[發明專利]具有洗滌系統的尿素造粒工藝

在審

• 申請號: 201710685089.3
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN107459372A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: M·波特霍夫;H·弗倫茨若哈;L·A·萬馬克
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯肥料技術有限公司
• 主分類號: C05C9/00
• 分類號: C05C9/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,周玉梅

本申請是申請號為201380024430.0，申請日為2013年5月2日，發明名稱為“具有洗滌系統的尿素造粒工藝”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種尿素造粒工藝，以及適合于操作這種工藝的裝置。本發明還包括用于通過洗滌廢氣來降低來自尿素造粒工廠的氨排放，而該氨目前是由傳統尿素生產工藝排放出來的。洗滌系統具有的優點是，可以減少廢氣中氨的量，并且此外可以減少銨鹽的產生。

背景技術

專利US5779945中描述了用于從液體組合物中制備顆粒的通用方法。專利US5779945關注對所產生的不同尺寸的顆粒的處理和分類。這里使用了諸如旋風分離器或洗滌器的氣/固分離裝置，用于從裝置的廢氣流中分離出來固體材料。廢氣流的進一步處理并未被考慮。

在專利US4370198中，造粒單元的廢氣被送入粉塵旋風分離器，隨后進入連續濕式洗滌器，這二者均是用來洗滌上述廢氣流。所使用的洗滌液是將被處理的溶液或懸浮液的一部分，并且離開濕式洗滌器的洗滌液將被直接饋送回造粒單元。作為示例，所描述的工藝可以分別應用于氯化鈉，尿素，蔗糖或氧化鐵的制造。這里洗滌液是將被處理的溶液或懸浮液的一部分，并且被直接送回造粒單元。該工藝僅適用于粉塵洗滌而不適用于氨洗滌。

EP0853971A1公開了在橫流洗滌器中濕式同步清洗和粉塵去除氣體處理的方法與裝置的進一步示例。該發明在填料塔中進行污染物和粉塵的去除。

在尿素工廠中，從配有流化床的尿素造粒器出來的氣體不僅含有尿素粉塵還還有氨。在廢氣流被放入大氣之前需要去除該氨氣污染。

從廢氣流中去除氨是公知的技術。通常廢氣流被作用以酸性洗滌液。該洗滌液可以通過向水中加入諸如硝酸或硫酸的酸而方便地制備。氨通過化學吸收而從氣體流中被去除并且轉換為相應的銨鹽。硝酸的使用產生硝酸銨(AN)，硫酸的使用產生硫酸銨(AS)。這些含有銨鹽的溶液可以用來生產硫酸銨肥料或氮磷鉀復合肥。此類技術是現有技術。

在尿素工廠中，銨鹽并不在工藝中出現，因此不能方便地在現有尿素設施中進行處理。傳統的尿素生產設施因此僅有以下選項來減少造粒工廠的安琪排放：

.將稀釋的銨鹽溶液排入廢水流，

.將稀釋的銨鹽溶液濃縮到可被其他工廠(如NPK)使用的濃度，

.生產具有高硫含量的UAS(尿素/硫酸銨)肥料，

.生產UAN(尿素/硝酸銨)溶液。

所有這些方法需要顯著的投資以及操作條件的改變，或者帶來產品組分和特性的改變。所有上述選項產生的新產品需要額外的傳輸和處理設施以及能源利用，這些額外的設施很昂貴。結果，現今尿素設施在沒有有效去除氨的情況下運行，造成嚴重的環境問題。因此，去除尿素設施產生的氨是需要進行解決的有挑戰的任務。

WO03/099721描述了另一種替代方案。該發明涉及一種通過將含氨氣體流中的氨用有機酸轉換成銨鹽而從含氨氣體流中去除氨的工藝，其中得到的銨鹽在升高的溫度下與過氧化氫接觸。從而銨鹽在分解器中被轉換為含NH₃、CO₂和H₂O的混合物，并且可容易地在尿素合成單元中再處理。過氧化氫是補充到通用工藝中的，并且可能涉及其它負面伴隨物。并且，為了將銨鹽轉換為NH₃、CO₂和H₂O，除通用工廠設計之外還需要一個單獨的分解器。產生的氣體流不能在造粒單元中再處理，而是需要在尿素合成單元中循環。

M Potthoff,Nitrogen+Syngas,[online],July.August 2008,pages 39-41中也描述了減少氨排放的方法。在圖1中示出了組合式粉塵和酸洗滌系統。氨在酸洗滌部分被吸收并且轉換為硫酸銨。硫酸銨溶液被添加到返回到蒸發部分的循環流中。在該單元中，其與來自尿素合成單元的尿素熔體混合。蒸發產生的濃縮液體流被傳輸到尿素造粒器。來自蒸發單元的冷凝物被用作組合式粉塵/氨洗滌系統的補充物。利用這種所謂的氨轉換技術，廢氣中的氨可以被減少到30mg/Nm³。Brochure Urea,[online],12-2007,pages 1-24中示出的沒有酸洗滌的技術僅將廢氣中的氨減少到約160mg/m³的值。