專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用合成氨余熱進(jìn)行分子篩再生處理的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分子篩的再生處理裝置，尤其涉及一種利用合成氨余熱進(jìn)行分子篩再生處理的裝置。
背景技術(shù)：
分子篩是一種硅鋁酸鹽，是由硅鋁通過(guò)氧橋連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，使不同大小形狀的分子分開(kāi)，直到篩分分子的作用，因而稱(chēng)作分子篩。它主要用于各種氣體、液體的深度干燥，氣體、液體的分離和提純，催化劑載體等。在合成氨反應(yīng)中，需合成塔內(nèi)通入氫氣、氮?dú)獾群铣蓺馔ㄟ^(guò)觸媒進(jìn)行反應(yīng)合成氨。由于鐵系觸媒遇氧(如CO、C02和H20等)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而降低其催化作用；所以合成氣在進(jìn)入合成塔進(jìn)行反應(yīng)之前要使用分子篩將能使觸媒氧化的氣體成份除去。分子篩的運(yùn)行機(jī)理是低溫吸附，高溫再生，即在低溫下選擇性吸附合成氣中的CO、CO2和H2O,然后再利用·300度以上的高溫進(jìn)行加熱除去被吸附的物質(zhì)達(dá)到分子篩閃蒸再生。在以往傳統(tǒng)工藝下，分子篩加熱熱源的熱值遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，這就導(dǎo)致分子篩再生時(shí)，其吸附的C0、C02和H2O沒(méi)有完全從分子篩中閃蒸出來(lái)。長(zhǎng)此以往，勢(shì)必造成分子篩的吸附性能和機(jī)械性能的衰減和老化，從而引發(fā)合成塔中的觸媒出現(xiàn)暫時(shí)性中毒需要合成塔副線(xiàn)閥關(guān)死且要開(kāi)循環(huán)閥來(lái)維持合成塔溫度的現(xiàn)象。所以若不及時(shí)解決分子篩再生出口溫度低的問(wèn)題，就會(huì)反復(fù)出現(xiàn)上述狀況，整個(gè)合成氨系統(tǒng)都會(huì)受到制約，且合成塔的觸媒若反復(fù)的暫時(shí)性中毒，就會(huì)造成合成氨的合成效率下降、合成壓力上升等嚴(yán)重的后果。另外，由于合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，合成塔出口的熱量高，所以需要冷凝器進(jìn)行處理后才能排放，不僅增加了設(shè)備與冷凝處理的能源，還造成了資源的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要解決上述不足，提供一種利用合成氨余熱進(jìn)行分子篩再生處理的裝置，達(dá)到分子篩在合成氨反應(yīng)中利用合成氨的余熱進(jìn)行再生，并同時(shí)進(jìn)行吸附處理的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種利用合成氨余熱進(jìn)行分子篩再生處理的裝置，包括合成塔，與合成塔出口連接的預(yù)熱器、熱交換器，以及對(duì)合成氣進(jìn)行吸附的干燥器，所述合成氣輸入管道分成兩條管路通往干燥器，一條管路通過(guò)路閥與干燥器連接，另一條管路通過(guò)設(shè)有加熱閥控制的再生加熱器與干燥器連接；所述再生加熱器與熱交換器的連接管道上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥；所述合成塔出口通過(guò)管道與再生加熱器連接；所述路閥、溫度調(diào)節(jié)閥、加熱閥的輸入端分別與時(shí)間控制器的輸出端進(jìn)行電連接。為了方便溫度調(diào)節(jié)閥的檢修，所述再生加熱器與合成塔出口之間的管道上設(shè)有截止閥，所述溫度調(diào)節(jié)閥與熱交換器之間的管道上也設(shè)有截止閥。所述再生加熱器與溫度調(diào)節(jié)閥之間的管道上設(shè)有導(dǎo)淋閥，導(dǎo)淋閥可作為泄壓口和置換口，方便溫度調(diào)節(jié)閥的置換。