[發明專利]一種降低中壓放空氣體中氨含量及其燃爆性的方法

有效

• 申請號: 201410011039.3
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103804237A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 楊愛萍;高峻嶺;凌輝勛;黃教勇;尹可爽
• 申請（專利權）人: 中鹽安徽紅四方股份有限公司
• 主分類號: C07C273/04
• 分類號: C07C273/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及尿素生產工藝方法領域，是以降低中壓放空氣體的氨含量，向中壓放空氣體中通入氮氣以降低中壓放空氣體燃爆性的工藝方案。

背景技術

在尿素生產工藝中，由尿素合成塔出來的含有甲銨及未反應物氨和二氧化碳的溶液經高、中、低壓、蒸發系統分解、濃縮，得到的熔融尿素送往造粒塔造粒；各級分解回收的氨及二氧化碳經吸收送回合成塔循環利用。

在原有的尿素生產工藝中，離開液氨儲槽V-05的含有飽和氨的不凝氣上升到氨回收塔（C-05），與來自界區的液氨逆流接觸，以回收氣氨。從中壓氨回收塔(C-05)頂部排出的氣體進入中壓降膜式氨吸收器(E-11)，利用稀氨水吸收氣相中的氨，氣相中的氨在此被初步吸收。吸收產生的熱量逐步增加了液相的溫度，因此為了使氣氨被更好的吸收。吸收產生的熱量依靠E-11殼程提供的冷卻水將其移走。

中壓惰性氣體洗滌塔(C-03)位于中壓氨吸收器(E-11)頂部，由四塊浮閥塔板組成。惰性氣體中剩余的氨組分被純的脫鹽水做最后的洗滌吸收，由于原設計中浮閥塔吸收效率不高，液位建立困難，脫鹽水洗滌氨的效果較差，致使出口放空氣體中氨含量達到了10%～20%甚至更高，既浪費了原料氨，又污染了大氣環境。

另外，在尿素生產工藝中，需要加入少量的鈍化空氣進入系統，從而在不銹鋼設備表面形成氧化膜，用來保護設備不受腐蝕。這個過程往往采用在原料CO₂氣體中加入空氣的辦法來實現。部分O₂形成氧化層，其余的隨著放空氣體排出。同時，原料CO₂和液氨進入合成塔的時候會帶入部分“惰性物質”?！岸栊晕镔|”是混合物，包括H₂、CH₄、He、Ar、N₂等，之所以被稱為惰性物質，是因為它們不參與尿素的反應，因此它們會與過剩的空氣一起放空。洗滌這些氣體又會帶來另外一個嚴重的問題，那就是，隨著氨氣被吸收，其余成分的含量會上升，有可能會達到他們的爆炸極限（如H₂、CH₄等）。

尿素裝置中常見的可燃物質的爆炸極限如下表所示：

表1不同氣體在氧氣和空氣中的爆炸極限

*此數據無法提供，在實際中接近爆炸的低限。凡是出于安全的因素，需要考慮這個極限。

混合物中含有確定的易燃組分并且與純氧或干空氣混合，如果可燃組分的濃度在表1所列的范圍內，稱之為“潛在爆炸性”。

正常的尿素裝置放空氣體的組成是在爆炸區域之外，但是有些不正常的情況會發生，如不正常的大量空氣的加入。相同的，如果原料CO₂和液氨中的H₂和CH₄的含量過高的話，也會使得放空氣組成在危險區域內，增加了其燃爆性。

可以通過完全的洗滌來使得放空氣沒有危險性，只要在氣相混合物中加入惰性氣體即可。

發明內容

本發明的目的就是提供降低中壓放空氣體中氨含量及其燃爆性的方法

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種尿素生產中降低中壓放空氣體中氨含量及其燃爆性的方法，所述方法包括在中壓氨吸收器下部增加一層填料吸收（0.71m²不銹鋼鮑爾環填料，規格：38×38×0.6mm），降低中壓放空氣體中的氨含量，以及向中壓氨吸收器設備中連續添加2.2MPa的氮氣以防止中壓放空氣體進入爆炸極限。

本發明的優點是：

在傳統的尿素生產的原工藝方法中，中壓放空氣體中的氨含量通常在10-20%，既浪費了原料氨，又污染了大氣，尿素生產過程中因為防腐的需要通常在原料二氧化碳中添加一定的空氣，增加了中壓系統放空氣體中不凝氣體氫氣、甲烷的含量，增加了其燃爆性，通過使用本方法，可以使中壓放空氣體中的氨含量降至零，還可以通過添加氮氣以降低可燃氣體的燃爆性；

本發明的工藝方法使中壓放空氣體中的氨含量大大降低，氨回收效率高，操作簡單可靠，中壓惰性氣體洗滌塔的液位易于穩定。通入氮氣可使放空氣體中的可燃氣體氫、甲烷的分壓大大降低，從而降低了其燃爆性，提高了裝置的安全性能。

附圖說明：

圖1為本發明操作示意圖，其中包括增加中壓氨吸收器中的一段填料吸收。

實施例

例1

一種尿素生產中降低中壓放空氣體中氨含量及其燃爆性的方法，所述方法包括在中壓氨吸收器(E-11)下部增加一層填料吸收（0.71m²不銹鋼鮑爾環填料00Cr19Ni10，規格：38×38×0.6mm），降低中壓放空氣體中的氨含量，以及向中壓氨吸收器設備中連續添加2.2MPa的氮氣以防止中壓放空氣體進入爆炸極限。