[發(fā)明專利]CO2氣提并/串聯(lián)中壓尿素節(jié)能增產(chǎn)新工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410052313.1
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103819365A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王慶鋒;居曉
• 申請（專利權(quán)）人: 王慶鋒;居曉
• 主分類號: C07C273/04
• 分類號: C07C273/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種尿素生產(chǎn)工藝及系統(tǒng)，具體說，是一種提高CO₂氣提尿素工藝裝置生產(chǎn)能力和降低能耗的工藝。

背景技術(shù)

60年代中期荷蘭Stamicarbon公司成功開發(fā)了具有競爭力的CO₂氣提尿素生產(chǎn)工藝，當前國內(nèi)外新建的尿素裝置80％以上采用該工藝。90年代以來，CO₂氣提尿素生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷創(chuàng)新，先后有傳統(tǒng)CO₂氣提法(二次洗滌)工藝、改進型CO₂氣提法(又稱脫氫)工藝、新一代改進型CO₂氣提法(池式甲銨冷凝器)工藝和尿素2000^+TM工藝技術(shù)開發(fā)成功并工業(yè)化，使CO₂氣提尿素工藝裝置在節(jié)能、節(jié)資、安全及環(huán)保等方面具有較強的市場競爭力。

目前，國內(nèi)運行的CO₂氣提尿素裝置多數(shù)采用傳統(tǒng)或改進型CO₂氣提法工藝，裝置生產(chǎn)規(guī)模在30～80萬噸/年之間。目前很多應(yīng)用CO₂氣提尿素工藝的企業(yè)有一套或幾套水溶液全循環(huán)尿素工藝裝置運行。水溶液全循環(huán)尿素裝置具有單套裝置產(chǎn)量低、蒸汽和電力消耗高等特點，關(guān)停水溶液全循環(huán)尿素裝置提高CO₂氣提尿素裝置的生產(chǎn)能力成為企業(yè)優(yōu)化資源配置、降低生產(chǎn)成本、提高競爭力的重要措施。

傳統(tǒng)的CO₂氣提法工藝流程為：原料氨和CO₂經(jīng)增壓14～14.5MPa后送高壓合成、分解和回收，出CO₂氣提塔含甲銨的尿素溶液經(jīng)低壓精餾回收(0.3～0.4MPa)以及真空蒸發(fā)濃縮、造粒等工序加工成固體尿素產(chǎn)品。

為提高裝置產(chǎn)能，Stamicabon公司和國內(nèi)企業(yè)院所推出了CO₂氣提并聯(lián)中壓工藝，其特點為：比傳統(tǒng)的CO₂氣提法增加了中壓分解回收系統(tǒng)；自尿素合成塔出來的尿液分為兩路，一路沿高壓系統(tǒng)分解回收，另外一路送中壓分解回收系統(tǒng)，兩路流體分別減壓至0.3～0.4MPa，匯合后再進行低壓精餾分解。CO₂氣提并聯(lián)中壓工藝裝置產(chǎn)量得到提高，但是不同程度的存在蒸汽和電消耗增加、尿素合成塔CO₂轉(zhuǎn)化率偏低等問題。本發(fā)明人克服了上述缺點，開發(fā)了工藝流程簡單、操作控制方便、蒸汽和電力消耗低、裝置產(chǎn)量增產(chǎn)大的CO₂氣提并/串聯(lián)中壓尿素節(jié)能增產(chǎn)新工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種針對CO₂氣提尿素裝置進行節(jié)能增產(chǎn)改造的新工藝，它是在現(xiàn)有CO₂氣提尿素裝置并聯(lián)中壓分解回收系統(tǒng)、串聯(lián)中壓預(yù)分離和蒸發(fā)預(yù)濃縮系統(tǒng)，新工藝設(shè)備布置占地面積小，安裝簡單。采用本發(fā)明的新工藝可使原CO₂氣提尿素裝置生產(chǎn)能力提高50％以上，蒸汽和電力消耗下降，新增產(chǎn)能改造費用僅相當于新建裝置的20～30％。

本發(fā)明包含中壓預(yù)分離器5、中壓精餾塔6、中壓CO₂氣提塔7、蒸發(fā)預(yù)濃縮器9、中壓甲銨冷凝器10、中壓甲銨液位槽11、蒸發(fā)預(yù)濃縮氣冷凝器12、蒸發(fā)預(yù)濃縮噴射泵14、中壓甲銨泵17的CO₂氣提并/串聯(lián)尿素節(jié)能增產(chǎn)新工藝(見圖1，原系統(tǒng)設(shè)備用虛線表示)，其特征在于：

(1)在CO₂氣提塔2和低壓精餾塔8之間串聯(lián)中壓預(yù)分離器5，來自CO₂氣提塔2的尿素溶液減壓至1.65～1.85MPaG送中壓預(yù)分離器5完成閃蒸、分離，出口尿液操作溫度110～115℃、過量氨蒸出率為50％～66％、甲銨分解率為10％～15％；氣相出口操作溫度105～115℃，氣相水份含量為4.5％～4.7％(摩爾比)；中壓預(yù)分離器5出口尿液減壓至0.3～0.4MPaG送低壓精餾塔8；中壓預(yù)分離器5頂部出口氣相送到蒸發(fā)預(yù)濃縮器9底部入口。