[发明专利]一种能量综合利用的碳氨回收液化系统及工艺

说明书

本发明属于气体分离技术领域，特别涉及一种能量综合利用的碳氨回收液化系统及工艺，包括碳吸收塔、氨吸收塔、解吸塔、氨水配制塔、余热制冷系统和蒸发器，碳吸收塔的底端溶液出口经过溶液泵和碳氢换热器后连接氨吸收塔上端的溶液进口，碳吸收塔的顶端气体出口连接余热制冷系统；氨吸收塔的一侧设有中压再沸器，氨吸收塔的底端富氨溶液出口通过溶液透平机与碳氢换热器的富氨溶液进口相连。采用吸收解吸液化工艺，利用装置内低温余热分离二氧化碳和氨气，不同于常规粗氨气精制工艺，不使用压缩机，可实现氨气和二氧化碳的分离以及液化，能量综合利用率高，装置能耗低，操作维护简单，节省用电。

技术领域

本发明属于气体分离领域，特别涉及一种能量综合利用的碳氨回收液化系统及工艺。

背景技术

在合成氨、尿素、三聚氰胺等生产过程中会产生大量含氨和二氧化碳的混合气体，基于经济性和环保性考虑，通常需要将该混合气体进行分离，运输及存储。

中国专利CN105289210A公开了一种碳氨分离工艺，该文献中介绍氨气精制过程采用至少两级压缩处理，冷凝及尾液分离操作，最终得到液氨；发明专利CN108148555 A公开了一种制冷吸收剂及余热驱动吸收式深度制冷方法，利用低温余热低温吸收氨气，高温高压解吸，冷凝后获得液氨，不需要精馏。但是其存在压缩能耗高，效率低等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种能量综合利用的碳氨回收液化系统及工艺，以解决压缩能耗高，效率低等问题。

通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供一种能量综合利用的碳氨回收液化系统，包括碳吸收塔、氨吸收塔、解吸塔、氨水配制塔、余热制冷系统和蒸发器；

所述碳吸收塔的侧端设有混合气体进口，所述碳吸收塔的底端溶液出口经过溶液泵和碳氢换热器后连接氨吸收塔上端的溶液进口，所述碳吸收塔的顶端气体出口连接余热制冷系统；

所述氨吸收塔的一侧设有中压再沸器，所述氨吸收塔的底端富氨溶液出口通过溶液透平机与碳氢换热器的富氨溶液进口相连，所述碳氢换热器的富氨溶液出口分为两路，一路经过吸收液冷却器连接碳吸收器的富氨溶液进口，另一路经过换热器连接解吸塔的富氨溶液进口；

所述解吸塔的一侧设有低压再沸器，所述解吸塔的底端吸收液出口分为两路，一路经过换热器和解吸液冷却器后连接至氨吸收塔的上段溶液进口，另一路连接至氨吸收塔的中段溶液进口；

所述余热制冷系统的热源进口连接中压再沸器的热源出口，所述余热制冷系统用于利用中压再沸器出来的热源将从碳吸收塔流入的氨气制备成液氨，所述余热制冷系统的液氨出口与蒸发器的液氨进口连接，所述蒸发器的气氨出口分为两路，一路返回至余热制冷系统中，另一路连接氨水配制塔的气氨进口；

所述氨水配制塔的侧端设有脱盐水进口，且所述氨水配制塔的底端氨水出口通过氨水泵连接碳氨换热器的富氨溶液进口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述溶液透平机经过富氨流动做功回收的能量用于为溶液泵供电。

作为上述技术方案的进一步改进，所述余热制冷系统的液氨出口分为两路，一路连接蒸发器的液氨进口，另一路连接液氨储罐，所述蒸发器的气体出口连接液体二氧化碳储罐。

作为上述技术方案的进一步改进，所述余热制冷系统的空气出口连接洗气罐的气体进口，所述洗气罐的上端设有气体出口和脱盐水进口，所述洗气罐的底端连通氨水配制塔的顶端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述中压再沸器的热源进口连接外部热网，中压再沸器的热源出口连接余热制冷系统的热源进口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述氨吸收塔的顶端气体出口连接蒸发器的气体进口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述解吸塔的顶端气体出口连接吸收液冷却器的气体进口。