本發(fā)明涉及合成氨，特別涉及一種脫碳工序余熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在合成氨的脫碳工序是將合成變換氣中的二氧化碳脫除至0.5％wt下，然后送至精制工序，并回收部分二氧化碳。現(xiàn)有脫碳技術(shù)較多，對(duì)于不同物料、不同制造合成氣的方法，其脫碳工藝選擇也有所區(qū)別。其中，改良熱鉀堿法(苯菲爾法)屬于化學(xué)吸收法，以二乙醇胺為活化劑,工業(yè)上采用噴射器閃蒸技術(shù)及變壓再生節(jié)能技術(shù)，該工藝較為成熟，在節(jié)能降耗方面有一定優(yōu)勢(shì)，因此苯菲爾法是目前國(guó)內(nèi)外使用較為普遍的一種脫碳方法。

2、其中，苯菲爾工藝雖然采用變壓再生脫碳及采用蒸汽噴射器等技術(shù)，但通過在實(shí)際生產(chǎn)過程，脫碳系統(tǒng)中還存在大量低位熱能沒有利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種脫碳工序余熱回收系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的合成氨的脫碳工序中存在大量低位熱能沒有利用的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種脫碳工序余熱回收系統(tǒng)，包括：

3、吸收塔，其用于接收含有二氧化碳的生成氣并進(jìn)行脫碳處理；所述吸收塔內(nèi)設(shè)有用于吸收二氧化碳?xì)怏w的脫碳溶液；

4、第一再生塔，其與所述吸收塔相連；所述第一再生塔用于接收所述吸收塔內(nèi)的溶液并進(jìn)行脫除溶液中的二氧化碳，得到再生脫碳溶液和二氧化碳；

5、減壓裝置，其與所述第一再生塔相連，用于接收所述再生脫碳溶液并減壓；

6、冷水槽，其用于容置循環(huán)水；

7、第一制冷機(jī)組，分別與所述冷水槽和所述減壓裝置相連，以接收所述循環(huán)水和所述再生脫碳溶液，所述第一制冷機(jī)組能夠以所述再生脫碳溶液為驅(qū)動(dòng)熱源，以使所述再生脫碳溶液降溫至第一預(yù)設(shè)溫度，所述循環(huán)水降溫至第二預(yù)設(shè)溫度；

8、第二制冷機(jī)組，其與所述第一制冷機(jī)組相連，以接收所述再生脫碳溶液和循環(huán)水，所述第二制冷機(jī)組能夠以所述第一制冷機(jī)組降溫后的再生脫碳溶液為驅(qū)動(dòng)熱源，以使所述再生脫碳溶液由第一預(yù)設(shè)溫度降溫至第三預(yù)設(shè)溫度，所述循環(huán)水降溫至第四預(yù)設(shè)溫度；

9、其中，所述第二制冷機(jī)組與吸收塔相連，以將所述再生脫碳溶液輸送至所述吸收塔，所述第二制冷機(jī)組還用于與外部設(shè)備相連，以輸送循環(huán)水。

10、在其中一實(shí)施方式中，所述外部設(shè)備配置為合成氨體系的合成氨設(shè)備；所述第二制冷機(jī)組向所述合成氨設(shè)備輸送循環(huán)水。所述吸收塔接收所述合成氨體系的變換工序所產(chǎn)生的生成氣，并將脫除二氧化碳后的生成氣輸送至所述合成氨設(shè)備。

11、在其中一實(shí)施方式中，所述第一制冷機(jī)組的制冷劑包括水，所述第一制冷機(jī)組的吸收劑包括氯化鈣、硝酸鋰或甲酸鉀中的至少一種。

12、在其中一實(shí)施方式中，所述第二制冷機(jī)組的制冷劑包括環(huán)氧乙烷，所述第二制冷機(jī)組的吸收劑包括氨基酸型離子液體。

13、在其中一實(shí)施方式中，所述氨基酸型離子液體中的陽(yáng)離子包括季銨型陽(yáng)離子、咪唑型陽(yáng)離子中的至少一種。

14、在其中一實(shí)施方式中，所述氨基酸型離子液體中的陰離子包括谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸根離子中至少一種。

