[发明专利]高纯氨制备工艺中冷量利用装置及方法

权利要求书

1.高纯氨制备工艺中冷量的利用装置，其特征在于，包括换冷器、氨冷器、深冷器、液氮换冷器和氨分离器；

所述换冷器包括横向通道和纵向通道，横向通道和纵向通道互不连通；

所述氨冷器包括横向通道和纵向通道，横向通道和纵向通道互不连通；

所述深冷器包括横向通道和纵向通道，横向通道和纵向通道互不连通；

所述液氮换冷器包括横向通道和纵向通道，横向通道和纵向通道互不连通；

所述换冷器的横向通道出口端通过第一管道与氨冷器横向通道进口端连接相通，所述氨冷器横向通道出口端通过第二管道与深冷器横向通道进口端连接相通，所述深冷器横向通道出口端通过第三管道与液氮换冷器横向通道进口端连接相通，所述液氮换冷器横向通道出口端通过第四管道与氨分离器进口端连接相通，所述氨分离器设有两个出口端，第一出口端通过第五管道与换冷器纵向通道入口端连接相通，第二出口端连接高纯液氨排出管；

所述氨冷器纵向通道进口端连接低纯液氨输入管，出口端连接氨气出口管；

所述深冷器纵向通道进口端连接制冷介质输入管，出口端连接制冷介质出口管；

所述液氮换冷器纵向通道进口端连接液氮输入管，出口端连接氮气出口管。

2.根据权利要求1所述的利用装置，其特征在于：优选地，所述换冷器、氨冷器、深冷器和液氮换冷器采用管壳式换热器结构。

3.根据权利要求1或2所述的利用装置，其特征在于：优选地，所述换冷器、氨冷器、深冷器和液氮换冷器采用不锈钢或碳钢材质。

4.利用如权利要求1所述装置对高纯氨制备工艺中冷量的利用方法，其特征在于，具体的步骤如下：

1）自高纯氨合成塔出来的介质经过冷却后降至室温后输送到换冷器横向通道内降温，降温所需的冷量来自氨分离器通过第五管道输送到的换冷器纵向通道内的低温氢氮混合气；

2）介质自换冷器横向通道出口端通过第一管道输送到氨冷器横向通道内进一步降温；换冷器的纵向通道内通入低纯液氨；

3）介质自氨冷器横向通道出口端通过第二管道输送到深冷器横向通道内进一步降温；深冷器的纵向通道内通入外置制冷设备制得的制冷介质；

4）介质自深冷器横向通道出口端通过第三管道输送到液氮换冷器横向通道内进一步降温；液氮换冷器的纵向通道内通入液氮，换热后的液氮变为氮气后作为纯化系统的再生气或者管道、容器的吹扫气；

5）介质自液氮换冷器横向通道出口端通过第四管道输送到氨分离器内进行分离，高纯液氨自高纯液氨排出管排出收集，分离的氢氮混合气输送到换冷器纵向通道内作为冷源。

5.根据权利要求4所述的利用方法，其特征在于，优选地，步骤3）中，制冷介质为氟利昂、氨、乙醇或乙二醇。

6.根据权利要求4所述的利用方法，其特征在于，优选地，步骤3）中，制冷介质在外置制冷设备和深冷器之间循环流动。