氨合成塔余热回收利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种合成氨工艺中的氨合成塔合成气余热回收利用系统。
【背景技术】
[0002]合成氨别名氨气，分子式NH3。是指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。
[0003]合成氨是国民经济的支柱产业，产量居各种化工产品首位，同时也是能源消耗大户，世界上大约有10%的能源用于合成氨。随着能源、环境双重危机的日益加剧，合成氨装置的节能减排势在必行。
[0004]合成氨的整个工艺为:将天然气和水蒸汽经催化反应生成氢气，氢气再与空气中的氮气在氨合成塔内在高温高压和催化剂的存在下合成氨。
[0005]合成氨装置蒸汽系统一般分为中压蒸汽系统(3.5-4.2MPaG, 240-255°C )、次中压蒸汽系统(2.2-2.5MPaG, 220-2260C )、低压蒸汽系统(< 0.42MPaG，100-144.7°C )，其中中压蒸汽用作工艺蒸汽，即与天然气反应生成氢气，目前主要靠转化锅炉和高变锅炉烧制，能耗尚。
[0006]低压蒸汽(< 0.42MPaG，100-144.7°C )，用作系统伴热保温和锅炉水除氧使用。
[0007]氨合成塔出口的合成气(含有氨气、未反应的氮气和氢气)的温度为380-400 °C，目前没有用于生产中压蒸汽，不利于节能减排。
【实用新型内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种更合理利用氨合成塔出口的合成气的余热的氨合成塔余热回收利用系统。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:一种氨合成塔余热回收利用系统，包括氨合成塔，其特征在于:所述氨合成塔的合成气出口与合成中压锅炉的合成气进气口相连，所述合成中压锅炉出来的中压蒸汽经中压蒸汽管网去换热式转化炉，所述合成中压锅炉的合成气出气口与合成次中压锅炉的合成气进气口相连，所述合成次中压锅炉的合成气出气口与给水预热器的热源进口相连，所述给水预热器预热后的锅炉水经过锅炉水出口到合成中压锅炉和合成次中压锅炉，所述给水预热器的热源出口与进出塔换热器的热源进口相连，经所述进出塔换热器预热的循环气进入氨合成塔进行反应。
[0010]在上述方案中:所述合成次中压锅炉的蒸汽进入次中压蒸汽管网。
[0011]采用上述方案，氨合成塔出来的合成气(温度380-400°C )经过合成中压锅炉，生产中压蒸汽(3.5-4.2MPaG, 240-255°C )，用于工艺蒸汽。从合成中压锅炉出来的合成气首先进入合成次中压锅炉，生产次中压蒸汽(2.2-2.5MPaG, 220-2260C )，外输。然后合成气进入给水预热器，给锅炉用水进行预热。最后合成气进入进出塔换热器，将循环气中的氢气和氮气进行预热后进入氨合成塔，最后合成气去水冷器，对合成气进行冷却分离提纯等后续操作。通过对合成氨合成气余热的利用产生的中压蒸汽，作为工艺蒸汽去换热式转化炉生产氢气，达到余热充分合理利用的目的。保证生产系统的稳定运行，节能减排。
[0012]有益效果:本实用新型将氨合成塔的合成气依次经过合成中压锅炉、合成次中压锅炉、给水预热器和进出塔换热器，使得合成气的余热得到充分合理的运用，为整个氨合成工艺提供工艺蒸汽，保证氨合成工艺的稳定运行，起到节能减排的效果。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0015]实施例1，如图1所示:本实用新型的氨合成塔余热回收利用系统由氨合成塔1、合成中压锅炉2、合成次中压锅炉3、给水预热器4、进出塔换热器5、换热式转化炉6、次中压蒸汽管网7、中压蒸汽管网8等部件组成。
[0016]氨合成塔I的结构为现有技术，在此不做赘述。
[0017]合成中压锅炉2和合成次中压锅炉3的结构也为现有技术中的锅炉，合成中压锅炉2和合成次中压锅炉3设定的产生蒸汽的压力不同。
[0018]氨合成塔I的合成气出口与合成中压锅炉2的合成气进气口相连，利用氨合成塔I的合成气的余热对合成中压锅炉2内的水进行加热，产生中压蒸汽(3.5-4.2MPaG, 240-255°C )，合成中压锅炉2出来的中压蒸汽经中压蒸汽管网8去换热式转化炉6，在换热式转化炉6内与天然气反应生成氢气、一氧化碳和二氧化碳，合成中压锅炉2的合成气出气口与合成次中压锅炉3的合成气进气口相连，合成气的余热继续对合成次中压锅炉3中的水进行加热，合成次中压锅炉3的次中压蒸汽(2.2-2.5MPaG, 220-2260C )进入次中压蒸汽管网7，该次中压蒸汽外输。合成次中压锅炉3的合成气出气口与给水预热器4的热源进口相连，此时合成气进入给水余热器4，对水进行预热，给水预热器4预热后的锅炉水经过热水出口到合成中压锅炉2和合成次中压锅炉3，给水预热器4的热源出口与进出塔换热器5的热源进口相连，合成气再次进入进出塔换热器5，对循环气中的氢气和氮气进行预热，经进出塔换热器5预热的循环气中的氢气和氮气进入氨合成塔I进行反应。
[0019]本实用新型不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种氨合成塔余热回收利用系统，包括氨合成塔(I)，其特征在于:所述氨合成塔(I)的合成气出口与合成中压锅炉(2)的合成气进气口相连，所述合成中压锅炉(2)出来的中压蒸汽经中压蒸汽管网去换热式转化炉(6)，所述合成中压锅炉(2)的合成气出气口与合成次中压锅炉(3)的合成气进气口相连，所述合成次中压锅炉(3)的合成气出气口与给水预热器(4)的热源进口相连，所述给水预热器(4)预热后的锅炉水经过锅炉水出口到合成中压锅炉(2)和合成次中压锅炉(3)，所述给水预热器(4)的热源出口与进出塔换热器(5)的热源进口相连，经所述进出塔换热器(5)预热的循环气进入氨合成塔(I)进行反应。2.根据权利要求1所述氨合成塔余热回收利用系统，其特征在于:所述合成次中压锅炉(3)的蒸汽进入中压蒸汽管网(7)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种氨合成塔余热回收利用系统，包括氨合成塔，氨合成塔的合成气出口与合成中压锅炉的合成气进气口相连，合成中压锅炉出来的蒸汽经中压蒸汽管网去换热式转化炉，合成中压锅炉的合成气出气口与合成次中压锅炉的合成气进气口相连，合成次中压锅炉的合成气出气口与给水预热器的热源进口相连，给水预热器预热后的热水经过锅炉水出口到合成中压锅炉和合成次中压锅炉，给水预热器的热源出口与进出塔换热器的热源进口相连。本实用新型使得合成气的余热得到充分合理的运用，为整个氨合成工艺提供工艺蒸汽，保证氨合成工艺的稳定运行，起到节能减排的效果。
【IPC分类】C01C1/04
【公开号】CN204848289
【申请号】CN201520661480
【发明人】李炜, 李文卫, 汪志富
【申请人】中化重庆涪陵化工有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月28日