СПОСОБ ВОДОАММИАЧНОГО АБСОРБЦИОННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И СПОСОБ МОДЕРНИЗАЦИИ Российский патент 2025 года по МПК F25B15/10 

Область техники

Изобретение относится к водоаммиачной системе абсорбционного охлаждения и способу ее модернизации.

Уровень техники

Водоаммиачная система абсорбционного охлаждения в общем включает: аммиачный испаритель, в котором испаряется по существу чистый жидкий аммиак;

абсорбер, в котором пары аммиака из испарителя поглощаются обедненным раствором аммиака и воды (водоаммиачный раствор) с получением обогащенного раствора с передачей некоторого количества тепла охлаждающей среде;

десорбер, в котором из обогащенного раствора извлекается газообразный аммиак, а упомянутый выше обедненный раствор отделяется для дальнейшего использования в абсорбере;

конденсатор, в котором газообразный аммиак, отведенный из десорбера, конденсируется для получения жидкого аммиака, который снова направляется в испаритель.

Испарение аммиака в испарителе создает требуемый охлаждающий эффект, например, извлечением теплоты из другого потока.

Движущей силой данного технологического процесса является теплота, подводимая в десорбер для отделения паров хладагента от обогащенного раствора. В сравнении с обычной парокомпрессионной холодильной системой (VCRS - от англ. vapor compression refrigeration system), в абсорбционной холодильной системе используется низкопотенциальное тепло вместо электрической энергии в качестве источника энергии для получения охлаждающего эффекта.

Описанная система также известна как водоаммиачная холодильная установка (AARP - англ. aqua ammonia refrigeration plant).

Испаритель и абсорбер работают при первом давлении; десорбер и воздушный охладитель работают при втором давлении, причем второе давление выше первого. Обычно первое давление находится в интервале от разрежения до 5 бар.

Термины обедненный раствор и обогащенный раствор относятся к содержанию аммиака в водном растворе, т.е., в обедненном растворе аммиака содержится меньше, чем в обогащенном растворе.

AAR системы используются, среди прочего, для охлаждения технологического газа в установках получения аммиака. При охлаждении этого технологического газа тепло передается аммиачному испарителю. Например, аммиачный испаритель AAR системы может быть реализован в виде непрямого теплообменника, в котором подвергаемый охлаждению технологический газ проходит вдоль одной стороны теплообменника, а испарение аммиака происходит на другой его стороне. Двумя сторонами теплообменника могут быть, в частности, межтрубное и трубное пространство кожухотрубного оборудования.

Более конкретно, установка получения аммиака в основном содержит головную секцию для вырабатывания из углеводородного сырья подпиточного синтез-газа, содержащего Н₂ и N₂, секцию сжатия для повышения давления подпиточного газа до давления синтеза, и контур синтеза для каталитической конверсии подпиточного газа в газообразный продукт, преимущественно состоящий из аммиака. AAR системы обычно используются для охлаждения газообразного продукта ниже по потоку от водяного охладителя или газогазового теплообменника, для конденсации и отделения аммиака от указанного газообразного продукта.

Настоящее изобретение относится, в частности, к стадии абсорбции и соответствующему оборудованию. В существующих технологических процессах абсорбционная секция обычно включает несколько кожухотрубных абсорберов с водяным охлаждением. По трубкам проходит охлаждающая вода, а в межтрубное пространство вокруг трубок поступает газообразный аммиак и обедненный раствор. В межтрубном пространстве газообразный аммиак поглощается в растворе, что сопровождается выделением тепла. Это тепло постоянно отводится охлаждающей водой, протекающей по трубкам. Абсорберы могут быть включены последовательно, при этом охлаждающая вода и раствор аммиака, выходящие из первого абсорбера, подаются во второй абсорбер и так далее.

