[发明专利]生产尿素硝酸铵(UAN)的方法和装置

权利要求书

1.用于生产尿素硝酸铵(UAN)的方法，所述方法包括：

a)使CO₂和氨气在尿素形成条件下在高压尿素合成工段中反应，以产生第一尿素溶液和第一气流，所述第一尿素溶液包含尿素、水、氨基甲酸铵，所述第一气流是离开尿素反应器的气流，

b)使所述第一尿素溶液在解离工段中经受解离，从而将氨基甲酸铵分解为第二气流和第二尿素溶液，

c)使在b)中获得的所述第二尿素溶液经受一个或多个浓缩步骤，以产生浓缩的第三尿素溶液，

d)使在a)中获得的所述第一气流在至少一个冷凝工段中经受部分冷凝，以形成包含氨基甲酸铵的液体流和第三气流，

e)使所述包含氨基甲酸铵的液体流再循环至所述高压尿素合成工段，

f)使所述第三气流任选地与新鲜氨气一起在中和工段中经受用硝酸进行的中和，以产生包含硝酸铵的含水流，以及

g)将f)中产生的所述包含硝酸铵的含水流和c)中产生的所述浓缩的第三尿素溶液合并，以产生UAN。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(d)中，在步骤b)中获得的所述第二气流也在所述至少一个冷凝工段中经受部分冷凝，并且其中在步骤d)中，所述冷凝工段是中压冷凝工段；

其中在步骤a)中，将来自所述尿素反应器的所述尿素溶液送至汽提器，其中在加热下使所述尿素溶液在所述汽提器中与汽提气体二氧化碳接触，以使所述尿素溶液中的氨基甲酸盐分解；

其中在步骤b)中，所述解离工段在2-10巴下操作；

其中，所述方法进一步包括在所述尿素合成工段和所述解离工段之间的中压分解器中进行的步骤H，其中在所述步骤H中，所述第一尿素溶液被分离为中压液体流和中压气流，其中来自步骤H的所述液体流被供应至所述解离工段并且来自步骤H的所述中压气流被供应至所述中压冷凝工段以部分冷凝并再循环至所述尿素合成工段，同时来自所述中压冷凝工段的未冷凝的气体被供应至所述中和工段；

其中来自所述解离工段的所述第二气流被送至所述中和工段；

并且其中所述中压分解器包括绝热闪蒸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使步骤(a)中使用的二氧化碳进料经受处理以除去其中包含的氢气。

4.一种用于生产尿素硝酸铵(UAN)的装置，其包括相互流体连通的尿素合成工段、解离工段和尿素浓缩工段，以及中和和混合工段，以产生UAN，

进一步包括在所述解离工段上游的中压处理工段，所述中压处理工段包括分解器和冷凝工段，

其中所述分解器与所述冷凝工段流体连通，使得来自所述分解器的气体被送至所述冷凝工段，

其中所述冷凝工段与所述尿素合成工段流体连通，使得所述冷凝工段中形成的氨基甲酸盐溶液再循环至所述尿素合成工段并且来自所述尿素合成工段的反应器的气体被供应至所述冷凝工段，并且

其中所述冷凝工段与所述中和工段流体连通，使得未冷凝的气体被送至所述中和工段，以与硝酸反应，形成硝酸铵。

5.一种改进现有UAN装置的方法，所述方法包括提供UAN装置，所述UAN装置包括相互流体连通的尿素合成工段、解离工段和尿素浓缩工段，以及中和和混合工段，以产生UAN，其中所述UAN装置通过在所述合成工段与所述解离工段之间增加中压处理工段进行改进，所述中压处理工段包括分解器和冷凝工段，其中来自所述分解器和所述合成工段的反应器的气体被送至一个或多个冷凝工段，在所述一个或多个冷凝工段它们被部分冷凝，以形成氨基甲酸盐溶液，所述氨基甲酸盐溶液再循环至所述尿素合成工段，并且其中剩余气体被送至所述中和工段，并与硝酸反应，形成硝酸铵。