專利名稱:一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)及合成氨裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，公開(kāi)了一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)及合成氨裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于原料氣的能量沒(méi)有充分利用的技術(shù)問(wèn)題，該能量回收系統(tǒng)包括：膨脹機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；齒輪組，通過(guò)齒輪組連接膨脹機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)；原料氣供應(yīng)設(shè)備，連接于膨脹機(jī)，用于向膨脹機(jī)提供原料氣，其中，所述齒輪組在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功，達(dá)到了有效利用原料氣的能量的技術(shù)效果。
【專利說(shuō)明】一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)及合成氨裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)及合成氨
目.0

【背景技術(shù)】
[0002]以KELLOG、BRAUN、UHDEAVM為代表的現(xiàn)有的以天然氣為原料的合成氨工藝流程，用于原料的天然氣和用于燃燒的煉廠干氣進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，都需要進(jìn)入分離器凈化，才能進(jìn)入后續(xù)流程段。一般而言，分離器的操作壓力低于來(lái)料氣體的壓力，需要對(duì)氣體進(jìn)行減壓。在現(xiàn)有的技術(shù)中，出于保護(hù)設(shè)備的考慮，為使分離裝置不因超壓而導(dǎo)致?lián)p壞，常在分離裝置前設(shè)置調(diào)節(jié)閥，以達(dá)到降低來(lái)料氣壓力的目的。在此過(guò)程中，高壓氣體的內(nèi)能白白損失。不但沒(méi)有有效利用能量，也增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)及合成氨裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于原料氣的能量沒(méi)有充分利用的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)，包括:
[0005]膨脹機(jī)；
[0006]鼓風(fēng)機(jī)；
[0007]齒輪組，通過(guò)所述齒輪組連接所述膨脹機(jī)和所述鼓風(fēng)機(jī)；
[0008]原料氣供應(yīng)設(shè)備，連接于所述膨脹機(jī)，用于向所述膨脹機(jī)提供原料氣；
[0009]其中，所述齒輪組在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功。
[0010]可選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0011 ] 過(guò)濾器，設(shè)置于所述原料氣供應(yīng)設(shè)備和所述膨脹機(jī)之間。
[0012]可選的，所述原料氣供應(yīng)設(shè)備為煉廠干氣供應(yīng)設(shè)備或天然氣供應(yīng)設(shè)備。
[0013]可選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0014]蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，通過(guò)管道連接于所述的膨脹機(jī)。
[0015]可選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0016]調(diào)節(jié)閥，設(shè)置于連接所述膨脹機(jī)和所述蒸汽轉(zhuǎn)化裝置的管道上。
[0017]可選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0018]電動(dòng)機(jī)，連接于所述鼓風(fēng)機(jī)。
[0019]第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種合成氨裝置，包括本實(shí)用新型任一實(shí)施例介紹的合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)。
[0020]本實(shí)用新型有益效果如下:
[0021]由于在本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)，包括:膨脹機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；齒輪組，通過(guò)所述齒輪組連接所述膨脹機(jī)和所述鼓風(fēng)機(jī)；原料氣供應(yīng)設(shè)備，連接于所述膨脹機(jī)，用于向所述膨脹機(jī)提供原料氣，其中，所述齒輪組在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功。從而通過(guò)膨脹機(jī)可以將將原料氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，然后將膨脹機(jī)輸出的機(jī)械能作為驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，也就是將原料氣的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后供鼓風(fēng)機(jī)使用，從而達(dá)到了有效利用原料氣的能量的技術(shù)效果，進(jìn)而能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

【附圖說(shuō)明】

