[发明专利]使用酸洗涤系统的尿素成粒过程和氨盐到尿素颗粒中的相应集成

说明书

技术领域

本发明涉及一种尿素成粒过程，并且涉及适于操作该过程的设备。本发明包括一种方法，该方法通过洗涤废气并且回收洗涤器泄放物和将它集成到成粒过程中来减少从尿素成粒设备的氨排放物(这些氨排放物当前由常规尿素生产过程排放)，从而氨盐被该过程完全地包含。

背景技术

用来由液体成分生产颗粒的普通过程在US 5,779,945中描述。本专利的焦点是对所生产的具有不同尺寸的颗粒进行处理和分类。这里诸如旋风器或洗涤器之类的气体/固体分离设备被用来将固体材料与设备的废气流束分离。废气流束的高级处理并未被进一步地考虑。

在US 4,370,198中，成粒单元的废气被发送到粉尘分离旋风器，然后是连续湿式洗涤器，这两者有助于洗涤所述废气流束。所使用的洗涤液体是要被处理的溶液或悬浮液的一部分，并且离开湿式洗涤器的洗涤液体被直接反馈到成粒单元中。示范性地，分别对于氯化钠、尿素、蔗糖或氧化铁的生产，可以实现描述的过程。因此洗涤溶液是要被处理的溶液或悬浮液的一部分，并且被直接送回到成粒单元中。这个过程仅可对于粉尘洗涤而实现，但不适于氨洗涤。

用于在水平横流洗涤器中的湿式同时清洁和去除粉尘气体处理的设备和方法的另外例子公开在EP 0853971 A1中。这项发明在填充塔中实现污染物和粉尘的去除。

在使用的尿素设备中，离开尿素成粒器的空气除尿素粉尘之外也包含氨，该尿素成粒器装有流化床。这种氨污染物需要在废气流束可通到大气中之前被去除。

从废气流束中去除氨是一种公知的技术。通常废气流束用酸性洗涤溶液处理。这种洗涤溶液可通过将诸如硝酸或硫酸之类的酸添加到水中而容易地制造。氨通过化学吸收从气体流束中去除，并且转换成相应的氨盐。相应地，硝酸的使用产生硝酸铵(AN)，而硫酸的使用产生硫酸铵(AS)。这些包含氨盐的溶液可用于硫酸铵化肥或NPK化肥的生产，用于这种生产的技术是现有技术状态。

在尿素设备中，氨盐不出现在过程中，并且在现有尿素设施处不能容易地处理。常规尿素生产设施因此仅具有用以减少来自成粒设备的气态氨排放的如下选项：

●将稀释氨盐溶液排出到废水流束中，

●将稀释氨盐溶液浓缩到可由其它设备利用的浓度，例如由NPK利用，

●生产具有高硫含量的UAS(尿素/硫酸铵)化肥，

●生产UAN(尿素/硝酸铵)溶液。

所有这些选项都要求巨大的投资和对于操作条件的变化，或者带来产品成分和特性的变化。全部以上选项都导致新产品，这些新产品要求用于运输和处理的另外设施、以及昂贵量的能耗。作为结果，当今的尿素设施在没有高效氨去除的情况下运行，引起严重的环境问题。因此，从尿素设施中去除氨是一项急待解决的艰巨任务。

在WO 03/099721中描述了一种可选择的解决方案。这项发明涉及一种通过用有机酸将在含氨气体流束中的氨转化成氨盐来从含氨气体流束中去除氨的过程，而得到的氨盐在升高温度下与过氧化物相接触。氨盐由此在分解器中转化成包含NH₃、CO₂及H₂O的混合物，并且可以在尿素合成单元中容易地再处理。过氧化物对于普通过程是附加的，并且会涉及其它不利伴随物。而且，对于把氨盐转化成NH₃、CO₂及H₂O，除了正常设备布局之外，还需要分离的分解器。这种显现气体流束不能在成粒单元中被再处理，而是需要在尿素合成单元中再循环。

氨排放物的减少技术也在M Potthoff的Nitrogen+Syngas[online]，2008年7月、8月，第39-41页中描述。在图1中，示出了组合粉尘和酸洗涤器系统。氨被吸收在酸洗涤段中，并且转化成硫酸铵。硫酸铵溶液添加到返回蒸发段的再循环流中。在这个单元中，它与来自尿素合成单元的尿素熔体相混合。来自蒸发的浓缩溶液流束被输送到尿素成粒器中。从蒸发单元出来的凝结物被用作用于组合粉尘/氨洗涤系统的成分。借助于这种所谓的氨转化技术(Ammonia Convert Technology)，在废气中的氨可减少到30mg/Nm³。没有在Brochure Urea，[online]，12-2007，第1-24页中所示的酸洗涤的技术，仅将废气中的氨减少到160mg/m³左右的值，并且这里还称作现有技术状态。