[实用新型]一种合成氨制尿素的节能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合成氨制尿素系统，具体的说是一种合成氨制尿素的节能系统。

背景技术

近年来随着煤炭、电力等能源价格的大幅度上涨，导致合成氨尿素这一高耗能产业生产成本的明显增加，电价等的上涨要求整个氮肥产业需进一步在设计中优化流程，确立切实可行的节能措施，降低能源消耗，这对于优化整个氮肥行业的产能具有重要意义。

目前工业上先进的氨合成工艺技术均采用中低压氨合成流程，冷冻循环采用封闭式循环回路，氨合成生产的液氨产品经过直接换热后送至尿素装置；尿素制备一般采用CO₂气提工艺，液氨产品经高压氨泵加压后经高压喷射器注入冷凝器。其中氨合成过程的操作压力通常为12～15MPaG，尿素合成的操作压力也在13～14MPaG，产生高压能的消耗在整个系统运行中占很大比重，是影响产品成本的主要因素之一，因此探求合理的工艺技术降低高压能耗从而降低产品成本十分必要。

氨合成塔出来经冷却后的粗氨几乎具有与合成过程同等的压力水平，为11～14 MPaG，粗氨一般要经过高压分离和中压分离产出液氨产品，在液氨由高压分离11～14 MPaG至中压分离2～5 MPaG这一过程中，一般直接采用减压阀、孔板减压，液体压力能被白白损失掉，而产品液氨送至尿素合成又需要将液氨产品增压至15～18MPaG，如此反复增加了装置消耗，尤其是此条件下的高压氨泵一般还需要进口，成本和消耗都非常大，因此如何合理利用粗氨中的高压能，对于大幅降低整个合成氨尿素系统运行消耗及产品成本均具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、高压能利用率高、可连接性操作、投资成本和运行成本低、设备安装运行可靠性高的合成氨制尿素的节能系统。

本实用新型系统包括合成氨回路和尿素装置，还包括有压力交换器，所述压力交换器包括高压端控制阀组、上、下压力交换器缸体以及低压端止回阀组；所述合成氨回路的粗氨管路经高压氨分离器、高压端控制阀组分别与上压力交换器缸体和下压力交换器缸体的一端连接；所述上压力交换器缸体和下压力交换器缸体的一端还经高压端控制阀组、中压氨闪蒸槽、氨增压泵与加热器连接；所述加热器经低压端止回阀组分别与上压力交换器缸体和下压力交换器缸体的另一端连接；所述上压力交换器缸体和下压力交换器缸体的另一端还经低压端止回阀组、高压氨泵与尿素装置连接。

所述高压端控制阀组由四个控制阀组成，第一控制阀安装在上压力交换器缸体的一端与高压氨分离器连接管道上，第二控制阀安装在上压力交换器缸体的一端与中压氨闪蒸槽连接的管道上，第三控制阀安装在下压力交换器缸体的一端与高压氨分离器连接管道上，第四控制阀安装在下压力交换器缸体的一端与中压氨闪蒸槽连接的管道上。

所述低压端止回阀组由四个止回阀组成，第一止回阀安装在上压力交换器缸体的另一端与尿素装置连接管道上，第二止回阀安装在上压力交换器缸体的另一端与加热器的连接管道上，第三止回阀安装在下压力交换器缸体的另一端与尿素装置连接管道上，第四止回阀安装在下压力交换器缸体的另一端与加热器的连接管道上。

所述上压力交换器缸体和下压力交换器缸体的两端均设有位置开关。

所述位置开关与控制系统的输入端连接，所述控制系统的输出端与所述高压端控制阀组的控制器连接。

所述位置开关为磁耦合开关，所述上压力交换器缸体和下压力交换器缸体内的活塞上嵌与磁耦合开关对应的环形永磁体。

所述加热器为冷冻回路中的液氨加热器。