[發(fā)明專利]一種尿素裝置用高壓尿素溶液減壓節(jié)能裝置及工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211033335.4
• 申請(qǐng)日: 2022-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN115681244A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余志文;夏炎華;孫景偉;左靜;孫喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)五環(huán)工程有限公司
• 主分類號(hào): F15B15/02
• 分類號(hào): F15B15/02;F15B13/02;F15B21/14;F17D1/00;F17D3/01
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔;張繼巍

本發(fā)明涉及一種尿素裝置用高壓尿素溶液減壓節(jié)能裝置及工藝方法，包括液力透平、液位調(diào)節(jié)閥、液力透平驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力裝置及手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥，所述手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥的第三溶液出口與液力透平的第一溶液進(jìn)口連接，高壓尿素溶液一路與液位調(diào)節(jié)閥的第二溶液進(jìn)口1連接、另一路與手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥的第三溶液進(jìn)口連接，液力透平第一氣液出口和液位調(diào)節(jié)閥的第二氣液出口均與中低壓工序連接。將減壓過程中在液位調(diào)節(jié)閥上損耗掉的大量壓力能通過液力透平驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置進(jìn)行回收利用，將大大降低尿素裝置的電力消耗；液力透平如需停車檢修，所有尿素溶液全部通過液位調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，易于檢修。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于尿素生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種尿素裝置用高壓尿素溶液減壓節(jié)能裝置及工藝方法。

背景技術(shù)

顆粒狀尿素是一種大宗商品，我國(guó)實(shí)際尿素年產(chǎn)能已超過7000 萬噸左右，實(shí)際年產(chǎn)量超過5500萬噸。工業(yè)化尿素生產(chǎn)是利用不同的工藝技術(shù)將原料氨和二氧化碳在高壓尿素合成塔反應(yīng)生成尿素(平衡轉(zhuǎn)化率一般為5070％)，并將尿素溶液逐級(jí)減壓加熱濃縮到一定的濃度，然后送往造粒單元造粒，并經(jīng)空氣冷卻后得到最終顆粒尿素產(chǎn)品。

目前，世界上最先進(jìn)的幾種尿素工藝技術(shù)，都是將從汽提塔(或其它如水溶液全循環(huán)工藝尿素合成塔等高壓設(shè)備)出來的壓力為 13.0～25.0MPa(A)、溫度為150～200℃的高壓尿素溶液經(jīng)過液位調(diào)節(jié)閥直接減壓到0.1～6.0MPa(A)、溫度降到90～170℃，尿素溶液中的甲銨減壓分解成氨和二氧化碳以及尿素溶液中未反應(yīng)的氨和二氧化碳也減壓閃蒸成氣體，減壓后的尿素溶液及閃蒸氣相進(jìn)入中壓分解塔或低壓分解塔等中低壓工序。在減壓過程中大量的壓力能直接在液位調(diào)節(jié)閥LIC上損耗掉，造成大量的能量浪費(fèi)。如圖1所示為現(xiàn)有尿素工藝，直接通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)行減壓將壓力從13.0～25.0MPa(A)減壓到 0.1～6.0MPa(A)，在減壓過程中大量的壓力能直接在閥門上損耗掉，造成大量的能量浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述能量浪費(fèi)問題，提供一種能夠高效回收高壓尿素溶液壓力能、降低尿素裝置電耗的尿素裝置用高壓尿素溶液減壓節(jié)能裝置及工藝方法。

本發(fā)明的目的是提供一種尿素裝置用高壓尿素溶液減壓節(jié)能裝置，包括液力透平、液位調(diào)節(jié)閥、液力透平驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力裝置及手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥，所述手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥的第三溶液出口與液力透平的第一溶液進(jìn)口連接，高壓尿素溶液一路與液位調(diào)節(jié)閥的第二溶液進(jìn)口連接、另一路與手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥的第三溶液進(jìn)口連接，液力透平第一氣液出口和液位調(diào)節(jié)閥的第二氣液出口均與中低壓工序連接。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)力裝置為尿素裝置中的高壓甲銨泵或發(fā)電機(jī)。

進(jìn)一步地，還包括與液力透平相連的同軸補(bǔ)償電機(jī)。

還提供一種如上述所述尿素裝置用高壓尿素溶液減壓節(jié)能裝置的工藝方法如下：

高壓尿素溶液一路送到手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥第三溶液入口，然后從第三溶液出口出來后送入液力透平的第一溶液入口，經(jīng)過液力透平第一氣液出口出來的尿素溶液，一部分液體減壓閃蒸成氣體，剩余減壓后的尿素溶液及閃蒸氣相進(jìn)入中低壓工序；高壓尿素溶液減壓后的壓力能通過液力透平來驅(qū)動(dòng)尿素裝置中的動(dòng)力裝置；

高壓尿素溶液另一路出來的高壓尿素溶液通過液位調(diào)節(jié)閥第二溶液入口，從第二氣液出口出來后尿素溶液，一部分液體減壓閃蒸成氣體，剩余減壓后的尿素溶液及閃蒸氣相進(jìn)入中低壓工序。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述液力透平停車檢修時(shí)，關(guān)閉手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥，所有尿素溶液全部通過液位調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述液力透平停車時(shí)打開透平出口管線上的尿素溶液導(dǎo)淋閥外排尿素溶液到尿素溶液槽，當(dāng)尿素溶液壓力卸下來后通入蒸汽進(jìn)行吹掃防止尿素結(jié)晶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果為：將減壓過程中在液位調(diào)節(jié)閥上損耗掉的大量壓力能通過液力透平驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置進(jìn)行回收利用，將大大降低尿素裝置的電力消耗；液力透平如需停車檢修，所有尿素溶液全部通過液位調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，易于檢修。