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合成氨系統(tǒng)中碳丙脫碳工藝的提變壓節(jié)能裝置的制作方法

文檔序號(hào):5051756閱讀:556來源:國(guó)知局
專利名稱:合成氨系統(tǒng)中碳丙脫碳工藝的提變壓節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種合成氨系統(tǒng)中碳丙脫碳工藝的節(jié)能裝置,具體說是一種用于 合成氨系統(tǒng)中碳酸丙烯脂脫除二氧化碳工藝的提變壓節(jié)能裝置。
背景技術(shù)
在合成氨或尿素生產(chǎn)行業(yè)中,其合成氨系統(tǒng)特別是用于生產(chǎn)尿素的合成氨系統(tǒng), 廣泛采用碳酸丙烯脂脫除二氧化碳(Co2)工藝,通稱碳丙脫碳工藝,具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)穩(wěn) 定的優(yōu)點(diǎn),而脫碳泵是碳丙脫碳工藝中的主要用電設(shè)備,功率大、能耗高,但是,現(xiàn)有的碳丙 脫碳工藝裝置構(gòu)成簡(jiǎn)單且設(shè)置不合理,只設(shè)置一個(gè)常壓中儲(chǔ)槽,脫碳塔內(nèi)的壓力遠(yuǎn)高于中 儲(chǔ)槽內(nèi)的壓力,使得脫碳泵必須符合一定的揚(yáng)程要求才能保證系統(tǒng)的正常循環(huán)運(yùn)行,當(dāng)系 統(tǒng)壓力為1. SMPa時(shí),脫碳泵揚(yáng)程必須達(dá)到250米,當(dāng)系統(tǒng)壓力為2. IMPa時(shí),脫碳泵揚(yáng)程必 須達(dá)到280米,當(dāng)系統(tǒng)壓力為2. 7MPa時(shí),脫碳泵揚(yáng)程必須達(dá)到350米,因此,如年產(chǎn)50萬噸 氨醇的配套碳丙脫碳裝置,一般都采用3臺(tái)各為1600千瓦小時(shí)的大功率多極脫碳離心泵, 每砘合成氨的電力能耗大于100千瓦小時(shí),這種因裝置構(gòu)成不合理而無法甩掉高能耗設(shè)備 的現(xiàn)狀,直接導(dǎo)致了生產(chǎn)能耗過大,因而大大增加了生產(chǎn)成本,盡管在其中設(shè)置了渦輪泵能 量回收環(huán)節(jié),但效果甚微。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)之不足,提供一種裝置構(gòu)成合理,采用低能 耗小功率脫碳泵的碳丙脫碳工藝提變壓節(jié)能裝置,可在保證原工藝水平的基礎(chǔ)上大大降低 電能消耗。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是,該裝置由程序控制系統(tǒng)、5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽、氣相管道和 分支管道、液相管道和分支管道、自動(dòng)開關(guān)閥、程序控制系統(tǒng)組成,5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽上端分別 連接有氣相管道及其分支管道,在氣相管道之間、分支管道之間、氣相管道與分支管道之間 設(shè)置有自動(dòng)開關(guān)閥,凈化氣均壓管道與變換氣管道通過自動(dòng)開關(guān)閥與氣相管道相連;變壓 中儲(chǔ)槽下方分別連接有液相管道及其分支管道,在液相管道之間、分支管道之間、液相管道 與分支管道之間分別設(shè)置有自動(dòng)開關(guān)閥,貧液管道、富液管道通過自動(dòng)開關(guān)閥與液相管道 相連。