一种气氨回收系统及回收排放性气氨的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种气氨回收系统及回收排放性气氨的方法，该方法包括冷氨输送泵、气氨冷却器、液氨加热器和气氨洗涤装置，回收气排放性气氨的方法：液氨充装栈台排放的气氨输入气氨冷却器冷却回收大部分气氨，少部分未冷凝的气氨送入气氨洗涤装置以氨水形式回收；气氨冷却器以冷氨作为冷却介质，冷氨从氨库送入气氨冷却器内与气氨进行热交换后，进入氨加热器内加热，再送入液氨充装栈台。气氨回收系统装置简单、投资成本低、降低能耗及经济环保，该装置实现了利用液氨的冷量来冷却液化气氨高效回收气氨不但实现了气氨的零排放，而且能耗低，能保证氨库压力稳定，为液氨充装栈台提供安全保障。

A Gas Ammonia Recovery System and a Method for Recovering Emissional Gas Ammonia

The invention discloses a gas ammonia recovery system and a method for recovering exhaust gas ammonia. The method comprises a cold ammonia conveying pump, a gas ammonia cooler, a liquid ammonia heater and a gas ammonia washing device, and a method for recovering gas-discharging gas ammonia: a gas ammonia input gas ammonia cooler discharged from a liquid ammonia filling stack is used for cooling and recovering most gas ammonia, and a few uncooled gas ammonia is fed into the gas AMM Gas ammonia cooler uses cold ammonia as cooling medium. Cold ammonia is fed into gas ammonia cooler from ammonia depot for heat exchange with gas ammonia, then heated in ammonia heater, and then fed into liquid ammonia filling stack. The gas ammonia recovery system has the advantages of simple equipment, low investment cost, low energy consumption and economic and environmental protection. The device realizes the use of liquid ammonia cooling capacity to cool liquid ammonia and efficiently recover gas ammonia. It not only achieves zero emission of gas ammonia, but also has low energy consumption, guarantees stable pressure of ammonia depot, and provides safety guarantee for liquid ammonia filling and stacking platform.

【技术实现步骤摘要】
一种气氨回收系统及回收排放性气氨的方法
本专利技术涉及一种合成氨相关化工生产工艺及配套设备，特别涉及一种改进的气体氨回收系统，以及氨合成工序排放性气氨的回收方法，属于氨生产