[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)化的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型提供一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)及合成氨裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于原料氣的能量沒(méi)有充分利用的技術(shù)問(wèn)題。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例總體思路如下:
[0026]提供了一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)，包括:膨脹機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；齒輪組，通過(guò)所述齒輪組連接所述膨脹機(jī)和所述鼓風(fēng)機(jī)；原料氣供應(yīng)設(shè)備，連接于所述膨脹機(jī)，用于向所述膨脹機(jī)提供原料氣，其中，所述齒輪組在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功。從而通過(guò)膨脹機(jī)可以將將原料氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，然后將膨脹機(jī)輸出的機(jī)械能作為驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，也就是將原料氣的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后供鼓風(fēng)機(jī)使用，從而達(dá)到了有效利用原料氣的能量的技術(shù)效果，進(jìn)而能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0027]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面通過(guò)附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做詳細(xì)的說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的詳細(xì)的說(shuō)明，而不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
[0028]第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)，請(qǐng)參考圖1，包括:
[0029]膨脹機(jī)10 ；
[0030]鼓風(fēng)機(jī)20 ；
[0031]齒輪組30，通過(guò)所述齒輪組30連接所述膨脹機(jī)10和所述鼓風(fēng)機(jī)20 ;
[0032]原料氣供應(yīng)設(shè)備40，連接于所述膨脹機(jī)10，用于向所述膨脹機(jī)10提供原料氣；
[0033]其中，所述齒輪組30在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功。
[0034]在具體實(shí)施過(guò)程中，膨脹機(jī)10是在高壓原料氣驅(qū)動(dòng)下將原料氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，然后膨脹機(jī)10通過(guò)膨脹機(jī)10的動(dòng)力輸出軸11輸出機(jī)械能，而鼓風(fēng)機(jī)20的動(dòng)力輸入軸21通過(guò)齒輪組30與膨脹機(jī)10的動(dòng)力輸出軸11相連接，從而可以直接將膨脹機(jī)10輸出的機(jī)械能作為驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，進(jìn)而使齒輪組30在原料氣的作用下做功。
[0035]作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，請(qǐng)參考圖2，所述系統(tǒng)還包括:
[0036]過(guò)濾器50，設(shè)置于所述原料氣供應(yīng)設(shè)備40和所述膨脹機(jī)10之間。
[0037]通過(guò)過(guò)濾器50可以將由原料氣供應(yīng)設(shè)備40進(jìn)入膨脹機(jī)10的原料氣進(jìn)行過(guò)濾凈化，進(jìn)而去除原料氣中的顆粒狀物質(zhì)，從而保證沒(méi)有固體顆粒雜質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)10，避免對(duì)膨脹機(jī)10的使用造成影響。
[0038]在具體實(shí)施過(guò)程中，原料氣供應(yīng)設(shè)備50用于提供合成氨原料氣，所述原料氣供應(yīng)設(shè)備40為煉廠干氣供應(yīng)設(shè)備或天然氣供應(yīng)設(shè)備，進(jìn)而所提供的原料氣天然氣或者煉廠干氣，其重要成分為甲烷，并且通常情況下，原料氣供應(yīng)設(shè)備40向膨脹閥10所提供的原料氣的壓強(qiáng)為4MPa及以上。
[0039]作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，所述系統(tǒng)還包括:
[0040]蒸汽轉(zhuǎn)化裝置100，通過(guò)管道連接于所述的膨脹機(jī)10。
[0041]通常情況下，膨脹機(jī)10是在高壓原料氣驅(qū)動(dòng)下將原料氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，并將原料氣轉(zhuǎn)化為低壓氣體后輸出給合成氨工藝中的蒸汽轉(zhuǎn)化裝置100。
[0042]而鼓風(fēng)機(jī)20是向蒸汽轉(zhuǎn)化裝置100提供空氣。
[0043]作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，所述系統(tǒng)還包括:
[0044]調(diào)節(jié)閥60，設(shè)置于連接所述膨脹機(jī)10和所述蒸汽轉(zhuǎn)化裝置100的管道上。
[0045]該調(diào)節(jié)閥60用于控制進(jìn)入蒸汽轉(zhuǎn)化裝置100的原料氣的壓力，可以起到進(jìn)一步降壓，達(dá)到工藝需要的作用。
[0046]作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，所述系統(tǒng)還包括:
[0047]電動(dòng)機(jī)70，連接于所述鼓風(fēng)機(jī)10。
