氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種合成氨工藝中的氨合成塔合成氣余熱回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氨別名氨氣，分子式NH3。是指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。世界上的氨除少量從焦?fàn)t氣中回收副產(chǎn)外，絕大部分是合成的氨。合成氨主要用作化肥、冷凍劑和化工原料。
[0003]合成氨是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)量居各種化工產(chǎn)品首位，同時(shí)也是能源消耗大戶(hù)，世界上大約有10%的能源用于合成氨。隨著能源、環(huán)境雙重危機(jī)的日益加劇，合成氨裝置的節(jié)能減排勢(shì)在必行。
[0004]合成氨的整個(gè)工藝為:將天然氣和水蒸汽經(jīng)催化反應(yīng)生成氫氣，氫氣再與空氣中的氮?dú)庠诎焙铣伤?nèi)在高溫高壓和催化劑的存在下合成氨。
[0005]合成氨裝置蒸汽系統(tǒng)一般分為中壓蒸汽系統(tǒng)(3.5-4.2MPaG, 240-255°C )、次中壓蒸汽系統(tǒng)(2.2-2.5MPaG, 220-2260C )、低壓蒸汽系統(tǒng)(< 0.42MPaG，100-144.7°C )，其中中壓蒸汽用作工藝蒸汽，即與天然氣反應(yīng)生成氫氣，目前主要靠轉(zhuǎn)化鍋爐和高變鍋爐燒制，能耗尚。
[0006]低壓蒸汽(< 0.42MPaG，100-144.7°C )，用作系統(tǒng)伴熱保溫和鍋爐水除氧使用。
[0007]氨合成塔出口的合成氣(含有氨氣、未反應(yīng)的氮?dú)夂蜌錃?的溫度為380-400 °C，目前沒(méi)有用于生產(chǎn)中壓蒸汽，不利于節(jié)能減排。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種更合理利用氨合成塔出口的合成氣的余熱的氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)，包括氨合成塔，其特征在于:所述氨合成塔的合成氣出口與合成中壓鍋爐的合成氣進(jìn)氣口相連，所述合成中壓鍋爐出來(lái)的中壓蒸汽經(jīng)中壓蒸汽管網(wǎng)去換熱式轉(zhuǎn)化爐，所述合成中壓鍋爐的合成氣出氣口與合成次中壓鍋爐的合成氣進(jìn)氣口相連，所述合成次中壓鍋爐的合成氣出氣口與給水預(yù)熱器的熱源進(jìn)口相連，所述給水預(yù)熱器預(yù)熱后的鍋爐水經(jīng)過(guò)鍋爐水出口到合成中壓鍋爐和合成次中壓鍋爐，所述給水預(yù)熱器的熱源出口與進(jìn)出塔換熱器的熱源進(jìn)口相連，經(jīng)所述進(jìn)出塔換熱器預(yù)熱的循環(huán)氣進(jìn)入氨合成塔進(jìn)行反應(yīng)。
[0010]在上述方案中:所述合成次中壓鍋爐的蒸汽進(jìn)入次中壓蒸汽管網(wǎng)。
[0011]采用上述方案，氨合成塔出來(lái)的合成氣(溫度380-400°C )經(jīng)過(guò)合成中壓鍋爐，生產(chǎn)中壓蒸汽(3.5-4.2MPaG, 240-255°C )，用于工藝蒸汽。從合成中壓鍋爐出來(lái)的合成氣首先進(jìn)入合成次中壓鍋爐，生產(chǎn)次中壓蒸汽(2.2-2.5MPaG, 220-2260C )，外輸。然后合成氣進(jìn)入給水預(yù)熱器，給鍋爐用水進(jìn)行預(yù)熱。最后合成氣進(jìn)入進(jìn)出塔換熱器，將循環(huán)氣中的氫氣和氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱后進(jìn)入氨合成塔，最后合成氣去水冷器，對(duì)合成氣進(jìn)行冷卻分離提純等后續(xù)操作。通過(guò)對(duì)合成氨合成氣余熱的利用產(chǎn)生的中壓蒸汽，作為工藝蒸汽去換熱式轉(zhuǎn)化爐生產(chǎn)氫氣，達(dá)到余熱充分合理利用的目的。保證生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)能減排。
[0012]有益效果:本實(shí)用新型將氨合成塔的合成氣依次經(jīng)過(guò)合成中壓鍋爐、合成次中壓鍋爐、給水預(yù)熱器和進(jìn)出塔換熱器，使得合成氣的余熱得到充分合理的運(yùn)用，為整個(gè)氨合成工藝提供工藝蒸汽，保證氨合成工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，起到節(jié)能減排的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]實(shí)施例1，如圖1所示:本實(shí)用新型的氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)由氨合成塔1、合成中壓鍋爐2、合成次中壓鍋爐3、給水預(yù)熱器4、進(jìn)出塔換熱器5、換熱式轉(zhuǎn)化爐6、次中壓蒸汽管網(wǎng)7、中壓蒸汽管網(wǎng)8等部件組成。