Этот вариант осуществления страдает некоторыми недостатками, поскольку для него требуется пресная охлаждающая вода. Во-первых, может отсутствовать необходимое количество охлаждающей воды. В частности, модернизация, направленная на повышение производительности, может ограничиваться имеющимся количеством охлаждающей воды для абсорберов, т.е., абсорберы могут оказаться узким местом, ограничивающим повышение производительности AAR системы в целом. Во-вторых, температура имеющейся охлаждающей воды может зависеть от факторов окружающей среды. В жаркую погоду имеющаяся охлаждающая вода может иметь температуру выше расчетной, что ведет к недостатку охлаждающей способности и снижению производительности. Другой недостаток состоит в том, что обычные абсорберы создают значительное падение давления в сети раствора, что негативно сказывается на работе системы.

Что касается, в частности, установок получения аммиака, то от них постоянно требуется рост производительности. Под производительностью здесь понимается существующее или возможное количество производимого аммиака. Рост производительности установки получения аммиака обычно требует также и повышения охлаждающей способности связанной с ней AAR системы. Поэтому модернизация установки получения аммиака, использующей AAR для охлаждения, обычно требует также и модернизации AAR системы, для адаптации ее охлаждающей способности к новой производительности.

Техническая сторона модернизации AAR систем раскрыта, в частности в ЕР 3228955 и ЕР 3627071.

В US 5916258 раскрывается тепловой насос водоабсорбционного типа с абсорбером с водяным охлаждением.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является устранение отмеченных выше недостатков существующих AAR систем. В частности, изобретение направлено на снижение потребности в охлаждающей воде для абсорбционной секции. В изобретении также решается задача исключения узкого места, образуемого обычными абсорберами с водяным охлаждением, при модернизации с целью повышения производительности.

Указанные задачи решаются в водоаммиачном процессе абсорбционного охлаждения в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. В настоящем изобретении стадия абсорбции включает стадию контакта обедненного раствора аммиака и газообразного аммиака в промывной колонне (скруббере). В промывной колонне газообразный аммиак промывается раствором, и аммиак поглощается в растворе в процессе промывания. Обогащенный раствор аммиака может быть отведен из промывной колонны; часть этого обогащенного раствора аммиака охлаждается и вводится обратно в колонну для удаления теплоты абсорбции.

Этой промывной колонной можно заменить обычные абсорберы с водяным охлаждением. В некоторых вариантах осуществления, отходящий из промывной колонны обогащенный раствор может быть использован для дальнейшей абсорбции в абсорберах с водяным охлаждением отводимых из этой колонны паров, содержащих аммиак.

Изобретение также относится к водоаммиачной системе абсорбционного охлаждения в соответствии с формулой изобретения.

Изобретение также относится к способу модернизации водоаммиачной системы охлаждения, в которой используются абсорберы с водяным охлаждением.

Способ модернизации может включать:

установку промывной колонны;

модификацию питательной линии обедненного раствора, до этого направленной к абсорберам с водяным охлаждением, так, чтобы по меньшей мере часть обедненного раствора направлялась к вновь установленной промывной колонне;

модификацию питательной линии газообразного аммиака так, чтобы газообразный аммиак направлялся к промывной колонне;

установку линии рециркуляции, включающей охладитель, для отбора из колонны части обогащенного раствора и повторного введения этой части в колонну после охлаждения.

Во вновь установленной промывной колонне происходит контакт обедненного раствора и газообразного аммиака, в результате чего аммиак поглощается в растворе.

Абсорберы с водяным охлаждением могут продолжать работать и после модернизации, вместе с новой промывной колонной. В этом случае, промывная колонна может рассматриваться как колонна предварительной абсорбции, и в отбираемом из нижней части колонны обогащенном растворе выполняется дальнейшее поглощение для получения обогащенного раствора для регенератора AAR системы. В некоторых вариантах осуществления, напротив, промывная колонна может полностью заменить обычные абсорберы, благодаря чему отходящий поток колонны может быть направлен прямо в регенератор.