在保證脫碳塔和氣提塔液位高于變壓中儲(chǔ)槽頂部的工藝條件下,貧液由氣提塔自然 流入變壓中儲(chǔ)槽后,程序控制系統(tǒng)按工藝流程和技術(shù)要求向自動(dòng)開關(guān)閥發(fā)出開、關(guān)動(dòng)作指 令,由5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽、相關(guān)管道與自動(dòng)開關(guān)閥之間按程序要求完成沖貧液、沖均壓、富液 反沖置換、壓液至閃蒸槽、回收或放空五個(gè)工作程序,使變壓中儲(chǔ)槽內(nèi)的壓力提升至與脫碳 塔等壓,再變?yōu)榕c閃蒸槽等壓,實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán),這樣就極大地縮短了脫碳泵的揚(yáng)程,脫 碳泵的實(shí)際揚(yáng)程只需略高于脫碳塔的高度,實(shí)際揚(yáng)程< 50米即可達(dá)到工作要求,因此可采 用小功率脫碳泵,在年產(chǎn)量相同的情況下,本實(shí)用新型較現(xiàn)有碳丙脫碳工藝裝置可節(jié)省電 能 70% -80% ο由于本實(shí)用新型的合理設(shè)置和有效運(yùn)行,使變壓中儲(chǔ)槽與脫碳塔內(nèi)的壓力相等,
3從而可采用小功率脫碳泵完成同樣碳丙液的循環(huán)流量,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn) 是,可顯著降低生產(chǎn)能耗,從而降低生產(chǎn)成本;適應(yīng)我國(guó)節(jié)能減排政策要求,有利環(huán)保。

附圖為本實(shí)用新型合成氨系統(tǒng)中碳丙脫碳工藝的提變壓節(jié)能裝置結(jié)構(gòu)圖。圖中1 5變壓中儲(chǔ)槽 1-1 1-7自動(dòng)開關(guān)閥6氣相管道7凈化氣均壓管 道8變換氣管道9液相管道10貧液管道11富液管道12脫碳塔13氣提塔14 脫碳泵15閃蒸槽16均壓管線17程序控制系統(tǒng)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。在圖中,5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽1 5上端分別連接有氣相管道6及其分支管道,在氣相 管道6之間、分支管道之間、氣相管道6與分支管道之間設(shè)置有包括1-2、1-3、1-5在內(nèi)的自 動(dòng)開關(guān)閥,凈化氣均壓管道7、變換氣管道8通過自動(dòng)開關(guān)閥與氣相管道6相連;變壓中儲(chǔ) 槽1 5下方分別連接有液相管道9及其分支管道,在液相管道9之間、分支管道之間、液 相管道9與分支管道之間分別設(shè)置有包括1-1、1-4、1-6、1-7在內(nèi)的自動(dòng)開關(guān)閥,貧液管道 10、富液管道11通過自動(dòng)開關(guān)閥與液相管道9相連。在保證脫碳塔12、氣提塔13的液位高 于變壓中儲(chǔ)槽1 5頂部的工藝條件下,程序控制系統(tǒng)17按工藝流程和技術(shù)要求向自動(dòng)開 關(guān)閥發(fā)出開、關(guān)動(dòng)作指令,從而完成五個(gè)相互銜接的工藝過程,實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作單循環(huán),其碳 丙脫碳的工藝過程為第一步,沖貧液,通過程序控制系統(tǒng)17使自動(dòng)開關(guān)閥1-1開啟,自動(dòng)開關(guān)閥1-2開 啟,其它自動(dòng)開關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài),此時(shí)來自氣提塔13的貧液注滿變壓中儲(chǔ)槽1。第二步,沖均壓,此時(shí)通過程序控制系統(tǒng)17使自動(dòng)開關(guān)閥1-1關(guān)閉,自動(dòng)開關(guān)閥 1-2關(guān)閉,自動(dòng)開關(guān)閥1-3開啟,這時(shí)變壓中儲(chǔ)槽1與脫碳塔12等壓,自動(dòng)開關(guān)閥1-4開啟, 由小功率脫碳泵14為脫碳塔12提供與系統(tǒng)等壓的貧液。第三步,富液反沖置換,當(dāng)變壓中儲(chǔ)槽1的液位被抽至控制低點(diǎn)時(shí),通過程序控制 系統(tǒng)17使自動(dòng)開關(guān)閥1-4關(guān)閉,自動(dòng)開關(guān)閥1-3也關(guān)閉,自動(dòng)開關(guān)閥1-5開啟,自動(dòng)開關(guān)閥 1-6也開啟,來自脫碳塔12的富液注滿變壓中儲(chǔ)槽1,將其中的凈化氣置換出來進(jìn)入變換氣 管道8。