全文摘要
本实用新型涉及氨气加工的技术领域，尤其涉及一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，该装置包括合成气输入管路、分别与合成气输入管路的输出端连接的合成气处理管路和合成气回收管路，所述合成气回收管路的输出端为开工加热炉提供燃料。该实用新型的优点在于：利用进入合成气处理管路中待处理掉的废气作为开工加热炉的燃料气，可以提高能源利用率，节约天然气能源，并且该合成气主要是氢氮气，在燃烧时生成的是水和氮气，相对于天然气来说，利用合成气作为燃料减少了碳氧化合物的排放。
主设计要求
1.一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，包括合成气输入管路(6)、分别与合成气输入管路(6)的输出端连接的合成气处理管路(7)和合成气回收管路(8)，所述合成气回收管路(8)的输出端为开工加热炉(3)提供燃料。
设计方案
1.一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，包括合成气输入管路(6)、分别与合成气输入管路(6)的输出端连接的合成气处理管路(7)和合成气回收管路(8)，所述合成气回收管路(8)的输出端为开工加热炉(3)提供燃料。
2.根据权利要求1所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，装置还包括用于给开工加热炉(3)供燃料的燃气管路(9)，合成气回收管路(8)的输出端和燃气管路(9)输出端均为开工加热炉(3)提供燃料。
3.根据权利要求2所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，所述合成气处理管路(7)上设置有第一阀门(11)。
4.根据权利要求3所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，所述合成气回收管路(8)上设置有阀组(12)。
5.根据权利要求4所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，所述阀组(12)的开度可调节。
6.根据权利要求3所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，所述合成气回收管路(8)的输出端与燃气管路(9)连接。
7.根据权利要求5所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，所述合成气回收管路(8)上设置有压力计(13)，所述压力计(13)与控制单元(14)连接，所述控制单元(14)与减压阀组(12)的受控端连接。
8.根据权利要求1所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，装置还包括合成气加工管路(10)，所述合成气加工管路(10)的输入端与合成气输入管路(6)连接，输出端输出的合成气经过压缩机(2)后作为开工加热炉(3)的代加工原料，开工加热炉(3)加工后的气体输出到氨合成塔(5)。
9.根据权利要求8所述的一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，其特征在于，所述合成气输入管路(6)的入口端与液氮洗部件(1)连接，所述合成气处理管路(7)的末端设置有火炬(4)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及氨气加工的技术领域，尤其涉及一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置。
背景技术
合成氨是氢气和氮气在高温高压条件下且需要催化剂才能反应生成，其工业生产主要在装有催化剂的氨合成塔完成，其反应压力由压缩机提压完成，反应前高温由开工加热炉燃烧天然气加热合成气完成，其后高温由其自身反应放热维持。合成氨生产具系统性与连续性，包过气化、净化、氨合成工段。
氢气由气化工段生成，同时含有其它气体杂质，气化的气体经过净化工段除去杂质，然后氢气经过液氮洗部件配氮送到氨合成工段，在氢氮气未合格之前，净化工段生成的氢氮气都送到火炬燃烧放掉，氢氮气合格后经过压缩机后送往氨合成塔。开始由于氨合成塔催化剂温度比较低，催化剂没有活性，氢氮气不能反应，这时氢氮气需经过开工加热炉加热，使催化剂升温达到所需温度，氢氮气才能反应生成氨。开工加热炉燃烧使用的天然气，在这个过程中会浪费大量的能源，因此急需对现有的装置进行改进。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的不足，为此，本实用新型提供一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，包括合成气输入管路、分别与合成气输入管路的输出端连接的合成气处理管路和合成气回收管路，所述合成气回收管路的输出端为开工加热炉提供燃料。
优化的，装置还包括用于给开工加热炉供燃料的燃气管路，合成气回收管路的输出端和燃气管路输出端均为开工加热炉提供燃料。
优化的，所述合成气处理管路上设置有第一阀门。
优化的，所述合成气回收管路上设置有阀组。
优化的，所述阀组的开度可调节。
优化的，所述合成气回收管路的输出端与燃气管路连接。
优化的，所述合成气回收管路上设置有压力计，所述压力计与控制单元连接，所述控制单元与减压阀组的受控端连接。
优化的，装置还包括合成气加工管路，所述合成气加工管路的输入端与合成气输入管路连接，输出端输出的合成气经过压缩机后作为开工加热炉的代加工原料，开工加热炉加工后的气体输出到氨合成塔。
