[发明专利]低温液氮用一级回热多股流换热装备

摘要

本发明主要应用于合成氨低温液氮工艺设备技术领域，涉及低温液氮用一级回热多股流换热装备技术，应用低温液氮工艺中二级制冷装置出口－66.3℃、1.77MPaH2、－66.3℃、5.10MPaN2—H2混合气体及－66.3℃、0.13MPaN2—Ar—CO—CH4污氮冷却42℃、5.9MPaN2至－63.3℃、5.8MPa，即应用二级制冷装置出口的N2—H2合成气、高压H2及污氮的冷量回热冷却来流高压N2，给二级制冷装置提供－63.3℃氮气温度条件；其采用定距套管控制列管间距及侧置管板技术实现管束自由收缩的多股流列管式低温换热技术，结构紧凑，换热效率高，可用于42℃～－66.3℃气体低温多股流换热领域，解决低温液氮一级制冷技术难题，提高低温液氮工艺系统的低温回热换热效率。

主权项

低温液氮用一级回热多股流换热装备，包括一级高压N2进口法兰（1）、一级N2—H2合成气出口法兰（2）、一级N2—H2合成气出口接管（3）、一级N2—H2合成气出口管箱（4）、一级N2—H2合成气出口管板（5）、一级污氮出口法兰（6）、一级污氮出口接管（7）、一级污氮出口管箱（8）、一级污氮出口管板（9）、一级污氮管束（10）、一级筒体（11）、一级下支撑圈（12）、一级污氮进口管箱（13）、一级污氮进口法兰（14）、一级污氮进口接管（15）、一级污氮进口管板（16）、一级下封头（17）、一级裙座（18）、一级高压N2出口法兰（19）、一级高压N2出口接管（20）、一级N2—H2合成气进口法兰（21）、一级N2—H2合成气进口接管（22）、一级N2—H2合成气进口管箱（23）、一级N2—H2合成气进口管板（24）、一级H2进口法兰（25）、一级H2进口接管（26）、一级H2进口管箱（27）、一级H2进口管板（28）、一级管道（29）、一级间距套管（30）、一级上支撑圈（31）、一级N2—H2合成气管束（32）、一级H2管束（33）、一级H2出口管箱（34）、一级H2出口法兰（35）、一级H2出口接管（36）、一级H2出口管板（37）、一级上封头（38）、一级高压N2进口接管（39），其特征在于：一级污氮管束（10）、一级N2—H2合成气管束（32）、一级H2管束（33）包含的所有一级管道（29）上按一定间距分别安装多个空心圆柱桶型一级间距套管（30），同一根一级管道（29）上的一级间距套管（30）内表面与一级管道（29）外表面接触，一级间距套管（30）外表面与其它相邻一级管道（29）外表面接触，与相邻一级管道（29）上其它一级间距套管（30）保持一定垂直距离且不相互接触；所有一级管道（29）按照正三角形排列，一级管道（29）之间垂直距离由一级间距套管（30）决定，且为一级间距套管（30）的壁厚；一级污氮管束（10）、一级N2—H2合成气管束（32）、一级H2管束（33）包含的所有一级管道（29）上端弯曲后与相应的一级污氮出口管板（9）、一级N2—H2合成气出口管板（5）、一级H2出口管板（37）连接，下端弯曲后与相应的一级污氮进口管板（16）、一级N2—H2合成气进口管板（24）、一级H2进口管板（28）连接；一级上支撑圈（31）固定于一级筒体（11）上部，一级下支撑圈（12）固定于一级筒体（11）下部；一级污氮管束（10）、一级N2—H2合成气管束（32）、一级H2管束（33）中带一级间距套管（30）的垂直部分安装于一级上支撑圈（31）与一级下支撑圈（12）之间；一级筒体（11）上部与一级上封头（38）连接，一级上封头（38）顶部安装一级高压N2进口接管（39）及一级高压N2进口法兰（1）；一级筒体（11）下部与一级下封头（17）连接，一级下封头（17）顶部安装一级高压N2出口接管（20）及一级高压N2出口法兰（19），底部安装一级裙座（18）；一级筒体（11）上部左侧安装一级污氮出口管板（9），一级污氮出口管板（9）左侧连接一级污氮出口管箱（8），一级污氮出口管箱（8）顶部连接一级污氮出口接管（7）及一级污氮出口法兰（6）；一级筒体（11）上部中间安装一级N2—H2合成气出口管板（5），一级N2—H2合成气出口管板（5）前面连接一级N2—H2合成气出口管箱（4），一级N2—H2合成气出口管箱（4）顶部连接一级N2—H2合成气出口接管（3）及一级N2—H2合成气出口法兰（2）；一级筒体（11）上部右侧安装一级H2出口管板（37），一级H2出口管板（37）右侧连接一级H2出口管箱（34），一级H2出口管箱（34）顶部连接一级H2出口接管（36）及一级H2出口法兰（35）；一级筒体（11）下部左侧安装一级污氮进口管板（16），一级污氮进口管板（16）左侧连接一级污氮进口管箱（13），一级污氮进口管箱（13）顶部连接一级污氮进口接管（15）及一级污氮进口法兰（14）；一级筒体（11）下部中间安装一级N2—H2合成气进口管板（24），一级N2—H2合成气进口管板（24）前面连接一级N2—H2合成气进口管箱（23），一级N2—H2合成气进口管箱（23）顶部连接一级N2—H2合成气进口接管（22）及一级N2—H2合成气进口法兰（21）；一级筒体（11）下部右侧安装一级H2进口管板（28），一级H2进口管板（28）右侧连接一级H2进口管箱（27），一级H2进口管箱（27）顶部连接一级H2进口接管（26）及一级H2进口法兰（25）。