一种氨冷冻系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氨冷冻系统，包括：液氨贮槽、第一氨冷器、第二氨冷器、第一氨分离器、第二氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器和冷氨泵，所述第一氨冷器的壳程用于接收所述液氨贮槽的液氨，所述第一氨冷器的管程用于接收氨合成塔出来的合成气，所述第一氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第一氨冷器冷却的合成气进入所述第一氨分离器。本发明专利技术提供的系统可保证冷氨泵正常运行，防止氨压缩机发生喘振、避免氨压缩机跳车，确保氨冷冻系统安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种氨冷冻系统
本专利技术属于合成氨装置
，更具体地，涉及一种合成氨生产工艺中的氨冷冻系统。
技术介绍
以天然气部分氧化法生产乙炔产生的尾气为原料生产合成氨的工艺流程有：脱硫造气、中低温变换及甲烷化、脱碳工序、压缩工序、氨合成和驰放气回收、氨冷冻、液氨储存。氨冷冻是合成氨生产工艺中最重要的工艺之一，也是使用最广泛的工艺之一，其作用是进一步降低氨合成塔出来的合成气的温度，把合成气中的氨和氢气、氮气分离开来，其主要由氨冷器、氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器、液氨贮槽和冷氨泵组成。现有氨冷冻系统中第二氨冷器中液氨通过冷氨泵输送至液氨贮槽，以便后续尿素生产和液氨球罐中使用。冷氨泵作为输送液氨的设备，对输送介质中气体的含量要求很高，一旦液氨带气就会发生气缚现象，导致第二氨冷器中液氨无法送出，氨冷冻系统工艺波动，进而使氨压缩机跳车，所以进冷氨泵前液氨中气相组分的含量控制对于氨冷冻系统的正常运行尤为重要。同时由于合成氨的原料是上游天然气部分氧化法生产乙炔产生的尾气，因此合成氨装置负荷受乙炔装置的影响较大，而乙炔装置由于工艺的特殊性，长期频繁处于低负荷状态，使得乙炔装置长时间处于低负荷运转，因此氨冷冻系统的正常运行也受到限制；在低负荷情况下，一方面合成气中产生的液氨减少，另一方面气氨所带的热量降低，导致氨冷冻系统中液氨量下降，氨冷器、氨分离器无法保持正常的液位，氨冷器的气相系统出现气带液的情况，液相系统出现液带气的情况，氨压缩机作为压缩气体的设备一旦气体带液就会造车压缩机叶轮的损坏，导致氨压缩机频繁跳车；冷氨泵作为输送液体的设备，液体带气进入设备就会出现气缚现象。专利技术内容针对这一技术不足，本专利技术通过在第二氨分离器和冷氨泵之间增设气液分离器，在氨冷凝器与第一氨冷器和第二氨冷器之间增设防喘线以及采用信息采集控制系统远程控制的方法，解决现有氨冷冻系统中，冷氨泵容易发生气缚和氨压缩机频繁跳车的技术问题。本专利技术提供如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供一种氨冷冻系统，包括：液氨贮槽、第一氨冷器、第二氨冷器、第一氨分离器、第二氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器和冷氨泵，所述第一氨冷器的壳程用于接收所述液氨贮槽的液氨，所述第一氨冷器的管程用于接收氨合成塔出来的合成气，所述第一氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第一氨冷器冷却的合成气进入所述第一氨分离器；所述第一氨分离器用于对所述冷却的合成气进行气液分离，得到初级气体和液氨；所述第二氨冷器的壳程用于接收所述第一氨冷器的液氨，所述第二氨冷器的管程用于接收所述第一氨分离器的初级气体，所述第二氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第二氨冷器冷却的初级气体进入所述第二氨分离器；所述第二氨分离器用于对所述冷却的初级气体进行气液分离，得到次级气体和液氨；所述氨冷凝器用于对所述氨压缩机压缩的气氨进行冷凝得到冷凝的液氨，并使冷凝的液氨自流到所述液氨贮槽；所述冷氨泵用于将所述第二氨冷器的液氨输送至所述液氨贮槽。