一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置。


背景技术：

2.超纯氨作为重要的特种气体之一，已被广泛用于电子电气、国防工业和科学研究等领域。超纯氨是微电子领域的重要原材料、在液晶面板和太阳能电池等领域也有大规模应用、还是制备三氟化氮与氮化硅的基础材料。随着国内微电子产业规模及设备规模的不断扩大，国产超纯氨的用量大规模攀升。
3.超纯氨生产常用的产业化工艺路线主要有吸附工艺、低压精馏工艺、中压精馏工艺。目前中压精馏工艺，运行稳定，运行成本低，单套装置规模较大，操作要求较高。其中，超纯氨制备系统中脱重精馏塔处理装置（见图1）生产过程中，脱重精馏塔进料口通入浓度大于99.8%，水分含量为19 ppm，温度为49℃~52℃的氨气，在脱重精馏塔中同时多次进行部分气化、部分冷凝。气液两相在塔内实现传热传质分离，经过反复的气液交换，将氨气与水分等重组分进行分离；脱重精馏塔的塔顶少量连续排放，以防止前序步骤中过来的微量的轻组分在塔顶聚集。生产过程中，所需要脱除的液氨、水、油脂等混合物重组分容易在脱重精馏塔底部与再沸器连通的管路中堆积，造成管路堵塞。出现故障后，再沸器热水进口温度为58~60℃，再沸器热水出口温度同为58~60℃，再沸器无法完成换热；与此同时，脱重精馏塔无法完成升压，塔内压力为0.7~0.9 mpa，生产系统需要停车维护，对生产效率和产品超纯氨的纯度具有较大的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，该装置有利于塔底重组分完全清除，将产生的重组分混合物进行回收。
5.本实用新型的技术方案在于：一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，包括脱重精馏塔，所述脱重精馏塔的塔底与再沸器相连通，脱重精馏塔的塔顶与冷凝器相连通，所述再沸器的顶部和底部以及脱重精馏塔的塔底分别与氮气吹扫管路相连通，再沸器的底部以及脱重精馏塔的塔底还分别与吸收塔相连通，所述脱重精馏塔的塔底还连通有废氨处理装置。
6.进一步地，所述脱重精馏塔设置有进料口。
7.进一步地，所述再沸器设置有热水进口和冷水出口。
8.进一步地，所述再沸器的顶部经管路与脱重精馏塔相连通并连通氮气吹扫管路。
9.进一步地，所述吸收塔为超纯氨生产系统配套装置。
10.进一步地，所述废氨处理装置为超纯氨生产系统的配套装置。
11.进一步地，所述冷凝器与脱轻塔相连接并设置有与脱重精馏塔相连接的回流管路。
12.与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：
13.该装置结构简单、操作方便、生产成本低、污染小，适合工业化应用。并且该装置有利于塔底重组分完全清除，将产生的重组分混合物进行回收，作为制作氨水或制作工业氨的原料使用。
附图说明
14.图1为现有装置示意图；
15.图2为本实用新型的装置布置示意图；
16.图中：1-脱重精馏塔，2-氮气吹扫管路，3-再沸器，4-冷凝器，5-吸收塔，6-废氨储罐，7-进料口，8-脱轻塔。
具体实施方式
17.为让本实用新型的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本实用新型并不限于此。
18.参考图1和图2
19.一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，包括脱重精馏塔1，所述脱重精馏塔的塔底与再沸器3相连通，脱重精馏塔的塔顶与冷凝器4相连通，所述再沸器的顶部管路和底部管路以及脱重精馏塔的塔底管路分别与氮气吹扫管路2相连通。氮气吹扫管路的设置便于日常检修时气体置换，进行工艺管路的无害化处理。再沸器的底部以及脱重精馏塔的塔底还分别与吸收塔5相连通，以便通过连通的管路将堆积重组分排出至吸收塔中，管路堵塞的问题得到解决。所述脱重精馏塔的塔底管路还连通有废氨处理装置，该废氨处理装置的作用是将脱重精馏塔所脱除的重组分回收至废氨储罐6中进行处理，从而作为生产工业氨的原料。
20.本实施例中，所述脱重精馏塔设置有进料口7，以便通过进料口通入浓度大于99.8%的氨气，以便将氨气通入脱重精馏塔进行脱重精馏，得到液氨。
21.本实施例中，所述脱重精馏塔的塔底温度为25~26 ℃；脱重精馏塔的塔顶温度为22~24 ℃；脱重精馏塔的压力为0.85~0.9 mpa。脱重精馏塔的摩尔回流比为0.3~1。
22.本实施例中，所述再沸器设置有热水进口和冷水出口，所述热水进口的温度为48~50 ℃；冷水出口的温度为28~31 ℃。
23.本实施例中，所述氮气吹扫管路分两路，氮气吹扫管路的一路与再沸器的顶部经管路相连通并连通脱重精馏塔；氮气吹扫管路的另一端与连接在再沸器底部和脱重精馏塔塔底之间的管路相连通。
24.本实施例中，所述吸收塔为超纯氨生产系统配套装置。所述废氨处理装置为超纯氨生产系统的配套装置。
25.本实施例中，所述冷凝器与脱轻塔8相连接并设置有与脱重精馏塔相连接的回流管路。所述冷凝器的回流流量1500~1600 kg/h。
26.本实施例中，各个管路上还分别设置有阀门。
27.本实施例中，该超纯氨制备系统中脱重精馏装置的脱重精馏塔、再沸器、冷凝器连通，废氨处理装置连通脱重精馏塔底部，氮气吹扫管路和再沸器的顶部管路、脱重精馏塔底部与再沸器相连通管路两部分相连通；用于日常检修前的气体置换，对工艺管路的无害化
处理。同时，因其他问题造成管路问题时，也可在停车后由氮气吹扫管路将氨气、重组分直接排出至吸收塔，进行维护。吸收塔与再沸器底部管路连接。脱重精馏塔底部所产的重组分通过改进后管路分别通入吸收塔或废氨罐，排出脱重精馏塔塔底水分、油脂等重组分，达到了除去重组分的目的，解决了重组分堆积造成堵塞的问题。因此，改造后所设计新的脱重工艺装置，达到了设计改造的目的，解决了技术问题。
28.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。