15、在其中一實(shí)施方式中，所述第一制冷機(jī)組的吸收劑包括氯化鈣和硝酸鋰，所述氯化鈣的含量為70wt％～90wt％，所述硝酸鋰的含量為10wt％～30wt％。

16、在其中一實(shí)施方式中，所述第一制冷機(jī)組的吸收劑包括氯化鈣和甲酸鉀，所述氯化鈣的含量為70wt％～90wt％，所述甲酸鉀的含量為10wt％～30wt％。

17、在其中一實(shí)施方式中，所述第一制冷機(jī)組的吸收劑的含量為75wt％～85wt％的氯化鈣、8wt％～10wt％的硝酸鋰以及5wt％～10wt％甲酸鉀。

18、在其中一實(shí)施方式中，所述脫碳溶液包括碳酸鉀溶液。

19、在其中一實(shí)施方式中，所述再生脫碳溶液包括碳酸鉀溶液。

20、在其中一實(shí)施方式中，所述冷水槽內(nèi)容置的循環(huán)水配置為脫鹽水。

21、在其中一實(shí)施方式中，所述第一制冷機(jī)組包括第一發(fā)生器、第一吸收器、第一蒸發(fā)器和第一冷凝器；

22、所述第一發(fā)生器設(shè)有第一管道，所述第一管道的進(jìn)液口與所述減壓裝置的出口相連，所述第一管道的出液口與所述第二制冷機(jī)組相連，所述第一發(fā)生器能夠使所述再生脫碳溶液降溫并使所述再生脫碳溶液流向所述第二制冷機(jī)組；

23、所述第一冷凝器連接在所述第一發(fā)生器和第一蒸發(fā)器之間，所述第一冷凝器用于對(duì)所述第一制冷機(jī)組的制冷劑降溫并輸送至所述第一蒸發(fā)器內(nèi)；

24、所述第一蒸發(fā)器連接在所述第一冷凝器和所述第一吸收器之間，所述第一蒸發(fā)器設(shè)有第二管道，所述第二管道的進(jìn)口與所述冷水槽連通，所述第一蒸發(fā)器能夠使所述循環(huán)水降溫并使所述循環(huán)水流向所述第二制冷機(jī)組；

25、所述第一吸收器連接在所述第一蒸發(fā)器與所述第一發(fā)生器之間，所述第一吸收器用于對(duì)所述第一制冷機(jī)組的制冷劑降溫并輸送至所述第一發(fā)生器內(nèi)。

26、在其中一實(shí)施方式中，所述第二制冷機(jī)組包括第二發(fā)生器、第二吸收器、第二蒸發(fā)器和第二冷凝器；

27、所述第二發(fā)生器設(shè)有第三管道，所述第三管道的進(jìn)液口與所述第一管道的出口相連，所述第三管道的出液口與所述吸收塔相連，所述第二發(fā)生器能夠使所述再生脫碳溶液降溫并使所述再生脫碳溶液流向所述吸收塔；

28、所述第二冷凝器連接在所述第二發(fā)生器和第二蒸發(fā)器之間，所述第二冷凝器用于對(duì)所述第二制冷機(jī)組的制冷劑降溫并輸送至所述第二蒸發(fā)器內(nèi)；

29、所述第二蒸發(fā)器連接在所述第二冷凝器和所述第二吸收器之間，所述第二蒸發(fā)器設(shè)有第四管道，所述第四管道進(jìn)口與所述第二管道的出口連通，所述第二蒸發(fā)器能夠使所述循環(huán)水降溫并將所述循環(huán)水輸送至外部設(shè)備；

30、所述第二吸收器連接在所述第二蒸發(fā)器與所述第二發(fā)生器之間，所述第二吸收器用于對(duì)所述第二制冷機(jī)組的制冷劑降溫并輸送至所述第二發(fā)生器內(nèi)。

