專利名稱:生產(chǎn)碳酸氫銨過程中稀氨水處理工藝的制作方法
本發(fā)明涉及生產(chǎn)碳酸氫銨氮肥的一種生產(chǎn)工藝。
一般氮肥廠生產(chǎn)碳酸氫銨的工藝過程大致相同，如《小氮肥廠技術(shù)革新成果匯編》(上海科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所)第160-166頁;《浙江小氮肥廠技術(shù)革新成果匯編》(浙江省化肥農(nóng)藥公司，浙江省石化設(shè)計(jì)院79年)第190-210頁;《全國小氮肥第八次技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會資料匯編》(83年化學(xué)工業(yè)部小合成氮設(shè)計(jì)技術(shù)中心站)等。這種工藝過程在生產(chǎn)過程中有如下幾處不可避免地要產(chǎn)生大量的稀氨水。
1.由于精煉合成氣是用醋酸銅氨液來清除CO，CO2及微量H2S和O2的，用過的銅氨液必須再生，這就產(chǎn)生“再生氣”。“再生氣”中含有大量的氨，用水來吸收就產(chǎn)生大量的稀氨水，其濃度一般只有5%左右。
2.經(jīng)過碳酸化“固付塔”后的“碳酸化尾氣”中含有大量的氨，必須在“尾氣洗滌塔氨回收段”中用水來吸收，因此也產(chǎn)生大量的稀氨水。一般濃度只有5%左右。
3.“合成弛放氣”和液氨儲槽及冷凍工段弛放氣中也含有大量的氨，必須回收。近年來雖然推廣了“等壓吸收”技術(shù)，但還有一定數(shù)量的氨水產(chǎn)生(濃度可達(dá)15%以上)。
上述這些稀氨水只有一部分在生產(chǎn)碳酸氫銨的過程中被利用(每生產(chǎn)一噸碳酸氫銨要消耗245Kg水)，大量的稀氨水過剩。
過去，這些過剩的稀氨水，有的用來制農(nóng)用氨水出售;有的直接用于脫硫。因?yàn)檗r(nóng)用氨水體積大，儲存困難，運(yùn)輸不便，故而多數(shù)廠家要避免生產(chǎn)農(nóng)用氨水，現(xiàn)已成為急待解決的問題。
目前各廠對待這個(gè)問題采取的措施分別有(1)減少碳銨尾氣洗滌塔氨回收段的用水量并提高精煉稀氨水的濃度，這樣雖然減少了稀氨水量，卻造成了氨損失的增加和污染環(huán)境。
(2)有的將過剩的稀氨水排放掉。
(3)有的著眼于打開銷售農(nóng)用氨水的門路，甚至降價(jià)處理。
上述三種措施中，前兩種實(shí)質(zhì)上是一樣的，都是有大量氨排放而嚴(yán)重污染環(huán)境。由于采取前兩種措施在經(jīng)濟(jì)上比制成農(nóng)用氨水還要合算，故有排放條件的廠，很多都采取這種措施。許多實(shí)在沒有排放條件的廠，則只好采用第三種措施。由于生產(chǎn)農(nóng)用氨水具有前述很大的弊端，因此也常遇氨水漲槽問題，這也難免要污染環(huán)境。
本發(fā)明的主要目的是在于解決生產(chǎn)碳酸氫銨過程中稀氨水過剩的問題。其要點(diǎn)是把水作為一種載體，用水把碳酸氫銨生產(chǎn)過程中的“再生氣”，“碳酸化尾氣”，“合成馳放氣”中的氨吸收下來，再經(jīng)過分餾將氨釋放出來。含氨可達(dá)30%以上的氣相部分轉(zhuǎn)入碳銨吸氨系統(tǒng)，殘液(即循環(huán)水)則循環(huán)使用。
本發(fā)明具有分餾過程的水循環(huán)工藝如附圖所示。從精煉回收泵[19]來的稀氨水(包括等壓吸收的氨水)儲存在稀氨水槽[5]中，用稀氨水泵[6]將氨水送往熱交換器[2]，通過熱交換器[2]再進(jìn)入無分凝器的分餾塔[1]。稀氨水在分餾塔[1]中分為氣相部分(NH3、CO2、H2O)和殘液部分。氣相部分連續(xù)地送往吸氨工段“吸氨器”[15]去生產(chǎn)碳酸氫銨用的濃氨水。殘液(即循環(huán)水)在分餾塔[1]的底部連續(xù)排出，這種熱殘液經(jīng)過熱交換器[2]與由稀氨水槽[5]來的冷稀氨水進(jìn)行熱交換，流出熱交換器[2]后再經(jīng)過冷卻器[3]而進(jìn)入沉清池[4]。沉清池[4]中的循環(huán)水由泵[7]斷續(xù)地打到精煉“稀氨水緩沖器”[20]，去作為吸收再生氣中氨之用。殘液(即循環(huán)水)從分餾塔[1]底部出來到沉清池[4]去以勢差作為動力。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能自如地控制“水平衡”;能完全解決稀氨水過剩問題;使用無分凝器的分餾塔，需用設(shè)備簡單，容易控制;隨著再生氣帶出的銅液和醋酸由于采用水的閉路循環(huán)，絕大部分得了回收，因而降低了銅耗和醋酸的消耗;通過本發(fā)明使碳酸氫銨氮肥生產(chǎn)工藝能避免氨對環(huán)境的嚴(yán)重污染。