优化的，所述合成气输入管路的入口端与液氮洗部件连接，所述合成气处理管路的末端设置有火炬。
本实用新型的优点在于：
(1)利用进入合成气处理管路中待处理掉的废气作为开工加热炉的燃料气，可以提高能源利用率，节约天然气能源，并且该合成气主要是氢氮气，在燃烧时生成的是水和氮气，相对于天然气来说，利用合成气作为燃料减少了碳氧化合物的排放。
(2)本实用新型利用进入合成气处理管路中待处理掉的废气和天然气一起作为开工加热炉的燃料气，可以提高能源利用率，节约天然气能源，并且该合成气主要是氢氮气，在燃烧时生成的是水和氮气，相对于全用天然气来说，减少了碳氧化合物的排放。
(3)本实用新型中第一阀门的设置可以选择将合成气是通过火炬燃烧还是作为开工加热炉的燃料。
(4)阀组不仅起到降压的作用，还可以调节合成气回收管路的开度。
(5)开工加热炉原有设计是使用的天然气，天然气由城市燃气公司提供，有时，天然气使用量受到限制，满足不了开工加热炉使用量的要求，使得氨合成系统开车受到影响。开工加热炉的燃料气改为合成气后，由于合成气是氨合成前面工段放到火炬的气体，可随时随地的使用，且使用量不受限制，满足开工加热炉的要求，使合成氨系统开车稳定，满足自产自供，不受外界的限制，提高合成氨系统开车灵活性、自由行。
(6)控制单元通过获得压力计的压力来自动调节阀组，实现了自动化调节。
需要注意的是控制单元通过压力计来调节阀的开度是属于现有技术，在此不再赘述。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中标注符号的含义如下：
1-液氮洗部件 2-压缩机 3-开工加热炉 4-火炬 5-氨合成塔
6-合成气输入管路 7-合成气处理管路 8-合成气回收管路
9-燃气管路 10-合成气加工管路
11-第一阀门 12-阀组 13-压力计 14-控制单元
具体实施方式
如图1所示，一种利用合成气作为开工加热炉燃料的装置，包括合成气输入管路6、分别与合成气输入管路6的输出端连接的合成气处理管路7和合成气回收管路8、合成气加工管路10。装置还包括用于给开工加热炉3供燃料的燃气管路9，所述合成气回收管路8的输出端和燃气管路9输出端均为开工加热炉3提供燃料。在该实施例中，所述合成气回收管路8的输出端与燃气管路9连接。利用进入合成气处理管路7中待处理掉的废气代替天然气或者和天然气一起作为开工加热炉3的燃料气，可以提高能源利用率，节约天然气能源，并且该合成气主要是氢氮气，在燃烧时生成的是水和氮气，相对于全用天然气来说，减少了碳氧化合物的排放
所述合成气处理管路7上设置有第一阀门11。所述合成气回收管路8上设置有阀组12。所述阀组12的开度可调节。所述合成气回收管路8上设置有压力计13，所述压力计13与控制单元14连接，所述控制单元14与减压阀组12的受控端连接。系统工作时，氨合成塔5催化剂升温所需热量由燃烧合成气提供，所需热量多少通过阀组12开度大小来调节。在该实施例中，合成气回收管路8内的压强经过阀组12降至0.5MPa后配管至燃气管路9内。
所述合成气加工管路10的输入端与合成气输入管路6连接，输出端输出的合成气经过压缩机2后作为开工加热炉3的代加工原料，开工加热炉3加工后的气体输出到氨合成塔5，实现合成气的加工。
所述合成气输入管路6的入口端与液氮洗部件1连接，所述合成气处理管路7的末端设置有火炬4。当系统停止工作时，此时关闭阀组12，打开第一阀门11，合成气经过合成气处理管路7后释放到火炬4上燃烧，从而确保工作环境中合成气的浓度在最低值。
使用上述装置节约能源的计算结果如下：
(1)氨合成原始开车过程中催化剂升温还原，如氨合成塔催化剂为氧化态的，升温还原需要6-7天，开工加热炉3每小时需要天然气1300Nm3<\/sup>，使用天然气总量＝1300Nm3<\/sup>\/h*24小时*7天＝21.84万Nm3<\/sup>，工业天然气价格按2.65元\/Nm3<\/sup>，则天然气费用＝21.84万Nm3<\/sup>*2.65元\/Nm3<\/sup>＝57.876万元。
(2)合成氨系统正常开车，每年大修或事故开停车按3-4次计算，每次催化剂升温，开工加热炉需开6小时，每小时使用天然气500Nm3<\/sup>，侧天然气总量＝500Nm3<\/sup>\/h*6小时*4次\/年＝12000Nm3<\/sup>，工业天然气价格按2.65元\/Nm3<\/sup>，则每年天然气费用＝12000Nm3<\/sup>*2.65元\/Nm3<\/sup>＝3.18万元。
以上仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822274579.7
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:34(安徽)
授权编号:CN209782664U
授权时间:20191213
主分类号:F23G7/06
专利分类号:F23G7/06;C01C1/04
范畴分类:申请人:安徽六国化工股份有限公司
第一申请人:安徽六国化工股份有限公司
申请人地址:244023 安徽省铜陵市铜港路8号
发明人:王加速;周瑞;李克超
第一发明人:王加速
当前权利人:安徽六国化工股份有限公司
代理人:王挺;洪琴
代理机构:34118
代理机构编号:合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙) 34118
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计