[实用新型]一种具有余热回收装置的尿素生产系统

说明书

本实用新型涉具体涉及一种具有余热回收装置的尿素生产系统。包括低压系统、解析水解系统、蒸汽冷凝系统和热能回收装置，低压系统中的精馏装置包括精馏塔、第一工质蒸发器、低压甲铵冷凝器和低压甲铵冷凝器液位槽；解析水解系统中的解析装置包括解析塔、第二工质蒸发器、回流冷凝器和回流冷凝器液位槽；蒸汽冷凝系统中的蒸汽装置包括蒸汽冷凝槽、气液分离管和第三工质蒸发器；热能回收装置包括工质入口缓冲罐、热能利用设备、工质冷凝器、工质冷凝缓冲罐和工质加压泵。本实用新型利用取出的内能用于发电，可以减少采用燃烧煤等发电带来的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害物质的排放，具有良好的社会效益。

技术领域

本实用新型涉及尿素生产的技术领域，具体涉及一种具有余热回收装置的尿素生产系统。

背景技术

主流的尿素生产技术分为两类，一类是二氧化碳气提法尿素技术，一类为氨气提法尿素技术。二氧化碳气提法尿素可以分为以下几个部分：

A、原料压缩：将压力较低的二氧化碳和液氨分别通过压缩机和液体泵压缩到尿素高压合成所需要的压力。

B、高压系统：高压系统包括四台高压设备，尿素合成塔，汽提塔，高压甲铵冷凝器和洗涤器。在高压系统中，CO₂和液氨在高压系统中发生生成尿素的反应并经过初步浓缩后从汽提塔底部排入低压系统的精馏塔，气相则经过洗涤后减压排入低压吸收塔。

C、低压系统：低压系统包括精馏塔，循环换热器，低压甲铵冷凝器、低压甲铵冷凝器液位槽等。上述几台设备组成精馏系统，其作用是对尿液进行进一步浓缩，为下一步的蒸发和造粒做准备。低压系统还包括低压吸收塔，其作用是对从高压系统排出的工艺气进行洗涤，吸收工艺气中含有的氨和二氧化碳，以达到节约氨耗，降低污染的目的。

D、尿液储存、蒸发及造粒系统：该系统一般包括真空闪蒸槽，一段真空蒸发器，一段真空蒸发分离器，二段真空蒸发器，二段真空蒸发分离器，真空系统，尿液储槽，工艺冷凝液槽和造粒塔等。尿液储存，蒸发的作用是将尿液浓缩至99.5%左右后送入造粒系统，在造粒系统中，尿液被喷头喷洒成合适大小的尿素液滴并与空气换热后固化成白色的尿素颗粒。其蒸发产生的工艺气则被循环水冷凝后排入工艺冷凝液槽进行解析，水解。

F、解吸和水解系统,解析和水解系统包括解析塔，水解塔，回流冷凝器、回流冷凝器液位槽及部分换热器和液体泵。其目的是将工艺冷凝液中所含的氨、二氧化碳，尿素等提浓后返回到高压系统，并将提浓后清洁的解析水送至其余装置。

G、蒸汽和冷凝液系统,该系统主要有高压蒸汽饱和器，低压蒸汽饱和器，蒸汽冷凝液槽，部分换热器及液体泵组成，其主要作用是提供尿素装置正常生产所需要的热量并将冷凝下来的蒸汽冷凝液回收再利用。

现有尿素装置的精馏系统、解析系统和冷凝液系统工艺如下：

精馏系统：从汽提塔底部排出的尿液通过减压阀减压后直接喷入精馏塔上部，减压后的尿液会闪蒸出大量的NH₃、H₂O和CO₂，此部分气体和精馏塔循环加热器顶部排出的气体一道从精馏塔顶部排出并进入低压甲铵冷凝器。精馏塔顶部的操作压力约为0.31MPaG，温度约116℃。在低压甲铵冷凝器，气体走壳程，低压甲铵冷凝器调温水走管程并将工艺气体中的热量带走，工艺气体在低压甲铵冷凝器中绝大部分被冷凝下来并进入低压甲铵冷凝器液位槽，冷凝下来的液体温度约为76℃。冷凝下来的液体和未冷凝的气体在低压甲铵冷凝器液位槽中分离，气相进入常压吸收塔，液相进入高压甲铵泵加压后返回尿素合成系统。

解析系统：解析塔顶部出口解析气的温度约为115~125℃之间，主要成分为NH₃、CO₂和H₂O，塔顶解析气直接进入回流冷凝器利用循环水将解析气冷凝下来，冷凝下来的解析液和部分未冷凝的气相进入回流冷凝器液位槽进行气液分离，分离后的气相去常压吸收塔，分离后的液相经回流泵加压后回到低压甲铵冷凝器并进入尿素合成系统。