[发明专利]缩短合成氨生产中低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法及实现该方法的装置系统

说明书

技术领域

本发明涉及合成氨装置净化系统中缩短低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法以及实现该方法的甲醇洗装置系统。

背景技术

目前对于如30万吨/年合成氨装置净化工区采用的是北京寰球设计的低温甲醇洗和杭氧的液氮洗冷箱，整个合成氨装置开车时间受净化工区开车时间的影响很大，特别是长期停车后的开车，当净化系统处在常温下从低温甲醇洗循环到液氮洗送出合格的氮洗气至少就要20个小时。因为一是开车时甲醇洗净化气合格速度慢，从甲醇洗循环到甲醇洗净化气合格至少要8个小时。二是只有等到甲醇洗净化合格后液氮洗分子筛才能冷却（因为分子筛要冷却到-50℃以后吸附效果才好），而常温下的分子筛要冷却到-50℃至少需要3小时。同时，在装置开车阶段大量的工艺气放空（至少有55,000m3/h的变换气放空），不仅污染环境，而且造成很大的浪费。

发明内容

为了缩短净化工区开车时间，本发明采用在原低温甲醇洗装置系统中的分子筛再生氮气管路上增加低温低压氮气管线，在甲醇洗净化气合格前对液氮洗分子筛进行低温氮气冷却、并将冷却分子筛后的氮气送往甲醇洗再生氮气系统，加速了甲醇洗净化气合格的速度。

本发明的缩短低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法，包括以下步骤：

（1）将液氮加入低压氮气中，使混合后气体的温度控制在-55℃～－70℃之间；

（2）将混合生成的低温低压氮气通入分子筛对其进行冷却降温；

（3）通过分子筛后的低温氮气送往甲醇洗硫化氢浓缩塔；

（4）甲醇洗净化气合格后，用合格的净化气给分子筛升压，压力达到正常操作压力后，液氮洗冷箱接气。

用于实现本发明所述缩短低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法的装置系统，包括液氮洗分子筛罐，所述液氮洗分子筛罐的一端连接甲醇洗净化气管路，另一端连接液氮洗冷箱管路，所述液氮洗冷箱管路上连接有分子筛再生氮气管路，所述甲醇洗净化气管路上连接有分子筛再生氮气的去硫化氢浓缩塔气提氮气管路，所述分子筛再生氮气管路上连接低温低压氮气管线。

所述低温低压氮气管线连接液氮洗分子筛罐。

通过本发明的技术改造，甲醇洗净化气合格后可直接分子筛升压，冷箱接气，不仅节省了以前用甲醇洗净化气冷却分子筛罐的时间，还缩短了甲醇洗净化气合格的时间，就等于净化装置节省了开车时间，不仅减少了系统开车消耗，创造了经济效益，更重要的是减少了有毒有害气体的排放。

 

附图说明

图1为发明实现缩短合成氨生产中低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法的装置系统的结构示意图。

图中：1、5、液氮洗分子筛罐；2、分子筛再生氮气管路；3、低温低压氮气管线；4、液氮洗冷箱管路；6、去硫化氢浓缩塔气提氮气管路；7、甲醇洗净化气管路。

 

具体实施方式

本发明的缩短低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法，包括步骤：（1）将液氮加入低压氮气中，使混合后气体的温度控制在-55℃～－70℃之间；（2）将混合生成的低温低压氮气通入分子筛对其进行冷却降温；（3）通过分子筛后的低温氮气送往甲醇洗硫化氢浓缩塔；（4）甲醇洗净化气合格后，用合格的净化气给分子筛升压，压力达到正常操作压力后，液氮洗冷箱接气。

如图1所示，用于实现本发明缩短合成氨低温甲醇洗和液氮洗开车时间的方法的装置系统，其包括两台装填有分子筛的液氮洗分子筛罐1和分子筛罐5，其中，一台用于运行，另一台用于分子筛再生，液氮洗分子筛罐1的下端连接甲醇洗净化气管路7，上端连接液氮洗冷箱管路4，液氮洗冷箱管路4上连接有分子筛再生氮气管路2，甲醇洗净化气管路7上连接有去硫化氢浓缩塔管路6，分子筛再生氮气管路2上连接低温低压氮气管线3，低温低压氮气管线连接液氮洗装置系统，即该低温低压氮气来自于液氮洗装置系统。

生产中，在压力0.45MPa，温度25℃的低压氮气中配入适量的液氮，使混合后气体的温度控制在-55℃～－70℃之间。关闭阀门F1,F3，F4，F6，F7,F9，F10，F11，F12，在低温甲醇洗净化气未合格之前打开低温低压氮气管线3上的阀门F2以及阀门F5，F8，F13给分子筛进行冷却降温，将常温下的分子筛冷却到-60℃用时3小时；然后同时，冷却分子筛后的低温氮气通过打开的阀门F8、F13送往连接甲醇洗硫化氢浓缩塔的甲醇洗气提氮气管路6，再经打开的阀门F13送往甲醇洗硫化氢浓缩塔，降低了气提氮气的温度，为甲醇洗系统提供了冷量，达到降低CO2吸收塔顶温度的目的，提高了甲醇的吸收效果，甲醇洗的净化气合格时间较以前提前了至少2小时。甲醇洗净化气合格后直接分子筛升压，冷箱接气，不仅节省了以前用甲醇洗净化气冷却分子筛的时间，还缩短了甲醇洗净化气合格的时间，就等于净化装置节省了5个小时的开车时间，不仅减少系统开车消耗，创造了经济效益，更重要的减少有毒有害气体排放所创造的环境效益，液氮洗增加低温氮气管线技改效果良好。