工艺流程更为合理。
本实用新型所提供的干燥器具体情况如下
图1为应用于氨合成新鲜气分子筛干燥器的结构
图1新鲜气进口2干燥器内件3交通管4分子筛5电加热器6外壳7新鲜气出口8内件保温层9温度计新鲜气从新鲜气进口(1)进入内件(2)，经交通管(3)从顶部由上而下通过分子筛(4)，再经电加热器(5)，而后沿外壳(6)与内件(2)间环隙从底部新鲜气出口(7)流出；内件包有保温层(8)，器内设有温度计(9)。
图2为本实用新型的新鲜气干燥流程
图10循环气16分子筛干燥器11循环气冷交换器17分子筛干燥器12氨冷器18再生气13新鲜气19阀门14新鲜气冷交换器20管路15油水分离器循环气(10)经循环气冷交换器(11)，氨冷器(12)，返回循环气冷交换器(11)底部，分离液氨后再从顶部逸出。新鲜气(13)先依次通过新鲜气冷交换器(14)，温度从40℃降低到5℃；氨冷器可同时供新鲜气和循环气使用，新鲜气只占用少量管束，也可以分别设置两座氨冷器。离开氨冷器(12)后，新鲜气进入油水分离器(15)，分离油水后再进入分子筛干燥器(16)或(17)除净油份、水份；微量二氧化碳亦可以进一步降低。分子筛干燥器为两座(16)及(17)，轮换使用和再生，使用时间为24小时，再生时间为8小时。
已干燥的新鲜气(18)再生时先经阀门(19)减压，然后进入分子筛干燥器(16)或(17)，再由管路(20)回收到压缩机一段进口。当分子筛干燥剂再生时，再生气流向与新鲜气流向相反，外壳可得到冷再生气的保护而仍处于较低的温度，这样，外壳就不致因升温而消耗电加热器过多的能力。
本实用新型分子筛干燥器的负荷很轻，每生产一吨合成氨只需干燥约0.2公斤水份。因为，在高压下气体含水份本来已经很少了，再经过冷冻后含水更少，在30MPa新鲜气于40℃及5℃下分别含水份70g／m3及15g／m3(压缩状况)；可见，冷冻将分离掉大部份水份。而且分子筛在5℃比在40℃干燥性能要好些，这就使得干燥器内分子筛填装量和再生时所需气体量都较少。以年产5万吨合成氨为例，约只需填装分子筛2×300公斤，再生时气体流量为150－200Nm3／h。
本实用新型所设计的电加热器能耗也相应少得多，同样以年产5万吨合成氨为例，电加热器能力为20－30KW即已够用，同时因外壳一直处于较低的温度，在再生和使用时没有大的波动，这对设备材质和强度的要求也是有利的，特别是新鲜气干燥器须反复卸压和充压，会引起材料疲劳，在此情况下降低外壳温度尤其具有重要意义。在现有技术中，一般干燥器都外设电加热器，故当再生时，干燥器外壳温度较高，所需的电加热器能力也大得多，比按本实用新型电加热器设置在分子筛干燥器内的电容量要大一倍；这不仅不利于保护干燥器设备本身，也相应增加了能耗。
本实用新型的突出优点在于干燥器易于设计、制造和操作，电加热器的电容量也小些。所以，易于实施新鲜气的干燥净化，从而使得进合成塔气体中的氨含量可降低0.6－0.7％，亦即氨净值可增加0.6－0.8％，使氨合成系统的生产能力提高5－8％，相应降低了生产成本。
权利要求一种立式氨合成新鲜气分子筛干燥器，其特征在于分子筛干燥器(16)或(17)内设置内件(2)，电加热器(5)安置在内件(2)中，再生气(19)从干燥器(16)或(17)器底沿内件(2)与外壳(6)间的环隙进入内件，再生后的气体沿交通管(3)从器底中部流出。
专利摘要本实用新型系氨合成新鲜气经冷冻除油水后，再经分子筛干燥。补入氨合成系统内与已分离液氨后之循环气汇合，而后进入氨合成塔。利用新鲜气减压并加热到250～350℃进行再生分子筛干燥剂。干燥器内设置盛有分子筛干燥剂的内件，内件包有保温层，电加热器安置在内件内。当再生时，外壳可得到冷再生气的保护而仍能处于较低的温度；这样，可大大降低电加热器的功率，对于干燥器的本身也是十分有利的。
文档编号C01C1/04GK2033814SQ8821128
公开日1989年3月8日 申请日期1988年5月12日 优先权日1988年5月12日
发明者廖发焕, 吴克明, 孙多培, 李继英, 吴宏国, 李宝杰, 周光鼎, 赵全山, 郑钦予 申请人:南京化学工业公司设计院