[发明专利]由氨和二氧化碳制备尿素的方法和装置

权利要求书

1.一种用于在尿素设备中由氨和二氧化碳制备尿素的方法，所述尿素设备包含具有水平池式冷凝器的高压合成部，其中所述方法包括将热量从在所述水平池式冷凝器的壳部中容纳的高压工序介质交换到在所述水平池式冷凝器中设置的第一热交换部中容纳的含有中压尿素的溶液，以至少将氨基甲酸铵分解为NH₃和CO₂，其中所述方法还包括将热量从所述高压工序介质交换至在所述池式冷凝器中设置的第二热交换部中容纳的低压蒸汽冷凝物，以产生低压蒸汽。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述池式冷凝器是壳管式热交换器，其中所述第一热交换部和所述第二热交换部各自包括基本上U形的管束。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将在所述池式冷凝器的壳部中容纳的高压工序介质供应至所述池式冷凝器的下游设置的后反应器。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将新鲜的CO₂供应至所述后反应器，以向所述后反应器内部的吸热尿素反应提供热量。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括将至少在所述第一热交换部中产生的气体供应至中压冷凝蒸发器，在所述中压冷凝蒸发器中，所述气体至少部分地冷凝。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述中压冷凝蒸发器中，来自于尿素-水混合物的水在真空条件下蒸发。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述中压冷凝蒸发器包括降膜蒸发器。

8.一种由氨和二氧化碳制备尿素的装置，优选地使用前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述装置包括高压合成部，所述高压合成部具有配置成在其壳侧容纳高压工序介质的水平池式冷凝器，其中所述装置包括第一热交换部，所述第一热交换部用于将热量从所述高压工序介质交换至在所述第一热交换部中容纳的中压尿素溶液以将氨基甲酸铵分解成NH₃和CO₂，其中所述池式冷凝器包括第二热交换部，所述第二热交换部用于将热量从所述高压工序介质交换至在所述第二热交换部中容纳的低压蒸汽冷凝物以将所述冷凝物转移到低压蒸汽中。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一和/或第二热交换部包括U形束，分别配置成用于容纳含有中压尿素的溶液和/或所述低压蒸汽冷凝物。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中所述池式冷凝器为壳管式热交换器。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的装置，其中所述装置包括设置于所述池式冷凝器的下游的后反应器。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述后反应器还包括用于将CO₂供应至所述后反应器的CO₂进口。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其中所述后反应器是垂直反应器。

14.根据权利要求8～13中任一项所述的装置，其中所述装置还包含中压冷凝蒸发器，其设置在所述第一热交换器的下游并与所述第一热交换器流体连接，以便将所述第一热交换器中产生的气体冷凝并在真空条件下从尿素-水混合物中蒸发水。

15.根据权利要求8～14中任一项所述的装置，其中所述中压冷凝蒸发器是降膜蒸发器。