Изобретение обладает следующими преимуществами: сокращение или даже устранение необходимости в охлаждающей воде для процесса абсорбции; ликвидация узкого места в абсорбционной секции, что открывает путь к повышению производительности; промывная колонна имеет очень низкий перепад давления по сравнению с кожухотрубными абсорберами с водяным охлаждением; может быть увеличен общий холодильный коэффициент (СОР - от англ. coefficient of performance) AAR системы.

Описание изобретения

Обедненный раствор аммиака предпочтительно подается в верхнюю часть промывной колонны, а газообразный аммиак предпочтительно подается в нижнюю часть колонны. Соответственно в колонне имеется нисходящий поток раствора, вступающий в контакт с восходящим потоком газообразного аммиака. Колонна может иметь внутренние компоненты, расположение которых способствует контакту жидкого раствора с газообразным аммиаком.

Следует понимать, что термином 'газообразный аммиак' в общем случае обозначается газовый поток, содержащий газообразный аммиак.

В промывной колонне теплота абсорбции отводится частью обогащенного раствора аммиака, который охлаждается и снова вводится в колонну. Эта часть обогащенного раствора аммиака, предпочтительно, отбирается из нижней части колонны и, после охлаждения, вводится обратно в верхнюю часть колонны. Более предпочтительно, эта часть обогащенного раствора аммиака охлаждается в любом из устройств: воздушном охладителе, испарительном конденсаторе, водяном охладителе. Для передачи части обогащенного раствора от нижней части колонны и повторного введения раствора после его охлаждения в верхнюю часть колонны может быть установлена подходящая линия рециркуляции.

Таким образом, в изобретении обеспечивается теплопередача прямым контактом между обогащенным раствором (также называемым крепким раствором) и парами аммиака, осуществляемая в промывной колонне. Другой особенностью изобретения является то, что часть крепкого раствора отводится из нижней части колонны, охлаждается снаружи этой колонны и возвращается в колонну после охлаждения. Это охлаждение обогащенного раствора предпочтительно выполняется посредством передачи тепла от раствора к подходящей охлаждающей среде. Предпочтительно, этой охлаждающей средой является воздух или воздух с распыленной водой.

Понятно, что охлаждение колонны (т.е., отведение тепла, выделившегося при поглощении аммиака в обедненном растворе) осуществляется в упомянутой линии рециркуляции и, более конкретно, в ее охладителе.

Часть рециркулируемого и охлаждаемого обогащенного раствора предпочтительно составляет по меньшей мере 30% обогащенного раствора, вырабатываемого в колонне.

Вариант осуществления способа модернизации включает: введение линии для подачи первой части обедненного раствора к вновь установленной промывной колонне; введение линии для подачи оставшейся второй части этого раствора к уже существующим одному или более абсорберам. Предпочтительно, по меньшей мере 50% обедненного раствора направляется в промывную колонну.

В соответствии с этим вариантом осуществления, часть обогащенного раствора получается в новой промывной колонне, и часть получается в уже существующих абсорберах с водяным охлаждением.

При осуществлении способа дополнительно вводят линию для подачи части отведенного из промывной колонны не подвергшегося рециркуляции обогащенного раствора в абсорберы. Эта часть может подаваться в абсорберы вместе со второй частью обедненного раствора.

Обычно существующие абсорберы представляют собой кожухотрубное оборудование, в котором абсорбция происходит в межтрубном пространстве, а охлаждающая вода протекает в трубном пространстве. Межтрубным пространством является пространство вокруг трубок, заключенных в корпусе; трубным пространством является внутреннее пространство трубок пучка труб. Упомянутая вторая часть обедненного раствора и часть обогащенного раствора подаются в межтрубное пространство абсорберов.

Газовый поток, отбираемый из верхней части промывной колонны, опционально также может подаваться в межтрубное пространство абсорберов. Этот газовый поток может подводиться к абсорберам по линии, ранее используемой для введения в абсорберы газообразного аммиака.

