[其他]氨和尿素的联合生产方法

说明书

本发明介绍了氨和尿素的联合生产方法，该方法中采用物理活性溶剂进行洗涤以除去酸性杂质，尤其是ＣＯ₂。再生溶剂时，采用多级降压解吸法。本方法还提出，在再生末级压力下用空气作汽提气体来处理溶剂，并且把汽提气体与汽提后残留的ＣＯ₂一起加到次级重整器。用本方法除去ＣＯ₂，不仅耗能少，成本低，而且获得的ＣＯ₂纯度高。

本发明涉及氨和尿素的联合生产方法，在本方法中，含烃的气体与水蒸汽在顺流次级重整器的蒸汽重整器中，发生反应。反应后在混合气体中生成CO经变换转化成CO₂。这时，主要含氢气、氮气和二氧化碳的氨合成气送入压力涤气塔用物理活性溶剂洗涤，以除去酸性杂质，尤其是CO₂。为了除去共吸附的惰性气体，把溶有CO₂的溶剂的压力先降至一级中等压力，然后再把压力降到二级中等压力以除去大量吸收的CO₂，而这些CO₂可用于合成尿素，最后把溶剂的压力降至再生器的末级压力以除去残残留的CO₂，经过以上处理后，该溶剂返回到压力涤气塔以便重新使用。

众所周知，根据DE-PS2721462号专利，用氢和氮组成的混合气体可生产氨，这种氨可用作合成尿素的原料。先将氨合成气（主要含氢、氮和二氧化碳）送入涤气塔以除去CO₂。在不加压的情况下，在后面的再生塔中，CO₂从该涤气塔选用的溶剂中释放出来，然后，用于尿素合成。

但是，对后面的尿素合成来说，该方法有如下弊端，即，将二氧化碳从常压压缩到约160bar（即合成尿素所需的压力）需消耗大量的能源。

为了避免这种弊端，在过去的一份专利申请（P3239605.8）中，申请人已提出，经过部分膨胀之后，将溶有CO₂的溶剂的压力降到中等压力，同时加热该溶剂以除去部分CO₂。在一定压力下，收集排出的CO₂，冷却后，用于尿素合成。把部分已再生的溶剂送到末级常压再生塔里，通过重沸器使该溶剂加热，以除去残留在溶剂中的CO₂，或者用真空系统除去残留的CO₂。

然而，第一次提到的方法中还有如下弊端：重沸器需要高压蒸汽，用于加热含残留CO₂的溶剂，并且补偿残留气体排出时带走的能量，需要外部冷却器以弥补热交换引起的损失。此外，需要冷却设备以减少泵的发热并冷却原料气体。与此相联系的是需耗资增添附加设备诸如热交换器，重沸器以及带有分离器和冷凝泵的冷凝器。

采用真空系统也需要消耗能量相当多的辅助设备。用真空压缩机的负压决定了可获得的残留CO₂的量，故原料气不能象在涤气塔那样得到很好的净化。用废热加热溶有CO₂的溶剂可减少残留的CO₂的量，但这会出现与加热再生中存在的相类似的问题。

本发明的目的是提供一种与最初提到的方法同一类型的方法，并以能耗少和成本低的方法以从溶剂中除去CO₂，同时获得很纯的CO₂。

按本发明的方法，在再生末级压力下用空气作为汽提气体来处理溶剂，并且汽提气体和已汽提的残留CO₂一起送到次级重整器。

本方法，用汽提塔代替再生塔，不需要加水蒸汽或用真空系统，就能由CO₂制得纯的合成气，毫无疑问，这会使后面的残留CO和CO₂甲烷化工艺的成本降低。由于加到次级重整器的CO₂没有发生反应，并且在汽提塔内再次得到汽提，所有这些CO₂都成为气体产品。因此，循环的CO₂实际上是极有限的，这少量的CO₂对本方法的可行性毫无影响。

溶有CO₂的溶剂经多步膨胀，然后用空气进行汽提。因此，该溶剂的末级再生既不需要输入热量也不需要热交换器使溶有CO₂的溶剂和已再生的溶剂进行热交换。