[0010]本裝置中由于將合成塔的出口與再生加熱器進(jìn)行管道連接，使得合成氨反應(yīng)中產(chǎn)生的大量熱量進(jìn)入了再生加熱器，避免了熱量的浪費(fèi)與冷卻這些熱能的設(shè)備與電能；本實(shí)用新型通過(guò)時(shí)間控制器來(lái)控制路閥、加熱閥與溫度調(diào)節(jié)閥的開(kāi)、關(guān)，當(dāng)其中一只干燥器中分子篩吸附飽和時(shí)，時(shí)間控制器及時(shí)關(guān)閉路閥，并打開(kāi)加熱閥與溫度調(diào)節(jié)閥，使合成氣先進(jìn)入再生加熱器進(jìn)行加熱，升溫達(dá)到分子篩再生的溫度時(shí)進(jìn)入干燥器中對(duì)分子篩進(jìn)行加熱再生，同時(shí)另一個(gè)干燥器對(duì)合成氣進(jìn)行吸附處理，供合成氨反應(yīng)。分子篩的加熱再生保證分子篩的吸附、干燥性能，并去除掉合成氣中含氧氣體與水分，保證了合成氨反應(yīng)中觸媒的性能，提高合成氨的合成效率。當(dāng)分子篩再生結(jié)束后，時(shí)間控制器關(guān)閉加熱閥與溫度調(diào)節(jié)閥，同時(shí)打開(kāi)路閥，使合成氣直接通往干燥器中進(jìn)行吸附處理，處理后的合成氣通過(guò)壓縮機(jī)提高壓力后進(jìn)入合成塔中進(jìn)行合成氨反應(yīng)。其中截止閥更好地控制了合成氣的流量、方便溫度調(diào)節(jié)閥的檢修；導(dǎo)淋閥可以作為泄壓口和置換口，方便置換。本實(shí)用新型的有益效果有I、本實(shí)用新型對(duì)合成氨反應(yīng)中各類(lèi)工況都有適用性，即使在氨合成裝置負(fù)荷較低的情況，由合成塔出口提供的熱量仍然可以作為分子篩再生熱源的要求。2、本實(shí)用新型中采用兩只干燥器并聯(lián)，一只干燥器中分子篩正常工作，對(duì)合成氣中有害氣體進(jìn)行吸附處理；另一只干燥器中分子篩同時(shí)進(jìn)行加熱再生處理；兩只干燥器相互交替工作和再生，保證了合成氨設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行。3、本實(shí)用新型中合成氣參與分子篩再生后仍回到合成塔中參與合成氨的反應(yīng)，達(dá)到能量、組分的綜合利用，并減少了分子篩再生處理的設(shè)備與成本。4、本實(shí)用新型對(duì)合成塔出口的熱量進(jìn)行回收利用，并減少對(duì)廢熱的降溫處理能耗。5、降低了合成氣中的水分，避免合成氣帶水致使壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子受損；并降低了合成氣中的CO、CO2等有害氣體成分，保護(hù)合成塔中觸媒不受含氧化合物的危害，延長(zhǎng)了觸媒的使用壽命。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的裝置示意圖。圖中1 一壓縮機(jī)，2 —熱交換器，3 —合成塔，4 一冷凝器，5 —預(yù)熱器，6 —再生加熱器，7 —時(shí)間控制器，8、8’ 一截止閥,9 一溫度調(diào)節(jié)閥，10 一干燥器，11 一加熱閥，12 一路閥，13 —導(dǎo)淋閥。
具體實(shí)施方式
圖I所示的是本實(shí)用新型的裝置，包括合成塔3，與合成塔3出口連接的預(yù)熱器5、熱交換器2，以及對(duì)合成氣進(jìn)行吸附的干燥器10 ;所述合成氣輸入管道分成兩條管路通往干燥器10進(jìn)行吸附處理后，再經(jīng)壓縮機(jī)I、熱交換器2進(jìn)入合成塔3進(jìn)行合成氨反應(yīng)，其中一條管路通過(guò)路閥12與干燥器10連接，另一條管路通過(guò)設(shè)有加熱閥11控制的再生加熱器6與干燥器10連接；所述再生加熱器6與熱交換器2的連接管道上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥9 ;所述合成塔3出口通過(guò)管道與再生加熱器6連接；所述路閥12、溫度調(diào)節(jié)閥9、加熱閥11的輸入端分別與時(shí)間控制器7的輸出端進(jìn)行電連接。所述預(yù)熱器5、再生加熱器6的余熱通過(guò)熱交換器2熱交換后進(jìn)入冷凝器4進(jìn)一步降溫處理后排放。所述再生加熱器6與合成塔3出口之間的管道上設(shè)有截止閥8，所述溫度調(diào)節(jié)閥9與熱交換器2之間的管道上也設(shè)有截止閥8，。所述再生加熱器6與溫度調(diào)節(jié)閥9之間的管道上設(shè)有導(dǎo)淋閥13，導(dǎo)淋閥可作為泄壓口和置換口，方便溫度調(diào)節(jié)閥的置換。本裝置中，分子篩正常時(shí)，合成氣直接進(jìn)入干燥器進(jìn)行吸附處理，然后經(jīng)壓縮機(jī)、熱交換器進(jìn)入合成塔進(jìn)行合成氨反應(yīng)。