根据本专利技术的一个实施方式，其还包括气液分离器，所述气液分离器安装在所述第二氨冷器与冷氨泵之间，用于对所述第二氨冷器的液氨进行气液分离，所述气液分离器分离出来的液氨再由所述冷氨泵输送至所述液氨贮槽。根据本专利技术的一个实施方式，其还包括液氨闪蒸槽，所述液氨闪蒸槽用于对所述第一氨分离器和第二氨分离器分离出来的液氨进行低压闪蒸，并使闪蒸后的液氨通过闪蒸槽出口管线输送至所述第一氨冷器。根据本专利技术的一个实施方式，其中，所述闪蒸出口管线上设置有第一控制阀，所述第一控制阀用于控制闪蒸后液氨的输出。根据本专利技术的一个实施方式，其中，所述液氨闪蒸槽内装有液位指示器。根据本专利技术的一个实施方式，其中，所述氨冷凝器与所述第一氨冷器之间设置有第一防喘线，第一防喘线上安装有第一防喘阀；所述氨冷凝器与所述第二氨冷器之间设置有第二防喘线，第二防喘线上安装有第二防喘阀。根据本专利技术的一个实施方式，其中，所述第一防喘阀安装在靠近第一氨冷器壳程进口的位置，所述第二防喘阀安装在靠近第二氨冷器壳程进口的位置。根据本专利技术的一个实施方式，其中，所述第一氨冷器的壳程出口与所述氨压缩机的二段进口之间通过第一出气管连接，所述第一出气管上安装有第一出口调压阀，用于调节所述第一氨冷器壳程的压力；所述第二氨冷器的壳程出口与所述氨压缩机的一段进口之间通过第二出气管连接，所述第二出气管上安装有第二出口调压阀，用于调节所述第二氨冷器壳程的压力。根据本专利技术的一个实施方式，其中，所述第一氨冷器壳程的压力大于第二氨冷器壳程的压力。根据本专利技术的一个实施方式，其还包括信息采集控制系统，所述信息采集控制系统分别与液位指示器和阀门相连，用于接收和处理液位指示器传递的信号，控制所述氨冷冻系统中阀门开度。相对于现有技术，本专利技术提供的一种氨冷冻系统，具有以下优势：在第二氨分离器和冷氨泵之间增设气液分离器，通过对第二氨冷器的液氨做进一步的分离，减少液氨中的气相组分，保证冷氨泵正常运行；在氨冷凝器与第一氨冷器、第二氨冷器之间分别增设防喘线，使氨冷凝器中的气氨通过第一氨冷器和第二氨冷器后进入氨压缩机，以防氨压缩机发生喘振、避免氨压缩机跳车；采用信息采集控制系统远程控制氨冷冻系统中阀门开度，确保氨冷冻系统安全稳定运行。附图说明图1为本专利技术提供的一种氨冷冻系统的工艺流程图。图2为本专利技术提供的设有气液分离器和液氨闪蒸槽的氨冷冻系统的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本专利技术中的组件、技术，以便本专利技术的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本专利技术权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。下面结合具体实施例对本专利技术进行详细阐述。图1示出了本专利技术提供的一种氨冷冻系统的工艺流程图，图中虚线表示合成气和气氨的流通方向，实线表示液氨的流通方向。如图1所示，本专利技术提供的一种氨冷冻系统，包括：液氨贮槽1、第一氨冷器2、第二氨冷器3、第一氨分离器4、第二氨分离器5、氨压缩机6、氨冷凝器7和冷氨泵8，所述第一氨冷器2的壳程用于接收所述液氨贮槽1的液氨，所述第一氨冷器2的管程用于接收氨合成塔出来的合成气，所述第一氨冷器2产生的气氨进入所述氨压缩机6，经所述第一氨冷器2冷却的合成气进入所述第一氨分离器4；所述第一氨分离器4用于对所述冷却的合成气进行气液分离，得到初级气体和液氨；所述第二氨冷器3的壳程用于接收所述第一氨冷器2的液氨，所述第二氨冷器3的管程用于接收所述第一氨分离器4的初级气体，所述第二氨冷器3产生的气氨进入所述氨压缩机6，经所述第二氨冷器3冷却的初级气体进入所述第二氨分离器3；所述第二氨分离器5用于对所述冷却的初级气体进行气液分离，得到次级气体和液氨；所述氨冷凝器7用于对所述氨压缩机6压缩的气氨进行冷凝得到冷凝的液氨，并使冷凝的液氨自流到所述液氨贮槽1；所述冷氨泵8用于将所述第二氨冷器3的液氨输送至所述液氨贮槽1。