[发明专利]尿素合成未反应物循环回收方法及装置

说明书

本发明涉及尿素生产技术领域，是一种尿素合成未反应物循环回收方法及装置，后者包括尿素合成塔、闪蒸槽、预分离器、中压分解塔、中压吸收系统、低压分解塔、中压喷射器和氨储存槽；尿素合成塔下部设有二氧化碳气体进料管，尿素合成塔上部出气端与闪蒸槽进液端连通有合成液管线；闪蒸槽下部出液端与预分离器进料端连通有一段液相管线。本发明利用闪蒸槽将尿素合成塔未反应物部分闪蒸后气相物料为驱动介质，通过中压喷射器将低压分解塔出气抽引升压，进入中压吸收系统进行吸收，提高吸收反应热的品位并加以利用，同时取消低压吸收系统装备、减少投资，同时达到减少循环冷却水及电能消耗。

技术领域

本发明涉及尿素生产技术领域，是一种尿素合成未反应物循环回收方法及装置。

背景技术

我国尿素生产采用水溶液全循环法的较多，该技术在近年来有较大改进，特别是在与三聚氰胺装置进行联产等场合拥有其它工艺技术所不具备的优势。该技术的未反应物回收方法是将尿素合成塔出口物料中未反应的氨和二氧化碳通过减压加热从尿素溶液中分解分离出来，然后通过一定量的水吸收成为甲铵液，再用泵加压返回尿素合成塔。

传统水溶液全循环法工艺流程如下（以目前最为先进的水溶液全循环工艺——JX节能型尿素工艺为例，该技术已列入国家节能技术推广目录）：

出尿素合成塔的混合物料（压力22MPa）中含有尿素、氨基甲酸铵、游离二氧化碳、过剩氨和水，通过减压阀减压到1.8MPa进入预分离器，合成液在此闪蒸，闪蒸出部分氨和二氧化碳的液相进入中压分解塔，进行加热分解、分离未反应物，分离出部分未反应物氨、二氧化碳后的液相经调节阀再次减压至0.35MPa进入低压分解塔，进行未反应物分离，分离出氨、二氧化碳后，液相尿素溶液（主要成分为67%尿素和水）去尿素溶液蒸发系统，经真空蒸发将尿素溶液浓缩至99%以上，然后熔融尿素去造粒系统形成产品。中压分解塔分离出的气相氨、二氧化碳用精洗器的浓氨水和顶部回流氨在中压吸收系统吸收、反应，形成中压甲铵液，经高压甲铵泵加压后送往尿素合成塔。低压分解塔分离出的气相氨、二氧化碳用吸收剂（真空蒸发系统分离出的工艺水）在低压吸收系统吸收、反应（吸收反应为放热过程），形成低压甲铵液，经低压甲铵泵加压后与预分离器气相和中压分解塔气相经了甲铵液冷凝器冷却后混合，进入中压吸收系统进行吸收、反应（吸收反应为放热过程），出中压吸收系统的中压甲铵液经高压甲铵泵加压送往尿素合成塔。

该生产工艺采用多段减压加热的方法分离未反应物氨和二氧化碳，气相氨和二氧化碳逐段用真空系统工艺水吸收成氨基甲酸铵水溶液加以回收，过剩氨则在中压吸收系统用冷却水间接冷凝为液氨，通过高压氨泵送回尿素合成塔。未反应物加热分解系统压力越低，对应的吸收系统反应温度越低，其反应热品位越低。低压吸收系统的吸收反应温度约70℃，反应热不仅不具备利用价值，相反要消耗大量冷却水将其热量移走，造成热能浪费和水、电等公用工程消耗增加；低压吸收增加了未反应物返回合成塔的水含量，不利于合成反应的正向进行，造成合成转化率低，转化率低合成塔未反应物量增加，导致用于提供未反应物分解、分离过程反应热的高品位加热蒸汽消耗量增加。

尿素合成塔出料压力22MPa经过减压阀减至1.8MPa，压力较大，不仅造成压力能浪费，而且因减压阀前后压差较大，闪蒸量大，造成减压阀冲刷严重。

发明内容

本发明提供了一种尿素合成未反应物循环回收方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有低压吸收系统存在的热能、水、电浪费，增加了未反应物返回合成塔的水含量，不利于合成反应的正向进行，合成转化率低的问题，以及减压阀前后压差较大，闪蒸量大，造成减压阀冲刷严重的问题。