[发明专利]尿素中压系统的循环回收预分离新工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工业领域，涉及一种尿素生产过程中循环回收工艺，特别是一种尿素中压系统的循环回收预分离新工艺方法。

背景技术

随着社会进步和工业快速的发展，取得了良好的经济效益，同时也带来了环境的污染，影响人类的生存环境，世界上只有一个地球，环境的污染已引起世界各国政府的关注。我国的改革开放优惠政策，加快了我国工业的崛起，同时：工业也带来了环境污染，并引起我国各级政府的高度重视，节能减排已立入国策，使人们具有节能减排环保的思想意识，保护环境，就是保护家园。特别是化工企业更具备高度的环保意识和责任感，对生产化工产品的污染源，要做到节能减排，特别是水溶液全循环法生产尿素的中压循环回收系统，原采用预蒸馏工艺，蒸汽用量大，负荷加大后，中压分解效果不好，又浪费了大量的能源，操作又难以控制，有时还造成了气体泄漏，带来了局部污染。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种尿素中压系统循环回收预分离新工艺方法，对尿素合成塔出塔尿液在进预蒸馏塔前增设一种新的预分离器，改变落后的生产工艺，可循环回收大量蒸气，节约能源，又减少污染，操作方便、安全，达到节能减排的效果，提高生产效率，又提高了尿素的产品质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有尿素合成塔、预分离器、一分加热器、预蒸馏塔、二分塔、一段蒸发器、闪蒸换热器、一吸冷器组成，尿素合成塔与预分离器相联结，预分离器的下端与预蒸馏塔的上端相联结，一分加热器与预蒸馏塔的下端相联结，预蒸馏塔的底端与二分塔相联结，预蒸馏塔的上端通过管道与一段蒸发器的下端热能回收段相联结，再由一段蒸发器的热能回收段与闪蒸换热器的热能利用段的下端相联结，热能利用段通过管道与一吸冷器相联结，预分离器的上端通过管道与闪蒸换热器的热能利用段的管道相联结，是它们相互联结成为一个整体。

在生产尿素过程中，采用了中压循环回收预分离新工艺，在尿素合成塔的合成液中含有氨基甲酸胺，过剩氨和水，需要通过减压加热的方式从尿液中分离出来，再进行循环回收。合成液通过压力控制阀PRCA-204减压到1.70Mpa(表)进入预蒸馏塔里，合成液在此进入闪蒸换热器进行闪蒸，液相在具有泡罩塔板组成的预蒸馏塔与一分加热器来的气体进行传质传热作用，使得出塔气相温度降低，出塔液相温度增加，出预蒸馏塔的液相进入一分加热器，在后者的壳侧用1.25Mpa(表)饱和蒸汽加热，一分加热器温度TRCA-301控制在160℃～165℃，氨基甲酸胺的分解率达到89％，总氨蒸出率达90％。加热后物料进入预蒸馏塔下部的分离器，进行气液分离。分离器液位LRCA-302，通过LRCA-302调节阀自控，物料减压后送至二分塔。从预蒸馏塔顶出来的气体，进入一段蒸发器下部热能回收段，从二甲泵来的甲铵液也进入该热能回收段，然后一起进入闪蒸换热器热能利用段，再进入一吸冷器，用循环水泵把除盐水送入一吸冷器进行循环冷却，使气体进一步在一吸冷器冷凝。利用回流氨控制塔底液相温度在85-95℃。由于大量的氨在预分离器中被分离，减轻了一分加热器的加热负荷，达到降低出塔气体中水含量和节省一分加热器蒸气用量的目的，达到节能减排，操作方便、安全，既保证产品质量，又提高经济效益。

本发明的有益效果是：对尿素合成塔出塔尿液在进预蒸馏塔前增设一种新的预分离器，改变了原有的落后的生产工艺，采用了中压循环回收预分离新工艺，在尿素合成塔的合成液中含有氨基甲酸胺、过剩氨和水，需要通过减压加热的方式从尿液中分离出来，再进行循环回收。不但节约大量蒸汽，又减少环境污染，提高生产效率，又提高了尿素的产品质量，操作方便、安全，节约成本，又达到节能减排的有益效果。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述

图中是尿素中压系统的循环回收预分离工艺方法工艺流程图

在图中：1.尿素合成塔、2.预分离器、3.一分加热器、4.预蒸馏塔、5.二分塔、6.一段蒸发器、7.闪蒸换热器、8.一吸冷器。

具体实施方式

在图中：尿素合成塔1与预分离器2相联结，预分离器2的下端与预蒸馏塔4的上端相联结，一分加热器3与预蒸馏塔4的下端相联结，预蒸馏塔4的底端与二分塔5相联结，预蒸馏塔4的上端通过管道与一段蒸发器6的下端热能回收段相联结，再由一段蒸发器6的热能回收段与闪蒸换热器7的热能利用段的下端相联结，热能利用段通过管道与一吸冷器8相联结，预分离器2的上端通过管道与闪蒸换热器7的热能利用段的管道相联结，是它们相互联结成为一个整体。

尿素合成塔1是个大型的罐状物体，里面装有合成液，合成液含有尿素，氨基甲酸铵，过剩氨和水。通过压力控制阀PIRCA-204减压到1.70MPa(表)进入预分离器2。合成液在此进行闪蒸，大量的氨被分离出来与闪蒸换热器7出口气液混合物汇合入一吸冷器8，液相进入预蒸馏塔4进一步闪蒸后，液相在具有泡罩塔板组成的精馏段与一分加热器3来的气体进行传质传热作用，使得出塔气相温度降低，出塔液相温度增加，出预蒸馏塔4的液相进入一分加热器3，在后者的壳侧用1.25MPa(表)饱和蒸汽加热。出一分加热器3温度TRCA-301控制在160～165℃。氨基甲酸铵的分解率达到89％，总氨蒸出率达90％。加热后物料进入预蒸馏塔下部的预分离器2，进行气液分离。分离器液位LRCA-302通过LRCA-302调节阀自控。物料减压后送至二分塔5，二分塔5的作用，主要对尿液的加热、分解，与一分加热器3压力等级不同。从预蒸馏塔4顶出来的气体中的CO₂含量预蒸馏工艺有了很大的提高，进入一段蒸发器6下部热能回收段后与从二甲泵来的甲铵液混合进行放热反应，由于CO₂分压的提高反应预蒸馏工艺更加完全，放出了大量的热量，用来加热进一段蒸发器6的尿液，降低了一段蒸发器6的热负荷，节约了大量的蒸汽。然后一起进入闪蒸换热器7热能利用段，再进入一吸冷器8，用循环水泵把除盐水送入一吸冷器8进行循环冷却，使气体进一步在一吸冷器8冷凝，利用回流氨控制塔底液相温度在85-95℃。由于大量的氨在预分离器中被分离，减轻了一分加热器3的加热负荷，达到降低出塔气体中水含量和节省一分加热器3蒸汽用量的目的，使大量的蒸汽被循环回收利用。