Отбираемый из промывной колонны обогащенный раствор может быть разделен на три потока. Первый поток рециркулируется в линии, включающей охладитель; второй поток направляется в межтрубное пространство абсорберов с водяным охлаждением; третий поток отводится как обогащенный раствор и направляется в регенератор вместе с обогащенным раствором, полученным в абсорбере.

В другом варианте осуществления, весь обогащенный раствор для регенератора получают в новой промывной колонне. В этом случае существующие абсорберы с водяным охлаждением больше не используются после модернизации и могут быть отсоединены.

Преимущества изобретения будут более понятны при ознакомлении с приведенным ниже подробным описанием, относящимся к предпочтительному варианту осуществления.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлена упрощенная схема водоаммиачной системы абсорбционного охлаждения в соответствии с уровнем техники;

на фиг. 2 представлена схема абсорбционной секции, включающей промывную колонну в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 3 показана схема обычной абсорбционной секции на основе абсорберов с водяным охлаждением;

на фиг. 4 показана абсорбционная секция согласно фиг. 3 после модернизации в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Общее описание AAR системы

На фиг. 1 представлена известная AAR система. Краткое описание этой системы будет полезным для понимания изобретения.

AAR система включает следующие основные компоненты: аммиачный испаритель 1; секцию 2 абсорбера, десорбер 3, теплообменник 4, конденсатор 5, насос 6 раствора аммиака, первый клапан 7 сброса давления, второй клапан 8 сброса давления.

Испаритель 1 и абсорбер 2 работают при первом давлении, а десорбер 3 и конденсатор 5 работают при втором давлении, превышающем первое давление. Насос 6 и клапаны 7 и 8 определяют режим процесса на стороне высокого давления и стороне низкого давления. В обычных вариантах осуществления, низкое давление составляет в интервале от 100 кПа до 450 кПа, а высокое давление составляет в интервале от 900 кПа до 1400 кПа.

Жидкий аммиак в линии 10 испаряется в аммиачном испарителе 1. При испарении жидкого аммиака образуется газообразный аммиак (пары аммиака) 11 и охлаждается технологический поток 12, с созданием эффекта охлаждения.

Технологическим потоком 12, в частности, является технологический поток реакции синтеза аммиака. Таким образом, испаритель 1 действует как охладитель технологического потока 12. Технологический поток 12 может, например, содержать аммиак, синтезированный в процессе синтеза аммиака. В таком случае, можно считать, что испаритель 1 является охладителем аммиака.

Газообразный аммиак 11 поглощается в обедненном водном растворе аммиака 13 в абсорбционной секции 2. Смешивание газообразного аммиака и обедненного раствора выделяет теплоту Q_C, отводимую из абсорбционной секции 2.

Из абсорбционной секции 2 отводится обогащенный раствор 15 аммиака. Этот обогащенный раствор 15 закачивается насосом 6 раствора аммиака в теплообменник 4 и далее в десорбер 3.

Обогащенный раствор 16 высокого давления, подаваемый насосом 6, подогревается в теплообменнике 4 и попадает в десорбер 3.

В десорбере 3 осуществляется десорбция с получением газообразного аммиака 17 и обедненного водного раствора аммиака 18. Для процесса десорбции требуется тепло, подводимое теплоносителем 19, например, паром низкого давления.

Десорбером 3 в предпочтительном варианте осуществления может служить ректификационная колонна, в которой газообразный аммиак выходит через верхнюю часть колонны, а регенерированный обедненный раствор отводится из ее нижней части.

Обедненный водный раствор аммиака 18 подогревает поступающий обогащенный раствор в теплообменнике 4 и, после снижения давления в клапане 8 сброса давления, образует поток 13 обедненного раствора, направленный в абсорбер 2.

