[发明专利]尿素制备方法及相关设备

权利要求书

1.由氨气和二氧化碳制备尿素的方法，包括以下步骤：

-将氨气和二氧化碳加入在预设高压运行的尿素合成区；

-所述氨气和所述二氧化碳在所述合成区反应，得到含有尿 素、氨基甲酸铵和氨气的水溶液；

-将含有尿素、氨基甲酸铵和氨气的所述水溶液的第一部分加 入在预设中压运行的处理区，以回收其中的氨基甲酸盐和氨气；

-使所述含有尿素、氨基甲酸铵和氨气的第一部分水溶液在所 述处理区经过离解，得到尿素水溶液和含有氨气、二氧化碳和水 的蒸汽相；

-使所述含有氨气、二氧化碳和水的蒸汽相在所述处理区经过 冷凝，得到氨基甲酸铵水溶液；

-将所述氨基甲酸铵水溶液在尿素合成区循环利用；

其特征在于还包括步骤：

-将在所述处理区离解得到的所述尿素水溶液加入尿素回收 区的分解器，该尿素回收区在预设低压运行；

-使所述尿素水溶液在所述尿素回收区的所述分解器经过分 解，得到浓缩尿素溶液和含有氨气、二氧化碳和水的第二蒸汽相；

-使所述第二蒸汽相在所述尿素回收区的与所述分解器流体 连通的冷凝器经过冷凝，得到第一回收氨基甲酸铵水溶液；

-使所述的含有尿素、氨基甲酸铵和氨气的水溶液的第二部分 汽提，包括在以所述基本上以预设高压运行的汽提单元内加热， 得到第二尿素水溶液和含有氨气、二氧化碳和水的第三蒸汽相， 所述加热是通过与需要冷凝为冷凝蒸汽的蒸汽流间接的热交换获 得；

-采用至少一部分所述冷凝蒸汽作为加热流体，在所述中压处 理区的离解单元离解所述含有尿素、氨基甲酸铵和氨气的第一部 分水溶液。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于提供热量的 蒸汽和所述冷凝蒸汽的温度为200-235℃，压力为15-25巴。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于中压离 解的至少一部分冷凝蒸汽是在高压汽提单元通过间接热交换得到 的冷凝蒸汽总量的80％-100％。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-使在所述汽提单元得到的包含氨气、二氧化碳和水的所述第 三蒸汽相在冷凝单元经过冷凝，该冷凝单元实际上在所述预设高 压运行，得到回收氨基甲酸铵的第二水溶液；

-将在所述汽提单元得到的所述第二尿素水溶液加入在低压 运行的尿素回收区的所述分解器。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高压冷凝单 元包括浸没式的冷凝器，所述冷凝在所述冷凝器中通过将所述第 三蒸汽相与回收氨基甲酸铵水溶液、或液氨接触进行，通过与蒸 汽的间接热交换回收冷凝热。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-采用与至少一部分所述冷凝蒸汽一起形成于高压冷凝单元 的所述冷凝器的蒸汽，作为在所述中压处理区的所述离解单元离 解所述含有尿素、氨基甲酸铵和氨气的第一部分水溶液的加热流 体。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述回收氨 基甲酸铵溶液含有至少一部分从所述中压处理区的冷凝得到的溶 液。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一部分 从所述中压处理区的冷凝得到的溶液，通过清洗器回收至高压冷 凝单元的所述冷凝器中循环利用。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-将二氧化碳加入所述尿素回收区的所述冷凝器；

-使所述二氧化碳与所述第二蒸汽相在所述尿素回收区的所 述冷凝器冷凝，得到回收氨基甲酸铵水溶液。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将占所有二氧 化碳进料的1-10wt.％的二氧化碳加入所述尿素回收区的所述冷凝 器。