一种尿素生产工艺

摘要

本发明涉及一种尿素生产工艺，其包含如下步骤：A.尿素的合成：二氧化碳、液氨与来自高压甲铵液进入尿素合成塔(1)进行合成反应，反应后的尿液混合物减压进入闪蒸预分离器(2)闪蒸分离；B.中压分解回收：C.低压分解回收；D.尿液加工：本发明根据尿素系统物料在各个阶段的物料特性，优化系统工艺，从而达到热量回收的最大化，实现节能降耗的目的。

主权项

一种尿素生产工艺，其包含如下步骤：一、尿素的合成由二氧化碳压缩机加压后的20.5MPa的125℃二氧化碳、高压氨泵加压后的20.5Mpa经过氨预热器加热到45℃‑60℃的液氨与来自一甲泵的高压甲铵液进入尿素合成塔(1)进行合成反应，反应后188‑190℃的尿液混合物减压到1.75MPa进入闪蒸预分离器(2)闪蒸分离；二、中压分解回收由闪蒸预分离器(2)来的尿液经一分预加热器(3)与解析废液换热后进入中压汽提塔(4)，经过中压汽提塔(4)的自汽提作用及壳侧蒸汽加热后的尿液经自调阀减压后进入低压汽提塔(5)；进入低压汽提塔(5)的尿液通过低压汽提塔(5)的自汽提作用及壳程蒸汽加热后减压进入闪蒸预加热器(9)；进入中压汽提塔(4)壳侧的蒸汽与管程的尿液换热后的冷凝液进入中压汽提塔液位槽(7)进行收集，进入低压汽提塔(5)壳程的蒸汽与管程的尿液换热后的蒸汽冷凝液进入低压汽提塔液位槽(8)进行收集，中压汽提塔液位槽(7)与低压汽提塔液位槽(8)的冷凝液混合后进入一蒸热能利用加热段(18)；进入预分离的气相经闪蒸预加热器(9)与低压汽提塔(5)出口尿液换热后进入一吸冷却器B(13)，汽提塔气相与经过二甲液预热器(6)提温后的二甲液混合后进入闪蒸加热器(9)热能利用段与闪蒸分离器出口的尿液换热后进入一吸冷却器A(12)，与脱盐水换热后进入一吸冷却器B(13),经一甲液分离器(14)分离后，液相经一甲泵加压后90‑95℃、压力20.5MPa返回高压系统；气相进入一段吸收塔(15)，经过惰洗器下来的氨水和顶部回流氨洗去二氧化碳后温度45℃，CO₂含量＜100×10^‑6的气氨进入氨冷器(16)、惰洗器，经惰洗进一步洗去氨后排放入放空筒；液相进入一吸冷却器A(12)与中压汽提塔(4)的气相混合后进入一甲液分离器(14)；一吸冷却器A(12)与一吸冷却器B(13)的反应热靠壳程的脱盐水来换热，系统设置有脱盐水循环泵，脱盐水循环泵出口水首先进入一吸冷却器B(13)的管程上部入口，从下部出口出来后进入一吸冷却器A(12)的下部入口，从顶部出来后送出界区与合成系统的溴化锂系统回收热量，回收热量后的热水在进入蒸发式冷却器(11)进一步降温冷却以满足系统降温的需要；三、低压分解回收中压汽提塔(4)减压至0.25‑0.35MPa，送入低压汽提塔(5)，经过解析系统的气体汽提作用及壳侧蒸汽加热到135‑140℃；尿液中残余的过剩氨和甲铵在此汽化，进入气相；加热后的尿液减压后送往闪蒸预加热器(9)，与闪蒸预分离器(2)的气相换热后进入闪蒸槽；气体经二甲液换热器与二甲液换热后进入二循一冷，在此被冷凝吸收，生成二甲液，并由二甲泵送往闪蒸加热分离器(10)下部的热能利用段的下部入口；出二循一冷的气体在二循二冷内继续被蒸发冷凝液吸收，生成氨水，由氨水泵送往惰洗器，尾气经尾吸塔洗涤回收后排入放空筒；四、尿液加工出低压汽提塔(5)的尿液减压至0.033MPa，进入闪蒸槽在此分离为气液两相，105℃、质量分数浓度为80‑85％的尿液经尿液泵加压后送至一蒸热能利用加热段(18)，尿液自一蒸热能利用加热段(18)的底部进入管程，与壳程来自中压汽提塔液位槽(7)、低压汽提塔液位槽(8)、一段蒸发加热器液位槽(20)、二段蒸发加热器液位槽(23)的冷凝液进行换热后进入到一段蒸发加热器(17)，冷凝液自一蒸热能利用加热段(18)的壳程上部进入，经换热后从壳程下部出来后进入高压氨预热器回收热量后进入冷凝液收集槽，经泵加压后送出界区；一段蒸发加热器(17)加热段壳程上部进口加入1.2MPa的蒸汽，与管程自下而上流动的尿液逆流进行换热，冷凝液进入一段蒸发加热器液位槽(20)进行收集；一段蒸发加热器(17)出口的尿液进入一段蒸发分离器(19)进行气液两相的分离；气相进入一段蒸发冷凝器，液相进入二段蒸发加热器(21)的管程的下部入口；二段蒸发加热器(21)壳程设置有1.2MPa的蒸汽进口，与靠压差自下而上流动的尿液逆流换热，换热后的冷凝液进入二段蒸发加热器液位槽(23)进行收集，收集后的蒸汽冷凝液如前所述进入到一蒸热能利用加热段(18)进一步回收热量；尿液自二段蒸发加热器(21)的上部管程出口出来后进入二段蒸发分离器(22)进行气液两相的分离，气相自顶部出口进入二段表面蒸发冷凝器，液相自下部出口进入尿素熔融泵；此时在0.033MPa下，尿液经热能回收段和加热段被加热到130‑135℃，此时质量百分数浓度到97％，去二段蒸发加热器(21)的尿液，在0.0033MPa、140℃下被压缩到质量百分数99.75％，此熔融尿液经分离段分离后，由尿素熔融泵送往造粒塔顶部的旋转喷头，进行造粒；造粒塔底得到成品颗粒尿素，由皮带运输机运至包装岗位，称量包装；其中，闪蒸气与一段蒸发气分别送至闪蒸冷凝器、一段蒸发冷凝器冷凝，其未冷凝气体分别被闪蒸水力喷射器和一段蒸发水力喷射器抽走吸收后残余气体排入放空筒；其中，二段蒸发气进入二段蒸发冷凝器冷凝，其未冷凝气进入中间冷后进一步冷凝后由二段水力蒸发喷射器抽走后进行吸收，残余气体排入放空筒。