[0048]通常情況下，電動(dòng)機(jī)70用于在膨脹機(jī)10輸出的機(jī)械能不足時(shí)向鼓風(fēng)機(jī)20提供補(bǔ)充的動(dòng)力，從而能夠保證鼓風(fēng)機(jī)20的正常工作。
[0049]第二方面，基于同一發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種合成氨裝置，包括本實(shí)用新型任一實(shí)施例所介紹的合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)。
[0050]為了使本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員能夠進(jìn)一步的了解本實(shí)用新型實(shí)施例所介紹的合成氨裝置的功能，下面將基于具體的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行介紹。
[0051]實(shí)施例一
[0052]某合成氨裝置，其以煉廠干氣為原料生產(chǎn)氨，采用本實(shí)用新型所介紹的原料氣的能量回收系統(tǒng)。原料氣供應(yīng)設(shè)備為煉廠干氣供應(yīng)設(shè)備，所提供的煉廠干氣的壓力為4.0MPa，不影響采用現(xiàn)有技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的后續(xù)裝置的正常運(yùn)行的情況下，膨脹機(jī)出口壓力為2MPa。正常生產(chǎn)的煉廠干氣的流量為21120NM3/h，能量回收效率為70%，并考慮到有7%的機(jī)械損耗，采用本實(shí)用新型的能量回收系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)260KW的能量回收功率。
[0053]實(shí)施例二
[0054]某合成氨裝置，其以煉廠干氣為原料生產(chǎn)氨，采用本實(shí)用新型所介紹的原料氣的能量回收系統(tǒng)。原料氣供應(yīng)設(shè)備為天然氣供應(yīng)設(shè)備，所提供的天然氣的壓力為6.4PMa，不影響采用現(xiàn)有技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的后續(xù)裝置的正常運(yùn)行的情況下，膨脹機(jī)出口壓力為5.1MPa0正常生產(chǎn)的煉廠干氣的流量為118108NM3/h，能量回收效率為70%，并考慮到有7%的機(jī)械損耗，采用本實(shí)用新型的能量回收系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)42KW的能量回收功率。
[0055]本實(shí)用新型一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，至少具有以下有益效果:
[0056]提供了一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)，包括:膨脹機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；齒輪組，通過(guò)所述齒輪組連接所述膨脹機(jī)和所述鼓風(fēng)機(jī)；原料氣供應(yīng)設(shè)備，連接于所述膨脹機(jī)，用于向所述膨脹機(jī)提供原料氣，其中，所述齒輪組在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功。從而通過(guò)膨脹機(jī)可以將將原料氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，然后將膨脹機(jī)輸出的機(jī)械能作為驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，也就是將原料氣的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后供鼓風(fēng)機(jī)使用，從而達(dá)到了有效利用原料氣的能量的技術(shù)效果，進(jìn)而能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0057]盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。
[0058]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，包括: 膨脹機(jī)； 鼓風(fēng)機(jī)； 齒輪組，通過(guò)所述齒輪組連接所述膨脹機(jī)和所述鼓風(fēng)機(jī)； 原料氣供應(yīng)設(shè)備，連接于所述膨脹機(jī)，用于向所述膨脹機(jī)提供原料氣； 其中，所述齒輪組在所述原料氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)做功。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 過(guò)濾器，設(shè)置于所述原料氣供應(yīng)設(shè)備和所述膨脹機(jī)之間。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述原料氣供應(yīng)設(shè)備為煉廠干氣供應(yīng)設(shè)備或天然氣供應(yīng)設(shè)備。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，通過(guò)管道連接于所述的膨脹機(jī)。5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 調(diào)節(jié)閥，設(shè)置于連接所述膨脹機(jī)和所述蒸汽轉(zhuǎn)化裝置的管道上。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 電動(dòng)機(jī)，連接于所述鼓風(fēng)機(jī)。7.一種合成氨裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6任一所述的合成氨原料氣的能量回收系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C01C1-04GK204281342SQ201420716980
【發(fā)明者】陳萍, 裴斐 [申請(qǐng)人]中國(guó)石油天然氣股份有限公司, 中國(guó)寰球工程公司