[发明专利]一种消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空的方法及设备，利用液氨蒸发吸热深度冷却进贮槽氨的温度,从而降低氨的液化压力来消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空，属于合成氨技术领域。

背景技术

合成氨冷冻岗位的任务是将相关岗位氨蒸发器蒸发的气氨经压缩、冷凝变成液氨，供相关岗位使用，构成冷冻循环。传统工艺概述：从相关岗位氨蒸发器来的气氨（温度-15-15℃，压力0.05-0.3MPa），经缓冲罐分离油水后进冷冻压缩机加压（温度升至90-110℃，压力升至1.0-1.6MPa），再进入水冷却（凝）器进行换热降温冷却冷凝（温度降至45℃以下，压力降至0.8-1.45MPa)，进入液氨贮槽供各岗位循环使用。

正常情况下，液氨贮槽液氨供给相关岗位氨蒸发器，液氨变成气氨，压力降低，液氨中溶解的不凝气（H2、N2、CH4等）会释放出来进入气氨中，经冷冻岗位加压冷却又溶解到液氨中，液氨贮槽应当没有放空。但实际上，由于各种原因，不同厂家或多或少在生产的不同时间，尤其夏季高温季节，经常会发生因终端冷凝温度不到位而导致进贮槽氨的冷凝压力高，从而造成液氨贮槽放空现象，气温越高，放空量越大，造成氨不平衡，产氨水增多，有时会严重制约生产的加量，导致产量低，消耗高，经济性差。另外贮槽压力始终在极高限运行，会造成操作工人工作强度增大，稍不留神易造成冷冻机高压连锁停车，严重影响生产的安全和稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空的方法及设备，利用液氨蒸发深度冷却进液氨贮槽的氨的温度的装置，引入到冷冻工艺流程中（每年6～9月高温季节可根据生产需要投入运行），进而降低进液氨贮槽氨的液化压力消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案为：

一种消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空的设备，包含依次布置的相关岗位蒸发器、缓冲罐、冷冻机、水冷却（凝）器和液氨贮槽，在水冷却（凝）器与液氨贮槽之间增加一台氨蒸发器，氨蒸发器上开有进口管、出口管、加氨管、气氨管、壳程导淋管及阀门和管程放空管及阀门，进口管上设有进口阀，出口管上设有出口阀，进口管和出口管上均设置有温度传感器，加氨管上设有加氨阀，气氨管上设有气氨阀；所述水冷却（凝）器和液氨贮槽之间的管道上设有近路阀，进口管通过进口阀连接在近路阀的水冷却（凝）器端，出口管通过出口阀连接在近路阀的液氨贮槽端；气氨管通过气氨阀连接在相关岗位蒸发器与缓冲罐之间的管道上。

所述氨蒸发器上设置液位计及压力表。由水冷却（凝）器过来的气、液氨混合物走管程，通过与走壳程的液氨换热，使其中的气氨全部被冷却为液氨。

所述氨蒸发器上设置压力表，以显示气氨压力；还设有安全阀，以确保设备运行安全。

所述氨蒸发器的筒体材料采用16MnR钢板制作；接管采用厚壁管，材质采用20#钢。

一种消除合成氨冷冻岗位液氨贮槽放空的方法，包含如下步骤：

在水冷却（凝）器与液氨贮槽之间增加一台氨蒸发器，氨蒸发器上开有进口管、出口管、加氨管、气氨管、壳程导淋管及阀门和管程放空管及阀门，进口管上设有进口阀，出口管上设有出口阀，进口管和出口管上均设置有温度传感器，加氨管上设有加氨阀，气氨管上设有气氨阀；所述水冷却（凝）器和液氨贮槽之间的管道上设有近路阀，进口管通过进口阀连接在近路阀的水冷却（凝）器端，出口管通过出口阀连接在近路阀的液氨贮槽端；气氨管通过气氨阀连接在相关岗位蒸发器与缓冲罐之间的管道上；

每年夏季（6～9月），液氨贮槽放空时，氨蒸发器投入使用，将进口阀、出口阀全部打开，关闭近路阀，从相关岗位蒸发器来的气氨，经缓冲罐分离油水后进冷冻机加压，再进入水冷却（凝）器进行换热降温冷却冷凝，从水冷却（凝）器出来的为气、液氨混合物，经氨蒸发器进口管进入氨蒸发器中，通过壳程的介质液氨将管程的气氨冷却为液氨后进入液氨贮槽；在此换热过程中，用作冷介质的液氨来自于液氨贮槽，加氨量根据液位、气氨压力及冷冻量，通过调整加氨阀的开度来控制，这样就可以通过控制终端进液氨贮槽的氨温度来降低液化压力，确保液氨贮槽不放空；用于冷介质的液氨与气氨换热后被变成气氨，通过气氨管返回到缓冲罐内，进入下一个循环工艺过程；由水冷却（凝）器过来的气、液氨混合物走管程，通过与走壳程的液氨换热，使其中的气氨全部被冷却为液氨；