[实用新型]提高生产能力的合成氨脱碳系统

说明书

本实用新型公开了一种提高生产能力的合成氨脱碳系统，来自低变系统的工艺气依次经过低变气废锅、再沸器、换热器降温后，进入低变气分离器，从低变气分离器出来的工艺气从所述二氧化碳吸收塔的底部进入，所述低变气废锅的进口不再设计中压蒸汽加入管道；所述二氧化碳再生塔的顶部气体出口与汽提塔的底部进口相连，所述闪蒸槽的半贫液出口管线两条支管分别与半贫液泵和汽提塔的上部的液体进口相连，所述汽提塔底部的液体出口通过管道与升压泵相连，所述升压泵的出口管线与半贫液泵出口管线相连。提高了脱碳系统的生产能力，达到节能降耗的目的。

技术领域

本实用新型涉及合成氨技术领域，具体为一种提高生产能力的合成氨脱碳系统。

背景技术

氮肥厂合成氨工艺总流程为：来自长输管线的天然气首先进入天然气配气站，天然气在配气站进行缓冲及调压后进入合成氨装置的常温脱硫系统，然后通过天然气压缩，高温脱硫，换热式一段蒸汽转化、二段富氧空气转化，一氧化碳高、低温变换，改良热钾碱法脱碳，甲烷化深度净化除去残余的CO和CO₂，合成气压缩，14.0MPa下氨合成，冷冻分离，最终得到产品液氨。

目前脱碳系统工艺流程普遍采用的是本菲尔法(即改良热钾碱法)脱出工艺气体中的CO₂。在较高压力的CO₂吸收塔里面用配置的K₂CO₃溶液与工艺气体里面的CO₂反应生成KHCO₃溶液,反应式为：K₂CO₃+CO₂＝KHCO₃。KHCO₃溶液在降压后的再生塔里面经过蒸汽加热，然后分解成K₂CO₃溶液和CO₂气体，反应式为：KHCO₃＝K₂CO₃+CO₂。CO₂气体通过放空进入大气，K₂CO₃溶液通过贫液泵和半贫液泵加压后回到CO₂吸收塔里面进行循环使用。

工艺流程叙述如下：来自低变工序的工艺气与中压蒸汽混合，混合气体温度在230℃左右进入低变气废锅，气体与废锅换热后温度降至175℃左右，然后进入再沸器，再沸器内的脱碳液与气体继续进行换热，脱碳液被加热，混合气体温度则降低至120℃左右后依次进入换热器和低变气分离器，气体温度最终降低至80℃左右，中压蒸汽被冷凝成水后分离出来。工艺气体从CO₂吸收塔的下部进入，气体在塔内与从CO₂吸收塔上部进入的贫液和从CO₂吸收塔中部进入的半贫液进行逆流接触，气体中的CO₂与溶液中的K₂CO₃反应生成KHCO₃，净化后的工艺气中CO₂＜0.1％，最后净化气被送去甲烷化工序继续进行反应。

从CO₂吸收塔底部出来的溶液中含有大量的KHCO₃，我们叫它富液。富液从塔底出来后经过水力透平回收能量，溶液压力从2.8MPa左右降低至0.6MPa左右，然后从CO₂再生塔的上部进入塔内。富液在CO₂再生塔内与从塔中部上来的蒸汽和CO₂气体进行逆流接触，富液在降压和加热的作用下进行分解，分解后的溶液绝大部分从CO₂再生塔的中部出来后进入闪蒸槽，闪蒸槽在喷射器的抽吸作用下产生真空，抽吸介质是低压蒸汽，溶液在闪蒸槽内继续进行降压闪蒸并分解出CO₂，从闪蒸槽出来的溶液我们叫做半贫液(KHCO₃＜14％)。从闪蒸槽中分解出来的CO₂与低压蒸汽返回进入CO₂再生塔的中部。从闪蒸槽底部出来的半贫液通过半贫液泵加压至3.5MPa左右后从CO₂吸收塔的中部进入，半贫液继续参与对工艺气体的洗涤净化。