Газообразный аммиак 17, извлеченный из десорбера 3, конденсируется в конденсаторе 5, которым, в частности, является конденсатор с воздушным охлаждением. В полученном таким образом жидком аммиаке 20 высокого давления снижают давление посредством клапана 7 сброса давления с образованием потока 10 жидкого аммиака, направленного в испаритель 1.

Перед конденсацией в конденсаторе 5 может выполняться стадия (не показана) охлаждения газообразного аммиака 17. Кроме того, может происходить регенерация тепла между жидким аммиаком 10 и газообразным аммиаком 11.

Основная энергия из процесса поступает с теплоносителем 19, который обеспечивает теплом регенерацию обедненного раствора. С другой стороны, из абсорбционной секции 2 должна удаляться теплота Q_C.

Абсорбционная секция в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления

На фиг. 2 представлена абсорбционная секция 2 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.

Абсорбционная секция 2 включает промывную колонну 200. Обедненный раствор 13 аммиака направляется в верхнюю часть колонны 200, а пары 11 аммиака направляются в нижнюю часть колонны 200.

Соответственно, в колонне нисходящий поток жидкого раствора вступает в контакт с восходящим потоком паров аммиака, как это показано стрелками на фиг.2. Этот контакт может усиливаться наполнителем 210 или иными подходящими внутренними компонентами колонны.

В процессе промывания происходит поглощение аммиака в растворе и образование обогащенного раствора 201, накапливающегося в нижней части колонны. Следует заметить, что теплота абсорбции передается за счет прямого контакта между обогащенным раствором и парами аммиака.

Часть 202 этого раствора рециркулируется по линии 203 рециркуляции, включающей циркуляционный насос 204 и охладитель 205 раствора. Полученный таким образом охлажденный раствор 206 вновь вводится в колонну 200, предпочтительно, в верхнюю часть колонны. Предпочтительно, охлажденный раствор 206 вводится в колонну 200 на том же или почти на том же уровне, что и обедненный раствор 13.

В альтернативном варианте осуществления, обедненный раствор может вводиться вверх по потоку от охладителя 205 раствора, или непосредственно в колонну 200 выше по уровню, чем охлажденный обогащенный раствор 206.

Охладитель 205 раствора удаляет теплоту Q_C абсорбции, выделяющуюся в колонне, и передает ее к обогащенному раствору. Охладитель 205 раствора может передавать тепло, отведенное из раствора, в подходящую охлаждающую среду или в окружающий воздух. В частности, фиг. 4 иллюстрирует вариант осуществления, в котором охладителем раствора является испарительный охладитель.

Из верхней части колонны также отводится поток 207, содержащий инертные компоненты и, возможно, пары аммиака.

Модернизация обычной абсорбционной секции с водяным охлаждением

Далее подробно рассматривается пример переоборудования обычной абсорбционной секции со ссылкой на фиг. 3 и 4.

На фиг. 3 иллюстрируется пример абсорбционной секции, включающей четыре кожухотрубных абсорбера 101-104 с водяным охлаждением. Каждый абсорбер имеет межтрубное пространство, в котором обедненный раствор контактирует с парами аммиака вокруг пучка труб, омываемого охлаждающей водой, для удаления тепла абсорбции.

В абсорбер 104 по линии 105 подается пресная охлаждающая вода. После прохождения в трубках абсорбера 104, охлаждающая вода, выходящая из абсорбера, поступает в следующий абсорбер 103 по линии 106 и так далее, пока она не достигнет рециркуляционного трубопровода 107.

Обедненный раствор 13 подается в межтрубное пространство абсорбера 101; частично обогащенный раствор из абсорбера 101 подается в следующий абсорбер 102 и так далее, пока обогащенный раствор 15 не будет отведен из последнего абсорбера 104.

В соответствии с приведенной на фиг. 3 схемой известной абсорбционной секции, теплота Q_C абсорбции отводится по линии 105 подачи охлаждающей воды.