技术特征：
1.一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，包括脱重精馏塔，其特征在于，所述脱重精馏塔的塔底与再沸器相连通，脱重精馏塔的塔顶与冷凝器相连通，所述再沸器的顶部和底部以及脱重精馏塔的塔底分别与氮气吹扫管路相连通，再沸器的底部以及脱重精馏塔的塔底还分别与吸收塔相连通，所述脱重精馏塔的塔底还连通有废氨处理装置。2.根据权利要求1所述的一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，其特征在于，所述脱重精馏塔设置有进料口。3.根据权利要求1或2所述的一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，其特征在于，所述再沸器设置有热水进口和冷水出口。4.根据权利要求1所述的一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，其特征在于，所述再沸器的顶部经管路与脱重精馏塔相连通并连通氮气吹扫管路。5.根据权利要求1、2或4所述的一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，其特征在于，所述吸收塔为超纯氨生产系统配套装置。6.根据权利要求1所述的一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，其特征在于，所述废氨处理装置为超纯氨生产系统的配套装置。7.根据权利要求1所述的一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，其特征在于，所述冷凝器与脱轻塔相连接并设置有与脱重精馏塔相连接的回流管路。

技术总结
本实用新型涉及一种超纯氨制备系统中脱重精馏装置，包括脱重精馏塔，所述脱重精馏塔的塔底与再沸器相连通，脱重精馏塔的塔顶与冷凝器相连通，所述再沸器的顶部和底部以及脱重精馏塔的塔底分别与氮气吹扫管路相连通，再沸器的底部以及脱重精馏塔的塔底还分别与吸收塔相连通，所述脱重精馏塔的塔底还连通有废氨处理装置。该装置有利于塔底重组分完全清除，将产生的重组分混合物进行回收。将产生的重组分混合物进行回收。将产生的重组分混合物进行回收。


技术研发人员：罗利生 殷玲 高兆林
受保护的技术使用者：福建久策气体股份有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/6/14