由于分子篩去除掉合成氣中CO、CO2等有害氣體成分與水分，保證了合成氨反應(yīng)中觸媒的性能，延長(zhǎng)了觸媒的使用壽命，并提高合成氨的合成效率。當(dāng)干燥器中部分分子篩吸附飽和時(shí)，需要對(duì)分子篩進(jìn)行及時(shí)的再生處理以達(dá)到提高分子篩的吸附性能和機(jī)械性能，避免合成氨反應(yīng)中觸媒的中毒現(xiàn)象，也避免了熱量的浪費(fèi)與冷卻這些熱能的設(shè)備與電能。本裝置將合成塔的出口與再生加熱器進(jìn)行管道連接，使得合成氨反應(yīng)中產(chǎn)生的大量熱量進(jìn)入再生加熱器中作為分子篩再生的熱源。本裝置通過(guò)時(shí)間控制器來(lái)控制路閥、加熱閥與溫度調(diào)節(jié)閥的開(kāi)、關(guān)，當(dāng)其中一只干燥器中分子篩吸附飽和時(shí)，時(shí)間控制器及時(shí)關(guān)閉路閥，并打開(kāi)加熱閥與溫度調(diào)節(jié)閥，使合成氣先進(jìn)入再生加熱器進(jìn)行加熱，升溫達(dá)到分子篩再生的溫度時(shí)再進(jìn)入干燥器中對(duì)分子篩進(jìn)行加熱再生，同時(shí)另一個(gè)干燥器對(duì)合成氣進(jìn)行吸附處理，供合成氨反應(yīng)。當(dāng)分子篩再生結(jié)束后，時(shí)間控制器關(guān)閉加熱閥與溫度調(diào)節(jié)閥，同時(shí)打開(kāi)路閥，使合成氣直接通往干燥器中進(jìn)行吸附處理，處理后的合成氣通過(guò)壓縮機(jī)提高壓力后進(jìn)入合成塔中進(jìn)行合成氨反應(yīng)。其中截止閥更好地控制了合成氣的流量、方便溫度調(diào)節(jié)閥的檢修；導(dǎo)淋閥可以作為泄壓口和置換口，方便置換。以上實(shí)施例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種利用合成氨余熱進(jìn)行分子篩再生處理的裝置，包括合成塔，與合成塔出口連接的預(yù)熱器、熱交換器，以及對(duì)合成氣進(jìn)行吸附的干燥器，其特征在于所述合成氣輸入管道分成兩條管路通往干燥器，一條管路通過(guò)路閥與干燥器連接，另一條管路通過(guò)設(shè)有加熱閥控制的再生加熱器與干燥器連接；所述再生加熱器與熱交換器的連接管道上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥；所述合成塔出口通過(guò)管道與再生加熱器連接；所述路閥、溫度調(diào)節(jié)閥、加熱閥的輸入端分別與時(shí)間控制器的輸出端進(jìn)行電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述再生加熱器與合成塔出口之間的管道上設(shè)有截止閥，所述溫度調(diào)節(jié)閥與熱交換器之間的管道上也設(shè)有截止閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述再生加熱器與溫度調(diào)節(jié)閥之間的管道上設(shè)有導(dǎo)淋閥。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種利用合成氨余熱進(jìn)行分子篩再生處理的裝置，包括合成塔，與合成塔出口連接的預(yù)熱器、熱交換器，以及對(duì)合成氣進(jìn)行吸附的干燥器，所述合成氣輸入管道分成通過(guò)路閥與設(shè)有加熱閥控制的再生加熱器通往干燥器；所述再生加熱器與熱交換器的連接管道上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥；所述合成塔出口通過(guò)管道與再生加熱器連接；所述路閥、溫度調(diào)節(jié)閥、加熱閥的輸入端分別與時(shí)間控制器的輸出端進(jìn)行電連接。將合成塔出口的熱量進(jìn)行回收并作為分子篩再生的熱源，更好地保證了分子篩的吸附、干燥性能，延長(zhǎng)了觸媒的使用壽命，提高合成氨的合成效率，并保證了合成氨設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行、減少了對(duì)廢熱處理能耗。
文檔編號(hào)C01C1/04GK202778509SQ201220436898
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者應(yīng)天龍, 余東洋, 吳敏 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司