[发明专利]一种合成氨循环气冷凝分离液氨的方法

说明书

本发明涉及到合成氨生产技术领域，直接涉及到一种合成氨循环气冷凝分离液氨的方法，包括以下步骤：S1)将CO2气体通入压缩机以压缩降温；S2)将压缩后的CO2气体与冷水换热，使CO2气体降温；S3)降温后的CO2气体在等熵膨胀系统内使气态CO2冷凝为液态；S4)将循环气与CO2混合冷凝出液氮；S5)循环气继续通过一级节流阀压力和温度均下降后分离出的液氨进氨库；未凝的循环气再经二级节流阀降压降温；S6)二级节流膨胀制冷后全部冷凝为液氨随后分离进入氨库；未凝的剩余循环气再次通入循环冷凝器使用。该分离液氨的方法制冷量大、能耗低，以满足大型合成氨装置循环气冷凝分离液氨的需要。

技术领域

本发明涉及到合成氨生产技术领域，直接涉及到一种合成氨循环气冷凝分离液氨的方法。

背景技术

合成氨是化肥和多种化工产品的原料，我国合成氨产量已达7000万吨/年，占世界合成氨产量的43%，在国民经济中占有极其重要的地位。

多年来为提高合成氨产量，氨合成技术一直追求高压合成，而造成合成系统阻力大，能耗高等缺陷。近几年，国内外合成氨技术的研究正在向大型化、低压化发展，对节能降耗起到了积极作用。

申请人与南京一公司合作，在申请人公司建成了60万吨/年合成氨生产装置，对于这类大型合成氨系统，传统的氨冰机制冷技术无法满足循环气冷凝和分离液氨的需要。亟待研究一种制冷量大，能耗低的循环气冷凝及分离液氨工艺。

发明内容

为了解决上述问题，一种合成氨循环气冷凝分离液氨的方法，制冷量大、能耗低，以满足大型合成氨装置循环气冷凝分离液氨的需要。本发明采用的技术方案如下：

一种合成氨循环气冷凝分离液氨的方法，包括以下步骤：

S1)将CO₂气体通入压缩机以压缩降温；

S2)将压缩后的CO₂气体与冷水换热，使CO₂气体降温；

S3)降温后的CO₂气体在等熵膨胀系统内使气态CO₂冷凝为液态；

S4)将循环气通入循环冷凝器，将冷凝液化后的CO₂也通入循环冷凝器蒸发制冷，循环气温度下降从而其中的气氨冷凝为液氨，同时液化状态的CO2蒸发升温气化随后再次进入压缩机循环制冷；

S5)经上述步骤S4冷凝后的循环气通过一级节流阀压力和温度均下降后进入一级液氨分离器Ⅰ，分离出的液氨进氨库；

未凝的循环气再经二级节流阀降压降温；

S6)循环气经上述步骤S5二级节流膨胀制冷后其中的气氨全部冷凝为液氨并通过二级液氨分离器Ⅱ分离进入氨库；未凝的剩余循环气再次通入循环冷凝器使用。

上述步骤S1中，所述CO₂气体的初始压力P₁为1.85~1.88MPa，温度T₁为-20~-18℃，

经压缩机压缩后所述CO₂气体压力P₂为2.60~2.65MPa、温度T₂为48~55℃。

上述步骤S2中，所述冷水换热的方法为将CO₂气体通入波纹板换热器，经冷水换热后的CO₂气体压力P₃不变即P₃等于P₂、温度T₃下降8~12℃。