技术介绍
氨是一种常见化工物料，广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料、制冷剂等行业。在液氨的生产、使用、储存、销售的过程中产生均会产生一定排放性气氨，若不回收利用将会造成氨的损失，降低企业的经济效益，同时氨随意排空也会造成环境污染。排放性气氨如何经济节能环保的回收是众多厂家致力于解决的问题，合理经济回收各种排放性气氨可实现装置的清洁生产。目前应用于行业各装置的气氨回收技术主要利用氨的理化特性进行有效回收，包括直接放空至火炬焚烧；气氨加压液化技术；气氨洗涤技术；气氨洗涤与加压气化相结合回收技术。目前应用技术的特点及存在主要问题：1)直接放空至火炬焚烧技术；直接放空至火炬焚烧技术是利用氨的可燃烧性，将企业内产生的排放性气氨直接排空至火炬系统进行焚烧，不仅仅会造成大气中氮氧化物的污染，同时也消耗了火炬伴烧气，气氨也没有有效回收，已不作为主要回收气氨技术应用。2)气氨加压液化技术：气氨加压液化是利用氨的沸点低的原理，将气氨加压至700～800KPa即可以实现气氨液化。液氨储罐的排放性气氨经入口分离器进行分液后通过压缩机分段压缩提压后经出口水冷器经循环水冷却回收为液氨，液氨重新送回至氨储罐，该技术特点是设计较简单，排放性气氨回收较彻底，低价值附属产物，经济性也较可观。该技术通过压缩机压缩制冷，会造成装置能耗增加，经济性不理想；同时气氨来源不稳定，造成压缩机组负荷调整不稳定，造成操作难度大。3)气氨洗涤技术：利用氨极易溶于水的特性设计。整个流程设计简单，将脱盐水作为脱除氨的吸收剂从塔内填料层顶部喷下，氨气经过二级脱盐水洗涤吸收，在塔底水箱内形成10％左右的氨水，期间产生的反应热经段间换热器被循环水带走。该工艺技术能把装置内放空阀排出的对周边空气质量造成影响的氨浓度降低，满足环保要求，同时制备的低浓度氨水可送往周边公司循环利用。但是氨洗涤塔下段直径偏大，气液接触不好，需用大量的、过量的脱盐水将驰放气中残余的氨除去，不仅浪费了大量水资源，更产生大量无法利用的低浓度氨水。且氨洗涤塔操作弹性不足，单台氨洗涤塔的洗涤处理能力偏小，当气氨排放量过大时，产生的反应热无法及时移走，会造成最终排口的氨穿透，污染环境。中国专利(公开号CN103864098A)公开了一种氨罐驰放气氨吸收装置及其吸收工艺，其具体公开了气氨洗涤与加压气化相结合回收技术。通过设置盘管能够很好的降低驰放气的温度，同时盘管可有效延缓驰放气的气流速度，增加气液接触的时间和面积，使得驰放气温度降低的同时氨回收效率大大的提高；同时通过设置多层吸收式塔板结构，驰放气通过净氨塔的下段没有吸收完的含氨气体自下而上经过吸收式塔板上的小孔与来自上部的脱盐水接触进一步吸收气体中的氨，使氨含量降到200PPm以下出塔，从而达到提高氨回收率的目的，使氨的回收率达到99～99.8％；尾气出口的合格净化气送往吹风气可作为燃料使用，氨水槽中的浓氨水(20％左右)能够直接送往氨水储槽中使用或外销；具有结构简单，不浪费脱盐水和氨回收效率高的优点。该方法存在的缺陷是项目投资过大，氨水吸收过程中的产生的热量通过压缩机进行制冷循环，达到降温效果，从而提高气氨的回收效率达99％以上，过程中消耗了压缩机及循环泵的能量，综合考虑也存在能耗较大的问题。随着国家清洁生产要求，装置气氨排放及回收技术要求越来越高，既要经济环保，同时需要节能高效，于是新的气氨回收技术必须兼顾这两点。
技术实现思路
针对现有技术中对气氨回收过程存在的技术问题，本专利技术的第一个目的是在于提供一种装置简单、投资成本低、降低能耗及经济环保的气氨回收系统。本专利技术的另一个目的是在于提供一种利用液氨的冷量来冷却液化气氨的高效方法，该方法不但实现了气氨的零排放，而且能耗低，能保证氨库压力稳定，为液氨充装栈台提供安全保障。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种气氨回收系统，该系统包括冷氨输送泵、气氨冷却器、液氨加热器和气氨洗涤装置；所述气氨冷却器包括两端封闭的管体，所述管体内部在靠近两端位置各设有一块与管体截面大小相同的管板，两管板之间平行设置多根中空换热管；所述管体的两端在管板外侧的管体壁上分别设有液氨入口和液氨出口；所述管体在设有液氨入口一端的管板内侧的管体顶部壁上设有气氨出口以及在管体底部壁上设有液氨分离器；所述管体在设有液氨出口一端的管板内侧的管体顶部壁上设有气氨入口；所述管体的内部在两管板之间的两侧壁上各设有一组折流板，两侧壁上的折流板相互平行且等距交替设置，所述折流板的面积小于管体截面积；所述液氨加热器包括两端封闭的筒体，所述筒体的内部一端设有管板隔断筒体为换热室和液氨室；所述液氨室沿筒体轴心设有隔板隔断液氨室为上下两个腔室，上腔室的筒壁上设有液氨入口，下腔室的筒壁上设有液氨出口；所述换热室的内部两侧壁上各设有一组折流板，两侧壁上的折流板相互平行且等距交替设置，所述折流板的面积小于筒体截面积；所述换热室两端的筒体壁上分别设有循环水出口和循环水入口，所述换热室内部设有U型换热管，U型换热管两端口分别与液氨室的上腔室和下腔室连通；所述冷氨输送泵与气氨冷却器的液氨入口连接，气氨冷却器的液氨出口与液氨加热器的液氨入口连接，气氨冷却器的气氨出口与洗涤系统连接。优选的方案，所述管体内部设有一组用于串联固定折流板的拉杆。拉杆的设置有利于提高折流板的固定稳定性。优选的方案，所述折流板的面积为管体截面积的4/7～3/4。折流板的面积大小影响着气氨与中空换热管接触的时间，折流板设置合适的面积有利于提高气氨的冷凝效率。优选的方案，所述液氨分离器底部设有冷氨出口，有利于及时回收管体中冷凝聚集的液氨。优选的方案，所述管体及液氨分离器均设有液位计口，便于观察气氨冷却器及液氨分离器内部的气氨冷凝状况，可以及时对工艺进行调整。优选的方案，所述U型换热管串联固定换热室内部的折流板。U型换热管和折流板相互支撑固定。优选的方案，所述折流板的面积为筒体截面积的4/7～3/4。折流板的面积大小影响着热水或水蒸气与U型换热管接触的时间，折流板设置合适的面积有利于提高液氨的加热效率。优选的方案，所述气氨洗涤装置包括至少一个气氨洗涤塔。较优选的方案，所述气氨洗涤装置包括两个串联的气氨洗涤塔。较优选的方案，所述气氨洗涤塔内设有鲍尔环填料。优选的方案，所述气氨洗涤塔外部设有吸收液循环系统。本专利技术提供了基于气氨回收系统回收排放性气氨的方法，该方法是将液氨充装栈台排放的气氨输入气氨冷却器，部分气氨被冷氨冷却成液氨后，通过液氨分离器回收，部分未冷凝的气氨送入气氨洗涤装置，经过水吸收生成氨水；所述气氨冷却器以冷氨作为冷却介质，所述冷氨从氨库中通过冷氨输送泵送入气氨冷却器内与气氨进行热交换后，进入氨加热器内加热，再送入液氨充装栈台。优选的方案，氨库中-30～-33℃的冷氨通过冷氨输送泵提压至1.8～2.5MPa后送入气氨冷却器的内。经过提压后的冷氨在释放压力过程中可以吸热，有利于提高对气氨的冷凝效果。优选的方案，所述冷氨进入氨加热器内加热至7～15℃后，进入液氨充装栈台。经过热交换后的冷氨温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气氨回收系统，其特征在于：包括冷氨输送泵、气氨冷却器、液氨加热器和气氨洗涤装置；所述气氨冷却器包括两端封闭的管体，所述管体内部在靠近两端位置各设有一块与管体截面大小相同的管板，两管板之间平行设置多根中空换热管；所述管体的两端在管板外侧的管体壁上分别设有液氨入口和液氨出口；所述管体在设有液氨入口一端的管板内侧的管体顶部壁上设有气氨出口以及在管体底部壁上设有液氨分离器；所述管体在设有液氨出口一端的管板内侧的管体顶部壁上设有气氨入口；所述管体的内部在两管板之间的两侧壁上各设有一组折流板，两侧壁上的折流板相互平行且等距交替设置，所述折流板的面积小于管体截面积；所述液氨加热器包括两端封闭的筒体，所述筒体的内部一端设有管板隔断筒体为换热室和液氨室；所述液氨室沿筒体轴心设有隔板隔断液氨室为上下两个腔室，上腔室的筒壁上设有液氨入口，下腔室的筒壁上设有液氨出口；所述换热室的内部两侧壁上各设有一组折流板，两侧壁上的折流板相互平行且等距交替设置，所述折流板的面积小于筒体截面积；所述换热室两端的筒体壁上分别设有循环水出口和循环水入口，所述换热室内部设有U型换热管，U型换热管两端口分别与液氨室的上腔室和下腔室连通；所述冷氨输送泵与气氨冷却器的液氨入口连接，气氨冷却器的液氨出口与液氨加热器的液氨入口连接，气氨冷却器的气氨出口与洗涤系统连接。...

