高压液氨压力能回收工艺与回收系统技术方案

本发明专利技术的高压液氨压力能回收工艺与回收系统。其中，本发明专利技术的高压液氨压力能回收系统，包括：第一加热器；第二加热器，与第一加热器通过管路连接；膨胀机，与第二加热器通过管路连接；做功设备，与膨胀机的输出轴连接，以利用氨气做功。本发明专利技术的高压液氨压力能回收工艺，包括：对液氨进行第一次加热；对第一次加热后的液氨进行二次加热，使液氨变成氨气；对氨气膨胀降温降压处理，利用氨气做功；冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使氨气变成液氨。本发明专利技术的技术方案的优点是：可以有效利用工厂的低品位能量，通过膨胀机带动发电机发电，发电效率高，节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压力能与热量的回收利用领域，特别是涉及一种高压液氨压力能回收工艺与回收系统。
技术介绍
氨的用途十分广泛。以氨为原料可生产多种氮肥，如尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等，还可生产多种复合肥，如磷肥等。氨也是重要的工业原料，可以参与形成硝酸、纯碱及各种含氮无机盐。合成氨的原料是氢气和氮气。合成氨工艺中，根据操作压力可以分为高压法、中压法和低压法。由于中压法具有技术上和经济上的优势，因此国内大部分小型合成氨厂主要采用中压法进行氨合成。合成氨反应结束后，合成气由合成塔排出，合成气经冷却分离出高压液氨，高压液氨通过节流阀减压至2MPa左右的压力进入储罐储存。通常，合成气分离的高压液氨带有很多热量及压力能，现有技术中缺乏对之有效利用的手段，造成极大的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可以对高压液氨所携带的热能与压力能充分利用的高压液氨压力能回收工艺与回收系统。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，包括:用于对液氨进行加热的加热器，使所述液氨变成氨气；用于对所述氨气膨胀降温降压处理的膨胀机，与所述加热器通过管路连接；做功设备，与所述膨胀机的输出轴连接，以利用所述氨气做功；用于冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使所述氨气变成液氨的冷却设备，与所述膨胀机通过管路连接。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，包括:用于对液氨进行加热的第一加热器；用于对第一加热器加热后的液氨进行二次加热，使所述液氨变成氨气的第二加热器，与所述第一加热器通过管路连接；用于对所述氨气膨胀降温降压处理的膨胀机，与所述第二加热器通过管路连接；做功设备，与所述膨胀机的输出轴连接，以利用所述氨气做功；用于冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使所述氨气变成液氨的冷却设备，与所述膨胀机通过管路连接。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，其中，所述第一加热器、第二加热器为电加热器或加热炉。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，其中，所述第一加热器、第二加热器为低品位热源加热器，所述第一加热器、第二加热器中的加热媒介为蒸汽，所述第一加热器与第二加热器的结构相同，所述第一加热器中蒸汽的温度低于第二加热器中的蒸汽温度。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，其中，所述第一加热器包括换热腔室、一端与蒸汽管网连通且另一端伸入所述换热腔室的输入管路以及输出管路，所述输出管路的一端伸入所述换热腔室，所述输出管路的另一端与凝液管网连通，用于输送所述液氨的输氨管路经过所述换热腔室，以利用所述换热腔室内的蒸汽对所述液氨加热。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，其中，所述第一加热器还包括安装于所述输出管路上的蒸汽凝液罐以及凝液管路，所述凝液管路的一端与所述输入管路连通，所述凝液管路的另一端与所述蒸汽凝液罐连通。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，其中，所述第一加热器包括多个串联或并联的第一子加热器，所述第二加热器包括多个串联或并联的第二子加热器，所述第一子加热器、所述第二子加热器为低品位热源加热器或电加热器或加热炉。本专利技术的高压液氨压力能回收系统，其中，所述膨胀机为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机或透平膨胀机或活塞膨胀机，所述做功设备为发电机或压缩机或栗，所述冷却设备为水冷器或空冷器或制冷机。