[0016]氨合成塔I的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。
[0017]合成中壓鍋爐2和合成次中壓鍋爐3的結(jié)構(gòu)也為現(xiàn)有技術(shù)中的鍋爐，合成中壓鍋爐2和合成次中壓鍋爐3設(shè)定的產(chǎn)生蒸汽的壓力不同。
[0018]氨合成塔I的合成氣出口與合成中壓鍋爐2的合成氣進(jìn)氣口相連，利用氨合成塔I的合成氣的余熱對(duì)合成中壓鍋爐2內(nèi)的水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生中壓蒸汽(3.5-4.2MPaG, 240-255°C )，合成中壓鍋爐2出來(lái)的中壓蒸汽經(jīng)中壓蒸汽管網(wǎng)8去換熱式轉(zhuǎn)化爐6，在換熱式轉(zhuǎn)化爐6內(nèi)與天然氣反應(yīng)生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳，合成中壓鍋爐2的合成氣出氣口與合成次中壓鍋爐3的合成氣進(jìn)氣口相連，合成氣的余熱繼續(xù)對(duì)合成次中壓鍋爐3中的水進(jìn)行加熱，合成次中壓鍋爐3的次中壓蒸汽(2.2-2.5MPaG, 220-2260C )進(jìn)入次中壓蒸汽管網(wǎng)7，該次中壓蒸汽外輸。合成次中壓鍋爐3的合成氣出氣口與給水預(yù)熱器4的熱源進(jìn)口相連，此時(shí)合成氣進(jìn)入給水余熱器4，對(duì)水進(jìn)行預(yù)熱，給水預(yù)熱器4預(yù)熱后的鍋爐水經(jīng)過(guò)熱水出口到合成中壓鍋爐2和合成次中壓鍋爐3，給水預(yù)熱器4的熱源出口與進(jìn)出塔換熱器5的熱源進(jìn)口相連，合成氣再次進(jìn)入進(jìn)出塔換熱器5，對(duì)循環(huán)氣中的氫氣和氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)進(jìn)出塔換熱器5預(yù)熱的循環(huán)氣中的氫氣和氮?dú)膺M(jìn)入氨合成塔I進(jìn)行反應(yīng)。
[0019]本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化?？傊?，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)，包括氨合成塔(I)，其特征在于:所述氨合成塔(I)的合成氣出口與合成中壓鍋爐(2)的合成氣進(jìn)氣口相連，所述合成中壓鍋爐(2)出來(lái)的中壓蒸汽經(jīng)中壓蒸汽管網(wǎng)去換熱式轉(zhuǎn)化爐(6)，所述合成中壓鍋爐(2)的合成氣出氣口與合成次中壓鍋爐(3)的合成氣進(jìn)氣口相連，所述合成次中壓鍋爐(3)的合成氣出氣口與給水預(yù)熱器(4)的熱源進(jìn)口相連，所述給水預(yù)熱器(4)預(yù)熱后的鍋爐水經(jīng)過(guò)鍋爐水出口到合成中壓鍋爐(2)和合成次中壓鍋爐(3)，所述給水預(yù)熱器(4)的熱源出口與進(jìn)出塔換熱器(5)的熱源進(jìn)口相連，經(jīng)所述進(jìn)出塔換熱器(5)預(yù)熱的循環(huán)氣進(jìn)入氨合成塔(I)進(jìn)行反應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述合成次中壓鍋爐(3)的蒸汽進(jìn)入中壓蒸汽管網(wǎng)(7)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氨合成塔余熱回收利用系統(tǒng)，包括氨合成塔，氨合成塔的合成氣出口與合成中壓鍋爐的合成氣進(jìn)氣口相連，合成中壓鍋爐出來(lái)的蒸汽經(jīng)中壓蒸汽管網(wǎng)去換熱式轉(zhuǎn)化爐，合成中壓鍋爐的合成氣出氣口與合成次中壓鍋爐的合成氣進(jìn)氣口相連，合成次中壓鍋爐的合成氣出氣口與給水預(yù)熱器的熱源進(jìn)口相連，給水預(yù)熱器預(yù)熱后的熱水經(jīng)過(guò)鍋爐水出口到合成中壓鍋爐和合成次中壓鍋爐，給水預(yù)熱器的熱源出口與進(jìn)出塔換熱器的熱源進(jìn)口相連。本實(shí)用新型使得合成氣的余熱得到充分合理的運(yùn)用，為整個(gè)氨合成工藝提供工藝蒸汽，保證氨合成工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，起到節(jié)能減排的效果。
【IPC分類(lèi)】C01C1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204848289
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520661480
【發(fā)明人】李煒, 李文衛(wèi), 汪志富
【申請(qǐng)人】中化重慶涪陵化工有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日