На фиг. 4 показана та же абсорбционная секция, подвергшаяся модернизации в соответствии с вариантом осуществления изобретения, в котором переоборудование в основном включало добавление промывной колонны 200 с рециркуляционной линией 203, включающей насос 204 и испарительный охладитель 215.

Вновь установленная промывная колонна 200 на схеме на фиг. 4 может быть аналогична колонне, описанной выше со ссылкой на фиг. 2.

Испарительный охладитель 215 отводит тепло от раствора 202, накачиваемого в этот испарительный охладитель 215 насосом 204. Конкретно, раствор 202 накачивается через змеевик 216; охлаждающая вода собирается со дна испарительного охладителя 215 и в нее может быть добавлена подпиточная вода 217; затем охлаждающая вода подается насосом 218 в распылитель 219, расположенный над змеевиком 216, и распыляется над змеевиком.

Пунктирная рамка на фиг. 4 показывает модуль, добавляемый при модернизации.

При модернизации обедненный раствор 13, поступающий из регенератора, теперь разделяется между вновь установленной промывной колонной 200 и существующими абсорберами 101-104 с водяным охлаждением. Более подробно, линия 131 подает первую часть обедненного раствора в верхнюю часть промывной колонны 200, а другая линия 132 подает оставшуюся часть обедненного раствора в узел абсорберов с водяным охлаждением. Разделением обедненного раствора между колонной и абсорберами можно управлять клапаном 133 в линии 131 и клапаном 134 в линии 132.

Линия, передающая пары 11 аммиака, целиком перенаправляется в нижнюю часть промывной колонны 200 так, что в промывной колонне 200 осуществляется процесс противоточного промывания, описанный выше со ссылкой на фиг. 2. Промывная колонна 200 охлаждается охлажденным рециркулированным раствором 206.

В варианте осуществления на фиг. 4 вновь установленная промывная колонна 200 взаимодействует с уже существующими абсорберами 101-104 с водяным охлаждением. Вторая часть обогащенного раствора из колонны направляется по линии 210 в межтрубное пространство абсорберов с водяным охлаждением вместе с обедненным раствором из линии 132 и, опционально, с содержащими аммиак парами, отведенными из промывной колонны по линии 207.

Линия 132 обедненного раствора может соединяться с линией 210 обогащенного раствора, т.е., обедненный раствор и обогащенный раствор могут смешиваться и подаваться вместе в межтрубное пространство абсорберов 101-104 с водяным охлаждением.

Линия 207 передачи пара может быть присоединена ко входам абсорберов с водяным охлаждением, ранее присоединенным к линии 11 передачи паров аммиака, которая теперь перенаправлена к нижней части колонны 200. Соответственно, оставшиеся пары аммиака, не сконденсировавшиеся в колонне 200, могут быть полностью сконденсированы в абсорберах 101-104 с водяным охлаждением.

Третья часть обогащенного раствора, полученная от колонны по линии 211, соединяется с обогащенным раствором 212, полученным от абсорберов с водяным охлаждением, и формирует поток конденсированного обогащенного аммиаком раствора, направленного к регенератору AAR системы, например, поток 15 на фиг. 1.

Чем больше раствор абсорбента рециркулируется через циркуляционный насос 204, тем меньше остается паров аммиака, которые могли избежать колонны 200. В результате, нагрузка на абсорберы 101-104 и потребление охлаждающей воды могут быть сокращены, и на практике потребление воды может быть снижено настолько, насколько это необходимо.

Также можно отметить, что только часть обогащенного раствора проходит через абсорберы с водяным охлаждением по линии 210. Эта часть может быть меньшей частью обогащенного раствора, в целом получаемого в секции 2. Соответственно сокращается и перепад давления в цепи раствора аммиака.

В соответствии с другим вариантом осуществления, линия 131 может присоединяться к цепи 203 рециркуляции, например, к линии 202 на всасывающей или напорной стороне насоса 204. Соответственно, обедненный раствор может быть введен в промывную колонну 200 вместе с рециркулируемым обогащенным раствором.