本专利技术的高压液氨压力能回收工艺，包括:对液氨进行第一次加热；对第一次加热后的液氨进行二次加热，使所述液氨变成氨气；对所述氨气膨胀降温降压处理，利用所述氨气做功；冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使所述氨气变成液氨。本专利技术的高压液氨压力能回收工艺，其中，包括:对40°C、绝压80bar的液氨进行第一次加热，加热到130°C；对第一次加热后的液氨进行二次加热，加热到170°C，使所述液氨变成氨气；对所述氨气膨胀降温降压处理，降温降压到49°C，绝压ISbar，利用所述氨气做功；冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使所述氨气降温至40°C变成液氨。本专利技术的技术方案的优点是:可以有效利用工厂的低品位能量，通过膨胀机带动发电机发电，发电效率高，节能环保。【附图说明】图1为本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例一的结构示意图；图2为图1中第一加热器的结构示意图；图3为本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例二的第一加热器的结构示意图。【具体实施方式】实施例一如图1、图2所示，本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例，包括:用于对液氨进行加热的第一加热器El；用于对第一加热器El加热后的液氨进行二次加热，使液氨变成氨气的第二加热器E3，与第一加热器El通过管路连接；用于对氨气膨胀降温降压处理的膨胀机ETl，与第二加热器E3通过管路连接；做功设备M，与膨胀机ETl的输出轴连接，以利用氨气做功；用于冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使氨气变成液氨的冷却设备E2，与膨胀机ETl通过管路连接。利用本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例一进行本专利技术的高压液氨压力能回收工艺，包括下面步骤:首先将40°C，80bar(a)的液氨通过管线I导入第一加热器E1，加热到130°C左右，然后通过管线2进入第二加热器E3，加热到170°C左右，最终液氨变成高温高压的氨气，氨气通过管线3进入膨胀机ETl膨胀降温降压到49°C、18bar(a)，与此同时，膨胀机ETl输出轴功带动做功设备M(发电机)发电，膨胀后的氨气通过管线4进入冷却设备E2(水冷器)降温至40°C左右并液化成液氨。本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例，其中，第一加热器E1、第二加热器E3为低品位热源加热器，第一加热器El、第二加热器E3中的加热媒介为蒸汽，第一加热器El、第二加热器E3的结构相同，第一加热器El中的蒸汽的温度低于第二加热器E3中的蒸汽温度。本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例，其中，第一加热器El包括换热腔室20、一端与蒸汽管网连通且另一端伸入换热腔室20的输入管路21以及输出管路22，输出管路22的一端伸入换热腔室20，输出管路22的另一端与凝液管网连通，用于输送液氨的输氨管路经过换热腔室20，以利用换热腔室20内的蒸汽对液氨加热。本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例，其中，第一加热器El还包括安装于输出管路上的蒸汽凝液罐23以及凝液管路24，凝液管路24的一端与输入管路21连通，凝液管路24的另一端与蒸汽凝液罐23连通。本专利技术的高压液氨压力能回收系统的实施例，其中，输入管路21上安装有第一现场温度计31、第一现场压力表41。蒸汽凝液罐23上安装有第二现场温度计32、第二现场压力表42以及现场液位计50ο本专利技术的高压液氨压力能回收系统的其它实施例中，第一加热器、第二加热器中的加热媒介为可以为工厂废气、热水或烟道气。 实施例二本实施例与实施例一的区别仅在于冷却设备的不同，本实施例中，第一加热器、第二加热器为电加热器，第一加热器、第二加热器的结构相同，第一加热器的加热温度低于第二加热器的加热温度。如图3所示，第一加热器包括换热腔体60以及伸入换热腔体60的多根加热电阻6当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压液氨压力能回收系统，其特征在于，包括：用于对液氨进行加热的加热器，使所述液氨变成氨气；用于对所述氨气膨胀降温降压处理的膨胀机，与所述加热器通过管路连接；做功设备，与所述膨胀机的输出轴连接，以利用所述氨气做功；用于冷却膨胀降温降压处理后的氨气，使所述氨气变成液氨的冷却设备，与所述膨胀机通过管路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯国建，马文亮，徐小勤，张正军，张斌，董激烈，杨博云，罗飙，索亮亮，吕玉康，
申请(专利权)人：北京中科瑞奥能源科技股份有限公司，云南解化清洁能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11