[發明專利]一種尿素合成裝置及合成方法

無效

• 申請號: 201310389100.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103570588A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 周孟仁;王威
• 申請（專利權）人: 北京豐漢工程技術有限公司
• 主分類號: C07C273/04
• 分類號: C07C273/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝

1.一種尿素合成裝置，其特征在于，包括：

（1）冷凝器，該冷凝器分別與汽提塔、用于將液氨加壓的高壓液氨泵以及用于將碳銨液加壓的高壓甲銨泵連接，用于將從所述汽提塔頂出的NH₃、CO₂和水三元系混合氣體以及由所述高壓液氨泵來的液氨和由所述高壓甲銨泵來的碳銨液進行冷凝、反應生成氨基甲酸銨；

（2）臥式反應器，與所述冷凝器連接，用于將從所述冷凝器出來的氨基甲酸銨溶液發生脫水反應，生成含有合成尿素及未反應的氨基甲酸銨、NH₃、CO₂和水的尿素混合液；

（3）汽提塔，與所述臥式反應器和二氧化碳壓縮機連接，從所述臥式反應器來的尿素混合液被所述汽提塔的殼程蒸汽加熱使碳銨鹽分解成NH₃、CO₂和水，并在二氧化碳壓縮機來的CO₂的汽提作用下進一步促使碳銨鹽分解并將NH₃、CO₂和部分水汽提至氣相中從所述汽提塔頂引出。

2.根據權利要求1所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述臥式反應器在豎直方向上布置在與所述汽提塔的上端等高或比其更低的位置上。

3.根據權利要求1所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述臥式反應器采用由若干反應管聯接組成的集成管束模塊，在所述每個反應管設有調溫介質夾套。

4.根據權利要求3所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述反應管的數量是可以調節的。

5.根據權利要求3所述的尿素合成裝置，其特征在于，在所述每個反應管內設置有靜態混合器。

6.根據權利要求1所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述臥式反應器放置在地面上或低框架布置。

7.根據權利要求1所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述冷凝器為臥式冷凝器。

8.根據權利要求7所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述臥式冷凝器包括變徑殼體以及位于變徑殼體內水平布置的U形換熱管束，在所述U形換熱管束外設置有鍋爐給水，在所述臥式冷凝器的變徑殼體上部設有用于蒸汽和水分離的分離空間。

9.根據權利要求7所述的尿素合成裝置，其特征在于，所述臥式冷凝器放置在低框架布置。

10.利用權利要求1-9中任一項所述的尿素合成裝置合成尿素的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）外部送來的液氨經高壓液氨泵加壓后和外部送來的碳銨液經高壓甲銨泵加壓后一起送入冷凝器，經混合、冷卻、冷凝、反應生成氨基甲酸銨；

（2）從所述冷凝器出來的氨基甲酸銨溶液進入臥式反應器，在適宜的溫度和壓力條件下發生脫水反應生成尿素；

（3）從所述臥式反應器出來的尿素、未生成尿素的氨基甲酸銨，以及游離的NH₃、CO₂和水的尿素混合液進入汽提塔頂部并均勻進入所述汽提塔中的各汽提管，然后在重力的作用下自上向下流動，通過所述汽提塔的殼程蒸汽加熱使碳銨鹽分解成NH₃和CO₂，CO₂經二氧化碳壓縮機加壓進入所述汽提塔底部并均勻進入所述汽提塔中的各汽提管自下向上流動，促使尿素混合液中的碳銨鹽進一步分解成NH₃和CO₂，并將游離的NH₃、CO₂和水從液相中汽提出來，混合氣體自汽提塔頂部引出去冷凝器，尿素混合液經所述汽提塔汽提后得到純度高的尿素液，從所述汽提塔底引出經減壓后送到下一工序加工成尿素成品；

（4）從所述汽提塔頂部引出的混合氣體進入所述冷凝器冷卻、冷凝并反應生成氨基甲酸銨，然后進入所述臥式反應器循環再利用。