В другом варианте осуществления испарительный охладитель 215, показанный на фиг.4, может быть заменен воздушным охладителем. В другом варианте может быть использован водяной охладитель.

В другом привлекательном варианте осуществления, промывная колонна 200 может полностью заменить абсорберы с водяным охлаждением, т.е., функции поглощения могут целиком выполняться колонной. В этом случае модернизация может включать шаг прекращения работы абсорберов с водяным охлаждением.

Предлагается способ водоаммиачного абсорбционного охлаждения, в котором жидкий аммиак испаряется для получения паров аммиака и охлаждающего эффекта. Пары аммиака поглощаются в обедненном водном растворе аммиака с получением обогащенного раствора. Газообразный аммиак десорбируется при высоком давлении из обогащенного раствора для получения газообразного аммиака и регенерации обедненного раствора. Газообразный аммиак конденсируется и расширяется с понижением давления для дальнейшего использования в испарителе. Стадия абсорбции содержит процесс промывания паров аммиака обедненным раствором, осуществляемый в промывной колонне. Промывная колонна может работать как колонна предварительной абсорбции вместе с абсорберами с водяным охлаждением. Изобретение направлено на снижение потребности в охлаждающей воде для абсорбционной секции. В изобретении также решается задача исключения узкого места, образуемого обычными абсорберами с водяным охлаждением, при модернизации с целью повышения производительности. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ водоаммиачного абсорбционного охлаждения, включающий следующие стадии:

стадию испарения, включающую испарение жидкого аммиака (10) в аммиачном испарителе (1) с получением газообразного аммиака (11);

стадию абсорбции, включающую абсорбцию газообразного аммиака в обедненном водном растворе аммиака (13), с получением обогащенного водного раствора аммиака (16);

стадию десорбции, включающую извлечение газообразного аммиака (17) из обогащенного раствора, с получением газообразного аммиака и обедненного раствора (18);

конденсацию газообразного аммиака (17), полученного на стадии десорбции, для получения жидкого аммиака для дальнейшего использования в испарителе,

причем стадию испарения и стадию абсорбции осуществляют при первом давлении, а стадию десорбции и конденсацию осуществляют при втором давлении, более высоком, чем первое давление,

отличающийся тем, стадия абсорбции включает:

процесс промывки, в котором газообразный аммиак промывается раствором в промывной колонне (200) и аммиак поглощается в этом растворе в процессе промывания, с получением обогащенного раствора (201) аммиака;

охлаждение и рециркуляцию в колонну части (202) обогащенного раствора аммиака, извлеченного из колонны (200), для отведения теплоты абсорбции.

2. Способ по п. 1, в котором обедненный раствор аммиака подают в верхнюю часть колонны, а газообразный аммиак подают в нижнюю часть колонны так, что в колонне нисходящий поток жидкого раствора вступает в контакт с восходящим потоком газообразного аммиака.

3. Способ по п. 2, в котором рециркулированную часть (202) обогащенного раствора аммиака отбирают из нижней части колонны и, после охлаждения, вновь вводят в верхнюю часть колонны.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором рециркулированную часть обогащенного раствора аммиака охлаждают в охладителе раствора, включающем любой из: воздушного охладителя, испарительного конденсатора, водяного охладителя.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, используемый для охлаждения технологического потока установки получения аммиака.

6. Водоаммиачная система абсорбционного охлаждения, включающая абсорбционную секцию (2), выполненную с возможностью поглощения газообразного аммиака в обедненном водном растворе аммиака, для получения обогащенного водного раствора аммиака, отличающаяся тем, что абсорбционная секция содержит:

промывную колонну (200), в которую подается газообразный аммиак и обедненный раствор и внутри которой газообразный аммиак и обедненный раствор вступают в контакт с получением обогащенного раствора аммиака,

линию (203) рециркуляции, выполненную с возможностью отведения части обогащенного раствора из колонны и повторного введения этой части в колонну и включающую охладитель (205) раствора так, что обеспечивается повторный ввод части раствора в колонну после охлаждения.

