[实用新型]避免管道堵塞的氮肥装置高压二氧化碳放空系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种避免管道堵塞的氮肥装置高压二氧化碳放空系统，属于化工工艺流程改进。

背景技术

尿素装置工艺流程为：来自合成氨脱碳系统放空出来的CO₂经过压缩机压缩至15MPa后进入脱氢反应系统，脱氢后的CO₂进入合成与汽提工序。合成氨装置合成系统输送来的液氨经过高压氨泵加压到16MPa，然后进入合成与汽提工序与CO₂气体反应生成尿素溶液，此时尿素溶液中尿素的浓度为55.6％(wt)，从合成与汽提工序出来的尿素溶液再进入循环工序，通过对尿液加热，回收尿液中分解出来的NH₃和CO₂后，尿素溶液中尿素的浓度被浓缩至73.57％(wt)，最后尿素溶液进入蒸发和造粒工序后最终从造粒塔中冷却尿液并结晶生产出合格的尿素产品。

CO₂气体经过压缩机压缩后压力达到约15MPa，气体通过管道输送进入尿素装置的脱氢工序，脱氢工序由高压CO₂换热器、高压CO₂加热器、脱氢反应器和CO₂冷却器组成。经过压缩后的CO₂气体约40℃首先进入高压CO₂换热器的壳程，从脱氢反应器出来的高温脱氢CO₂气体约163℃进入高压CO₂换热器的管程，两股CO₂气体在换热器中的管壳程进行换热，被加热后的CO₂气体进入高压CO₂加热器继续进行加热，加热器的加热介质使用的是中压蒸汽，CO₂气体被加热至130-135℃后进入脱氢反应器进行反应，在催化剂的催化反应下，CO₂气体里面的微量H₂与O₂反应转化成H₂O被去除掉。从脱氢反应器出来的CO₂气体约163℃左右进入高压的CO₂换热器进行换热，气体经过换热降温后进入CO₂冷却器继续进行降温，最终CO₂气体温度降低到40℃左右后进入尿素合成系统进行合成反应。或进入放空总管放空。

在尿素的生产过程中，经常会遇到生产系统不正常的情况，这时就会切断去尿素合成系统的CO₂气体，CO₂气体通过调节阀来进行调节放空，以确保管道不超压。由于调节阀前气体压力高达15MPa左右，当打开调节阀进行放空时，CO₂气体压力从阀前的15MPa左右迅速降低到阀后的微正压状态，CO₂气体在阀门出口由于节流降压，气体温度会急剧降低到-78.5℃以下，此时CO₂会从气体状态变成固体，就是所谓的生成干冰，如果不能及时得到解决，固态CO₂会逐渐堵塞管道，严重时会由于阀后管道憋压而造成管道的爆裂。

在CO₂放空管线中经常会有冷凝液产生，放空管道和阀门都是碳钢材质，由于CO₂冷凝液呈酸性，冷凝液长时间积聚在管道中，这会腐蚀管道和调节阀的阀体和阀芯，从而大大缩短管道和调节阀的使用寿命。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种避免堵塞的氮肥装置高压二氧化碳放空系统，还能防止酸性冷凝液腐蚀阀门和管道。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种避免管道堵塞的氮肥装置高压二氧化碳放空系统，包括二氧化碳换热器、二氧化碳加热器、脱氢反应器和二氧化碳冷却器，来自二氧化碳压缩机的二氧化碳气体进入二氧化碳换热器与来自脱氢反应器的脱氢二氧化碳气体进行换热后进入二氧化碳加热器，在二氧化碳加热器里面与中压蒸汽换热后进入脱氢反应器脱氢，从二氧化碳换热器出来的脱氢二氧化碳进入二氧化碳冷却器进行冷却，所述二氧化碳冷却器的脱氢二氧化碳出口管线分成两个支管，其中第一支管去尿素合成系统，第二支管与放空总管相连，其特征在于：在第二支管上依次设置有第一调节阀和压力调节阀，在压力调节阀和放空总管之间设置低压蒸汽管线，所述低压蒸汽管线上设置有温度调节阀，在温度调节阀的前后的低压蒸汽管线上设置有第二调节阀和第三调节阀，在低压蒸汽管线与第二支管的连接处和放空总管之间设置有温度传感器，在低压蒸汽管线与第二支管的连接处和放空总管之间还设置有冷凝液排放管线，在冷凝液排放管线上设置有第四调节阀。