在氨合成反应过程中，氢气和氮气在催化剂的作用下只有一小部分合成了气氨，所以为了把氨合成塔出来的气氨与氢气、氮气分离开来，设置了氨冷冻系统。在氨冷器中使合成气的温度降低到气氨的冷凝温度，在氨分离器中把气氨与H2、N2分开。所述氨合成塔出来的合成气，进入第一氨冷器2进行冷却后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨冷冻系统，包括：液氨贮槽、第一氨冷器、第二氨冷器、第一氨分离器、第二氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器和冷氨泵，所述第一氨冷器的壳程用于接收所述液氨贮槽的液氨，所述第一氨冷器的管程用于接收氨合成塔出来的合成气，所述第一氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第一氨冷器冷却的合成气进入所述第一氨分离器；所述第一氨分离器用于对所述冷却的合成气进行气液分离，得到初级气体和液氨；所述第二氨冷器的壳程用于接收所述第一氨冷器的液氨，所述第二氨冷器的管程用于接收所述第一氨分离器的初级气体，所述第二氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第二氨冷器冷却的初级气体进入所述第二氨分离器；所述第二氨分离器用于对所述冷却的初级气体进行气液分离，得到次级气体和液氨；所述氨冷凝器用于对所述氨压缩机压缩的气氨进行冷凝得到冷凝的液氨，并使冷凝的液氨自流到所述液氨贮槽；所述冷氨泵用于将所述第二氨冷器的液氨输送至所述液氨贮槽。

【技术特征摘要】
1.一种氨冷冻系统，包括：液氨贮槽、第一氨冷器、第二氨冷器、第一氨分离器、第二氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器和冷氨泵，所述第一氨冷器的壳程用于接收所述液氨贮槽的液氨，所述第一氨冷器的管程用于接收氨合成塔出来的合成气，所述第一氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第一氨冷器冷却的合成气进入所述第一氨分离器；所述第一氨分离器用于对所述冷却的合成气进行气液分离，得到初级气体和液氨；所述第二氨冷器的壳程用于接收所述第一氨冷器的液氨，所述第二氨冷器的管程用于接收所述第一氨分离器的初级气体，所述第二氨冷器产生的气氨进入所述氨压缩机，经所述第二氨冷器冷却的初级气体进入所述第二氨分离器；所述第二氨分离器用于对所述冷却的初级气体进行气液分离，得到次级气体和液氨；所述氨冷凝器用于对所述氨压缩机压缩的气氨进行冷凝得到冷凝的液氨，并使冷凝的液氨自流到所述液氨贮槽；所述冷氨泵用于将所述第二氨冷器的液氨输送至所述液氨贮槽。2.根据权利要求1所述的氨冷冻系统，其还包括气液分离器，所述气液分离器安装在所述第二氨冷器与冷氨泵之间，用于对所述第二氨冷器的液氨进行气液分离，所述气液分离器分离出来的液氨再由所述冷氨泵输送至所述液氨贮槽。3.根据权利要求1所述的氨冷冻系统，其还包括液氨闪蒸槽，所述液氨闪蒸槽用于对所述第一氨分离器和第二氨分离器分离出来的液氨进行低压闪蒸，并使闪蒸后的液氨通过闪蒸槽出...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷炳莲，陈美岭，刘安花，郑有为，魏晨，许忠义，张国玉，许继远，李秋英，傅铃麟，南亚娥，汪万清，
申请(专利权)人：青海盐湖工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：青海,63