7. Система охлаждения по п. 6, включающая линию, выполненную с возможностью подачи обедненного раствора в верхнюю часть колонны, и линию, выполненную с возможностью подачи газообразного аммиака в нижнюю часть колонны.

8. Система охлаждения по п. 6 или 7, в которой линия рециркуляции выполнена с возможностью отведения обогащенного раствора из нижней части колонны и обратного введения части этого обогащенного раствора в верхнюю часть колонны после его охлаждения.

9. Система охлаждения по любому из пп. 6-8, в которой охладителем (205) раствора в линии рециркуляции является любой из: воздушного охладителя, испарительного конденсатора (215), водяного охладителя.

10. Система охлаждения по любому из пп. 6-9, в которой промывная колонна (200) включает внутренние компоненты (210) для улучшения контакта между жидким раствором и газообразным аммиаком.

11. Способ модернизации водоаммиачной системы охлаждения, в котором: водоаммиачная система охлаждения содержит аммиачный испаритель (1),

абсорбционную секцию (2), десорбер (3) и конденсатор (5);

абсорбционная секция модернизируемой системы соединяется с питательной линией (13) обедненного водного раствора аммиака и с питательной линией (11) газообразного аммиака и выполнена с возможностью обеспечения абсорбции газообразного аммиака в обедненном растворе с получением обогащенного раствора аммиака;

абсорбционная секция модернизируемой системы включает один или более охлаждаемых абсорберов (101-104), каждым из которых является непрямой теплообменник, на первой стороне которого вступают в контакт обедненный раствор аммиака и газообразный аммиак, а по второй стороне проходит охлаждающая среда, такая как вода; и

способ модернизации включает следующие стадии:

установка промывной колонны (200);

питательная линия обедненного раствора модифицируется установкой линии (131), выполненной с возможностью подачи по меньшей мере части обедненного раствора в промывную колонну;

питательная линия газообразного аммиака перенаправляется для подачи газообразного аммиака в промывную колонну;

причем во вновь установленной промывной колонне обедненный раствор и газообразный аммиак вступают в контакт так, что аммиак поглощается в растворе в процессе промывания;

установка линии (203) рециркуляции, включающей охладитель (205) раствора и выполненной с возможностью отведения части обогащенного раствора от колонны и введения этой части обратно в колонну после охлаждения.

12. Способ по п. 11, в котором:

выполняют указанную линию (131) с возможностью подачи первой части обедненного раствора во вновь установленную промывную колонну; и

выполняют другую линию (132) с возможностью подачи оставшейся второй части упомянутого раствора в существующие один или более абсорберов (101-104).

13. Способ по п. 12, включающий введение линии (210) для подачи по меньшей мере части нерециркулированного обогащенного раствора, отведенного от промывной колонны, в упомянутые абсорберы (101-104) вместе со второй частью обедненного раствора, подаваемой по упомянутой другой линии (132).

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий введение линии (207) для подачи паров из верхней части промывной колонны в существующие один или более абсорберов.

15. Способ по п. 11, в котором питательная линия обедненного раствора модифицируется так, что обедненный раствор, ранее направляемый в один или более охлаждаемых абсорберов, целиком направляется во вновь установленную промывную колонну.

16. Способ по любому из пп. 11-15, в котором охладителем раствора, установленным в линию рециркуляции колонны, является любой из воздушного охладителя, испарительного конденсатора, водяного охладителя.

17. Способ по любому из пп. 11-16, в котором водоаммиачная система охлаждения является частью установки синтеза аммиака и используется для охлаждения по меньшей мере одного технологического потока процесса синтеза аммиака.