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