【技术特征摘要】
1.一种气氨回收系统，其特征在于：包括冷氨输送泵、气氨冷却器、液氨加热器和气氨洗涤装置；所述气氨冷却器包括两端封闭的管体，所述管体内部在靠近两端位置各设有一块与管体截面大小相同的管板，两管板之间平行设置多根中空换热管；所述管体的两端在管板外侧的管体壁上分别设有液氨入口和液氨出口；所述管体在设有液氨入口一端的管板内侧的管体顶部壁上设有气氨出口以及在管体底部壁上设有液氨分离器；所述管体在设有液氨出口一端的管板内侧的管体顶部壁上设有气氨入口；所述管体的内部在两管板之间的两侧壁上各设有一组折流板，两侧壁上的折流板相互平行且等距交替设置，所述折流板的面积小于管体截面积；所述液氨加热器包括两端封闭的筒体，所述筒体的内部一端设有管板隔断筒体为换热室和液氨室；所述液氨室沿筒体轴心设有隔板隔断液氨室为上下两个腔室，上腔室的筒壁上设有液氨入口，下腔室的筒壁上设有液氨出口；所述换热室的内部两侧壁上各设有一组折流板，两侧壁上的折流板相互平行且等距交替设置，所述折流板的面积小于筒体截面积；所述换热室两端的筒体壁上分别设有循环水出口和循环水入口，所述换热室内部设有U型换热管，U型换热管两端口分别与液氨室的上腔室和下腔室连通；所述冷氨输送泵与气氨冷却器的液氨入口连接，气氨冷却器的液氨出口与液氨加热器的液氨入口连接，气氨冷却器的气氨出口与洗涤系统连接。2.根据权利要求1所述的气氨回收系统，其特征在于：所述管体内部设有一组用于串联固定折流板的拉杆。3.根据权利要求2所述的气氨回收系统，其特征在于：所述折流板的面积为管体截面积的4/7～3/4。4.根据权利要求1所述的气氨回收系统，其特征在于：所述液氨分离器底部设有冷氨出口。5.根据权利要求1所述的气氨回收系统，其特征在于：所述管体及液氨分离器均设有液位计口。6.根据权利要求1所述的气氨回收系统，其特征在于：所述U型换热管串联固定换热室内部的折流板。7.根据权利要求6所述的气氨回收系统，其特征在于：所述折流板的面积为筒体截面积的4/7～3/4。8.根据权利要求1～7任一项所述的气氨回收系统，其特征在于：所述气氨洗涤装置包括至少一个气氨洗涤塔。9.根据权利要求8所述的气氨回收系统，其特征在于：所述气氨洗涤装置包括两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：文焕，任军平，周勇松，雷曼，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11