第四步,壓液至閃蒸槽15,富液注滿變壓中儲(chǔ)槽1后,通過程序控制系統(tǒng)17使自動(dòng) 開關(guān)閥1-5關(guān)閉,自動(dòng)開關(guān)閥1-6也關(guān)閉,自動(dòng)開關(guān)閥1-7開啟,根據(jù)碳丙液吸收二氧化碳 (C02)的特點(diǎn),自動(dòng)開關(guān)閥1-7開啟后將造成變壓中儲(chǔ)槽1與閃蒸槽15等壓,這時(shí)大量二氧 化碳(Cffi)等氣體析出,將變壓中儲(chǔ)槽1中的碳丙液壓至閃蒸槽15中,本裝置中設(shè)置的通過 自動(dòng)開關(guān)閥與氣相管道6相連的均壓管線16,根據(jù)工藝條件可做均壓使用。第五步,回收或放空,此時(shí)通過程序控制系統(tǒng)17使自動(dòng)開關(guān)閥1-2開啟,其它自動(dòng) 開關(guān)閥關(guān)閉,回收變壓中儲(chǔ)槽1中的閃蒸氣或放空。本裝置也同樣適合高揚(yáng)程、高能耗,用作洗滌或吸收的工業(yè)系統(tǒng)的節(jié)能改造。
權(quán)利要求一種合成氨系統(tǒng)中碳丙脫碳工藝的提變壓節(jié)能裝置,其特征在于該裝置由5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽(1)~(5)、氣相管道(6)和分支管道、液相管道(9)和分支管道、自動(dòng)開關(guān)閥、程序控制系統(tǒng)(17)組成,5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽(1)~(5)上端分別連接有氣相管道(6)及其分支管道,在氣相管道(6)之間、分支管道之間、氣相管道(6)與分支管道之間設(shè)置有自動(dòng)開關(guān)閥(1 2)、(1 3)、(1 5),凈化氣均壓管道(7)、變換氣管道(8)通過自動(dòng)開關(guān)閥與氣相管道(6)相連,變壓中儲(chǔ)槽(1)~(5)下方分別連接有液相管道(9)及其分支管道,在液相管道(9)之間、分支管道之間、液相管道(9)與分支管道之間分別設(shè)置有自動(dòng)開關(guān)閥(1 1)、(1 4)、(1 6)、(1 7),貧液管道(10)、富液管道(11)通過自動(dòng)開關(guān)閥與液相管道(9)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種合成氨系統(tǒng)中碳丙脫碳工藝的提變壓節(jié)能裝置,由5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽、氣相管道、液相管道和各自的分支管道、自動(dòng)開關(guān)閥、程序控制系統(tǒng)組成,5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽上端分別連接有氣相管道及其分支管道,變壓中儲(chǔ)槽下方分別連接有液相管道及其分支管道,貧液由氣提塔自然流入變壓中儲(chǔ)槽后,由5個(gè)變壓中儲(chǔ)槽、相關(guān)管道與自動(dòng)開關(guān)閥按程序控制要求完成一個(gè)工藝循環(huán),使變壓中儲(chǔ)槽內(nèi)的壓力提升至與脫碳塔等壓,再變?yōu)榕c閃蒸槽等壓,這樣就極大地縮短了脫碳泵的揚(yáng)程,因此可采用小功率脫碳泵完成同樣碳丙液的循環(huán)流量,本實(shí)用新型較現(xiàn)有碳丙脫碳工藝裝置可節(jié)省電能70%-80%,從而降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B01D53/18GK201760215SQ20092029240
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者王建勛 申請(qǐng)人:王建勛
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