水溶液全循环尿素节能增产新工艺及其装置

摘要

本发明属于水溶液全循环尿素生产领域。为解决现有技术高压回路能耗高、设备利用率低的问题,本发明在高压回路部分增加一高压甲铵冷凝器和一高压分解塔,将原备用尿素合成塔改为第二合成塔,第一合成塔只送入氨和二氧化碳,承担生产负荷的70—75%,第二合成塔降压操作,以中压吸收系统返回的甲铵液和高压分解塔出气作进料,承担生产负荷的30—25%,尿素合成塔采用独特的高效塔板结构,大大提高了设备的生产能力,并使尿素生产的能耗大幅度降低。

主权项

1.一种包含有液氨泵(1)、液氨预热器(2)、CO2压缩机(3)、第一尿素合成塔(4)和备用的第二尿素合成塔(5)及其一段甲铵泵(6)的水溶液全循环尿素高压圈回路工艺，其特征在于：(1)增加一台高压甲铵冷凝器(7)，高压甲铵冷凝器(7)和第一尿素合成塔(4)只送入氨和二氧化碳，高压甲铵冷凝器(7)以壳侧蒸汽压力控制甲铵的冷凝量，以气液混合物流送入第一尿素合成塔(4)；(2)增加一台高压分解塔(8)，第一尿素合成塔(4)的出液减压至14.5-16.0MPaG，引入高压分解器(8)内进行热解，壳侧以2.0-2.4MPaG的蒸汽加热，第一尿素合成塔(4)塔顶富含氧气的气相也减压至14.5-16.0MPaG，并按第二尿素合成塔温度控制所需要通入的CO2的量将CO2一并引入高压分解塔(8)的下部，高压分解塔(8)的出液减压至原中压分解系统的压力1.7MPaG送至原中压分解系统，分离出的氨和CO2气体进入第二尿素合成塔(5)的底部；(3)将原闲置的备用尿素合成塔改为第二尿素合成塔(5)，原中压吸收塔的甲铵液经一段甲铵泵(6)升压至14.5-16.0MPaG送入第二尿素合成塔(5)，第二尿素合成塔(5)的操作压力降至14.5-16.0MPaG、操作温度在185-190℃、NH3/CO2分子比为4.2-4.6、H2O/CO2的分子比为1.3-1.4，第二尿素合成塔(5)的NH3/CO2分子比和温度的调节通过调节高压分解塔(8)的出液温度和在其底部通入的CO2量来实现，或者通过在第二尿素合成塔(5)底部补入少量的液氨来调节NH3/CO2的分子比，第二尿素合成塔的出液减压至原中压分解系统的压力1.7MPaG送入原中压分解系统，塔顶富含氧气的气相也减压至原中压分解系统的压力1.7MPaG引入中压分解加热器的底部。