本發(fā)明的實(shí)施例分餾塔[1]，熱交換器[2]一般需要新制，也可以利用換下來的壓力容器，其設(shè)備大小按計(jì)劃每天所需處理稀氨水量而定。對原碳銨的吸氨系統(tǒng)，需了解是否有30%的冷卻余量。若有則從分餾塔出來的氣相部分可直接進(jìn)入原“吸氨器”[15]內(nèi);若無則需另外裝一只“吸氨器”及冷卻排管。分餾塔[1]應(yīng)安裝在離“吸氨器”較近的地方，塔底離地應(yīng)有一定高度以保證利用勢差就能將殘液即循環(huán)水通過熱交換器[2]和冷卻器[3]自動流入沉清池[4]。
實(shí)施本發(fā)明的操作控制方法首先用稀氨水泵[6]將稀氨水打入分餾塔[1]內(nèi)，至分餾塔[1]內(nèi)的液面計(jì)[9]的液面標(biāo)志在一半處停止。開分餾塔加熱器[10]進(jìn)出口蒸汽閥[11]，[12]。這時(shí)分餾塔[1]的氣體出口管上的放空閥[13]應(yīng)打開，去“吸氨器”[15]的閥[14]關(guān)閉。待分餾塔[1]內(nèi)溫度達(dá)90℃以上，放空管中有熱氣放出，即可先開通往“吸氨器”[15]的管道上的閥[14]，再關(guān)閉放空閥[13]，這樣分餾出的氣體就送去制濃氨水(生產(chǎn)碳銨用)。有控制地開啟分餾塔[1]底部出口閥[16]，關(guān)閉閥[18]，打開閥[8]并打開稀氨水泵[6]，用近路閥[17]調(diào)節(jié)稀氨水流量到一定范圍。從分餾塔[1]放出的“循環(huán)水”，經(jīng)過熱交換器[2]后，先經(jīng)過閥[8]到泵[6]進(jìn)口，待其含氨濃度低于1.5%時(shí)再打開閥[18]，關(guān)閉閥[8]，使“循環(huán)水”經(jīng)過冷卻器[3]到沉清池[4]去。如此即轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)操作。
正常操作主要控制分餾塔[1]的液位和從分餾塔[1]底部排出“循環(huán)水”中氨的濃度0.25～1.5%。為保持精煉系統(tǒng)的銅液量一定而需補(bǔ)充水時(shí)，則補(bǔ)充“循環(huán)水”，這樣既使“循環(huán)水”中不斷積累的銅和醋酸得以回收利用，也使水閉路循環(huán)得以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)碳酸氫氨的工藝方法，其特征在于采用了具有分餾過程的水循環(huán)工藝。
2.如權(quán)項(xiàng)1所述的工藝方法，其特征在于清除精煉再生氣，合成弛放氣和碳酸化尾氣中氨的水是閉路循環(huán)使用的。
3.如權(quán)項(xiàng)1所述的工藝方法，其特征在于用無分凝器的分餾塔，連續(xù)部分地進(jìn)行分離，其氣相部分直接進(jìn)入碳銨系統(tǒng)的“吸氨器”。
4.如權(quán)項(xiàng)3所述的工藝方法，其特征在于控制從分餾塔底部排出循環(huán)水中氨的濃度為0.25～1.5%。
5.如權(quán)項(xiàng)2所述的工藝方法，其特征在于從閉路循環(huán)水中取部分補(bǔ)入精煉系統(tǒng)的銅液中，能減少銅和醋酸的損耗。
專利摘要
本發(fā)明稀氨水處理是對碳酸氫氨氮肥生產(chǎn)工藝的改進(jìn)。采用具有分餾過程閉路水循環(huán)工藝，使用無分凝器的分餾塔，設(shè)備簡單，容易控制。本發(fā)明完全解決了碳酸氫氨氮肥生產(chǎn)中稀氨水過剩問題，同時(shí)能提高氨利用率，降低銅和醋酸的消耗，減小氨對環(huán)境的污染。
文檔編號C05C3/00GK85102791SQ85102791
公開日1986年3月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者汪同建 申請人:汪同建導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan