一种合成反应热量平衡系统的制作方法

本申请涉及催化合成反应，尤其涉及一种合成反应热量平衡系统。

背景技术：

1、在合成氨装置中，氢气和氮气在催化剂作用下发生反应生成氨，并释放出大量热量。该反应通常在固定床或填充床反应器中进行，反应速率受入口温度控制，反应热相对稳定。为实现能量回收，通常在合成塔出口利用液态水吸收反应热，产生蒸汽并送入蒸汽管网统一利用。

2、然而，当蒸汽管网侧出现负载故障或停机时，为防止管网压力过高，需减少蒸汽的输出。由于合成反应持续进行，释放的热量保持恒定，若无法及时将热量通过产汽带走，会导致合成塔出口温度升高，存在设备损坏的风险。为确保安全，只能通过降低合成塔入口的进气量来减少反应热的产生，但这将直接导致氨合成装置的产量下降。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种合成反应热量平衡系统，以解决如何有效处理合成反应产生的余热，避免因热量无法及时带走而导致合成塔出口温度过高、设备损坏、以及产量下降等问题。

2、为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

3、本申请提供一种合成反应热量平衡系统，包括：合成塔，所述合成塔内能够发生反应产生热量；换热器，所述换热器与所述合成塔的出口端连接；汽包，所述汽包通过第一管线与所述换热器连接，所述汽包用于产生蒸汽；除氧器，所述除氧器通过第二管线与所述换热器连接，所述除氧器用于产生无氧水；动力泵，所述动力泵分别与所述换热器和所述除氧器连接；其中，所述无氧水能够在所述动力泵的作用下进入所述换热器内，并经由所述换热器进入所述汽包，或，所述汽包和所述除氧器内。

4、在本申请的一些实施例中，合成反应热量平衡系统还包括：控制装置，第一温度传感器、第一流量传感器、第一流量调节阀以及第二流量调节阀；所述第一温度传感器设置于所述合成塔的出口处，用于检测所述合成塔出口的温度；所述第一流量传感器设置于所述动力泵的出口处，用于检测所述动力泵出口所述无氧水的流量；第一流量调节阀设置于所述第一管线上，用于控制所述无氧水进入所述汽包的流量；第二流量调节阀设置于所述第二管线上，用于控制所述无氧水进入所述除氧器的流量；所述控制装置分别与所述第一温度传感器、所述第一流量传感器、所述第一流量调节阀以及所述第二流量调节阀连接，所述控制装置根据所述第一温度传感器和所述第一流量传感器的检测信号，控制所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀的开度。

5、在本申请的一些实施例中，所述第二管线上设有第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀和所述第二截止阀分别位于所述第二流量调节阀的两侧。

6、在本申请的一些实施例中，所述第二管线上靠近所述换热器的一端设有总阀门，所述总阀门用于所述第二管线的通断。

7、在本申请的一些实施例中，所述第二管线上还设有第二流量传感器，所述第二流量传感器位于所述总阀门和所述第一截止阀之间，用于检测所述第二管线上所述无氧水的流量。

8、在本申请的一些实施例中，所述除氧器内设有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述除氧器内的温度；所述控制装置与所述第二温度传感器和所述第二流量传感器连接，所述控制装置根据所述第二温度传感器和所述第二流量传感器的检测信号，控制所述第二流量调节阀的开度。

9、在本申请的一些实施例中，合成反应热量平衡系统还包括：泄压管线，所述泄压管线在所述总阀门和所述第一截止阀之间与所述第二管线连通，所述泄压管线上设有泄压阀。

10、在本申请的一些实施例中，合成反应热量平衡系统还包括：限流孔板，所述限流孔板靠近所述除氧器设置于所述第二管线上，用于限制所述第二管线上所述无氧水的流量。

11、在本申请的一些实施例中，所述无氧水的压力为14-16mpa；所述第一管线和所述第二管线的压力相等。

12、在本申请的一些实施例中，所述合成塔为氨合成塔，所述合成塔内设有催化剂。

13、相较于现有技术，本申请提供的合成反应热量平衡系统，通过合成塔出口与换热器相连，从合成塔出来的反应产物携带大量热量进入换热器。汽包通过第一管线与换热器连接，除氧器通过第二管线与换热器连接，动力泵分别与换热器和除氧器连接，通过动力泵在合成塔出口可将合成反应产生的热量通过控制无氧水的流向，可将系统不匹配的多余热量送入除氧器，不仅可节省除氧器的蒸汽消耗，提高热能利用率。还可减少蒸汽管网侧的蒸汽用量，避免因压力异常引发的管道破裂、设备损坏等严重安全事故，为蒸汽管网的稳定运行提供了可靠保障，并提高合成塔生产效率和产量。

1.一种合成反应热量平衡系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，

7.根据权利要求4所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求2所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的合成反应热量平衡系统，其特征在于，