合成氨優化生產的甲烷化裝置製造方法
2023-06-02 15:37:46
合成氨優化生產的甲烷化裝置製造方法
【專利摘要】一種合成氨優化生產的甲烷化裝置，它包括甲烷化油分離器、氨冷器、水分離器和循環機，所述甲烷化油分離器與第一管線通過第二閥門密封連接，在氨冷器與水分離器之間密封連接第五閥門，循環機的循環氣出口密封連接出口閥，並與合成系統的循環氣油分離器通過第五管線密封連接，其特點是：在第一管線和循環氣油分離器之間設置第六管線，在第六管線上依次密封連接第三閥門和第四閥門。切除甲烷化裝置工作過程是：先關閉第二閥門，再關閉第五閥門，依次打開第六管線上的第三閥門和第四閥門，從而將來自氫氮壓縮機出口經過加壓的氫氮氣引入合成循環氣油分離器後直接進入氨合成工序。
【專利說明】合成氨優化生產的甲烷化裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及化工設備，是一種用於合成氨生產的合成氨優化生產的甲烷化裝置。【背景技術】
[0002]目前國內合成氨的生產工藝都需要經過甲烷化和氨合成2道工序，見圖1，甲烷化工序的主要目的是淨化原料氣中的CO2和CO，防止合成催化劑被氧化而失去活性，為氨合成工序提供合格的原料氣，現有技術的甲烷化工藝為:來自氫氮壓縮機出口的氫氮氣通過第一管線I進到甲烷化油分離器401分離油水後分為第一路線3和第二路線5，第一路線3進入甲烷化塔404冷卻外壁，出來後經第二管線4與第二路線5的氣體混合後進入塔前換熱器402與通過第三管線8的反應氣換熱升溫，之後送至提溫換熱器403與氨合成出氣進一步換熱，溫度提升至250°C以上進入甲烷化塔404進行甲烷化反應，反應氣出塔後經第三管線8進入塔前換熱器402與第二管線4和第二路線5的混合入塔氣換熱降溫後進入水冷器405，進一步冷卻降溫至37 °C以下再送入氨冷器406繼續冷卻降溫至8 °C，反應氣中的氣相水在水冷器405和氨冷器406中被冷凝為液相，氨冷器406出口的氣液混合氣進入水分離器407,水分離器407出口氣體補入氨合成系統參與氨合成。所述原料氣為包含氫氣、氮氣、CO、CO2和少量氨的混合氣體，所述反應氣為甲烷化反應氣。
[0003]在合成氨生產時，需要不斷為氨合成工序補充原料氣，原料氣中CO、CO2的含量要求為CO2 + CO <設定值，當原料氣中CO2 + CO <設定值時，高壓甲烷化裝置運行失去淨化的意義，同時增加了能耗，所以在生產操作中會將高壓甲烷化工序切出系統，將壓縮後的氫氮混合氣直接引進氨合成工序，其工藝過程是:首先在甲烷化油分離器401入口、氨冷器406出口裝盲板30，同時關閉循環機417的出口閥20，打開第四管線13的第一閥門15，使來自氫氮壓縮機出口的氫氮氣通過第一管線I和第四管線13進到循環機417出口管線上、與經過循環機417壓縮的合成循環氣一起經第五管線18通過合成循環氣油分離器410後進入氨合成工序。
[0004]甲烷化化反應方程式:
[0005]
【權利要求】
1.一種合成氨優化生產的甲烷化裝置，它包括甲烷化油分離器(401)、甲烷化塔(404)、塔前換熱器(402)、提溫換熱器(403)、水冷器(405)、氨冷器(406)、水分離器(407)和循環機(417)，所述甲烷化油分離器(401)的底部與氫氮氣體輸送的第一管線(I)通過第二閥門(16)密封連接，甲烷化塔(404)的內壁和外壁之間設有環隙，外壁的上部和下部分別設置與環隙連通的第一入口和第一出口，甲烷化塔(404)的底部設置第二入口，在第一出口和第二入口之間設置第二出口，塔前換熱器(402)的底部設置第三入口，在第三入口的上方設置第四入口，在第三入口和第四入口之間設置第三出口，在塔前換熱器(402)的頂部設置第四出口，甲烷化塔(404)外壁上部的第一入口通過第一路線(3)與甲烷化油分離器(401)頂部的氣體出口密封連接，甲烷化塔(404)外壁底部的第一出口與塔前換熱器(402)底部設置的第四入口通過第二管線(4)密封連接、同時通過第二路線(5)與甲烷化油分離器(401)頂部的氣體出口密封連接，甲烷化塔(404)底部的第二出口與塔前換熱器(402)底部的第三入口通過第三管線(8)密封連接，甲烷化塔(404)底部設置的第二入口和塔前換熱器(402 )底部的第三出口通過提溫換熱器(403 )密封連接，塔前換熱器(402 )頂部設置的第四出口依次通過水冷器(405 )和氨冷器(406 )與水分離器(407 )的第五入口密封連接，在氨冷器(406)與水分離器(407)的第五入口之間密封連接第五閥門(17)，水分離器(407)的第五出口與循環機(417)的循環氣入口密封連接，循環機(417)的循環氣出口密封連接出口閥(20)，出口閥(20)與合成系統的循環氣油分離器(410)的第六入口通過第五管線(18)密封連接，出口閥(20)同時密封連接第四管線(13)，第四管線(13)上密封連接第一閥門(15)，其特徵是:在氫氮氣體輸送的第一管線(I)和循環氣油分離器(410)的第六入口之間設置第六管線(19 )，在第六管線(19 )上依次密封連接第三閥門(21)和第四閥門(22 )。
2.如權利要求1所述的合成氨優化生產的甲烷化裝置，其特徵是:所述第一閥門(15)、第二閥門(16)、第三閥門 (21)、第四閥門(22)、第五閥門(17)均為高壓角式截止閥。
【文檔編號】C07C1/12GK103879963SQ201410057987
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】吳凱, 王偉, 張志軍 申請人:康乃爾化學工業股份有限公司