31、在其中一實(shí)施方式中，還包括第二再生塔，所述第二再生塔的進(jìn)口與所述減壓裝置相連以接收部分汽化的所述再生脫碳溶液，所述第二再生塔用于脫除所述再生脫碳溶液中的二氧化碳；

32、輸送泵，所述輸送泵分別與所述吸收塔的出口和所述第二再生塔的出口相連，所述輸送泵能夠?qū)⑺鑫账隹诤退龅诙偕隹诘娜芤狠斔椭了龅谝辉偕?/p>

33、在其中一實(shí)施方式中，還包括第一水冷器，所述第一水冷器的進(jìn)口與所述減壓裝置相連，所述第一水冷器能夠接收加壓后的所述再生脫碳溶液，并用于對(duì)所述再生脫碳溶液降溫；所述第一水冷器的出口與所述吸收塔相連，以使降溫后的所述再生脫碳溶液流向所述吸收塔。

34、在其中一實(shí)施方式中，三通閥，所述三通閥具有三個(gè)連通口，三個(gè)所述連通口分別與所述減壓裝置的出口、所述第一制冷機(jī)組以及所述第一水冷器的進(jìn)口相連。

35、在其中一實(shí)施方式中，第一開關(guān)閥，所述第一開關(guān)閥連接在所述減壓裝置與所述第一水冷器之間，所述第一開關(guān)閥配置為控制所述減壓裝置與所述第一水冷器之間管路的導(dǎo)通與截至。

36、在其中一實(shí)施方式中，第二開關(guān)閥，所述第二開關(guān)閥連接在所述減壓裝置與所述第一制冷機(jī)組之間，所述第二開關(guān)閥配置為控制所述減壓裝置與所述第一制冷機(jī)組之間管路的導(dǎo)通與截至。

37、由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

38、本技術(shù)提供一種脫碳工序余熱回收系統(tǒng)，脫碳工序余熱回收系統(tǒng)包括吸收塔、第一再生塔、減壓裝置、冷水槽、第一制冷機(jī)組和第二制冷機(jī)組。其中，通過利用第一再生塔產(chǎn)生的再生脫碳溶液的余熱作為第一制冷機(jī)組的驅(qū)動(dòng)熱源，進(jìn)而將再生脫碳溶液進(jìn)行第一次降溫，同時(shí)可以使冷水槽的循環(huán)水與第一制冷機(jī)組進(jìn)行熱交換，進(jìn)而獲得降溫的循環(huán)水；進(jìn)一步地，再生脫碳溶液繼續(xù)流向第二制冷機(jī)組，并在第二制冷機(jī)組進(jìn)行二次降溫，其中，第二制冷機(jī)組可以進(jìn)一步充分回收經(jīng)過一次降溫的再生脫碳溶液的低位熱能作為第二制冷機(jī)組的驅(qū)動(dòng)熱源，使得再生脫碳溶液可以在第二制冷機(jī)組進(jìn)一步降溫，同時(shí)，第一制冷機(jī)組流向的第二制冷機(jī)組的循環(huán)水也能通過與第二制冷機(jī)組換熱進(jìn)一步降溫。這樣，經(jīng)過第一制冷機(jī)組和第二制冷機(jī)組兩次的梯度降溫，可以使脫碳溶液具有更低的溫度，進(jìn)而在脫碳塔內(nèi)進(jìn)行更高效的二氧化碳吸收過程，同時(shí)，可以將已經(jīng)與第一制冷機(jī)組及第二制冷機(jī)組進(jìn)行換熱降溫后的循環(huán)水輸送至后續(xù)的外部設(shè)備中，循環(huán)水可以用于后續(xù)需要降溫的合成工序中，不僅可以充分利用再生脫碳溶液的低位熱能，還能為后續(xù)的合成工序提供低溫循環(huán)水，降低了外部設(shè)備整體工藝?yán)鋮s水用量，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝的節(jié)能增效。