一種利用化工尾氣生產(chǎn)復(fù)合肥的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三聚氰胺尾氣綜合利用與硝基復(fù)合肥生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及生產(chǎn)硝酸銨和硝基復(fù)合肥的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)尿素產(chǎn)能已嚴(yán)重過(guò)剩，三聚氰胺成為發(fā)展尿素下游產(chǎn)品的選擇，但三聚氰胺尾氣處理成為三聚氰胺裝置發(fā)展的首要問(wèn)題。三聚氰胺尾氣回尿素生產(chǎn)系統(tǒng)增加了尿素中低壓系統(tǒng)負(fù)荷，生產(chǎn)碳酸氫銨經(jīng)濟(jì)效益不佳，生產(chǎn)純堿和氯化銨配套條件要求高。
[0003]國(guó)內(nèi)外在硝基復(fù)合肥上都有先進(jìn)成熟的生產(chǎn)技術(shù)。國(guó)外的工藝技術(shù)基本是用氣流輸送設(shè)備將磷肥或鉀肥送到造粒塔頂?shù)南蹁@磷熔融液槽中，經(jīng)過(guò)攪拌熔融，進(jìn)入造粒塔造粒，形成粒狀復(fù)合肥產(chǎn)品，但國(guó)外的技術(shù)引進(jìn)費(fèi)用相對(duì)較高。國(guó)內(nèi)采用部分料漿法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，但占地面積大、流程長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備多、電耗大、氨逸出率較高、操作環(huán)境差；團(tuán)粒法造粒生產(chǎn)工藝造粒成球率一般在35%-60%之間，不宜生產(chǎn)高氮品種的復(fù)混肥，一般(N)不大于18%，該工藝返料比高，返料量為產(chǎn)品的2.5倍左右；高塔造粒工藝已在硝銨磷、硝銨、硝酸磷肥的生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，在硝基復(fù)混肥生產(chǎn)中則剛開(kāi)始涉及。
[0004]通常三聚氰胺尾氣用于尿素生產(chǎn)，用三聚氰胺尾氣生產(chǎn)尿素時(shí)，容易導(dǎo)致尿素生產(chǎn)工藝的壓力不穩(wěn)，從而影響尿素的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了發(fā)揮三胺尾氣價(jià)值同時(shí)生產(chǎn)硝基復(fù)合肥產(chǎn)品，本發(fā)明提供一種利用三聚氰胺尾氣與硝酸制備硝銨，再與“高塔造?！惫に嚶?lián)產(chǎn)硝基復(fù)合肥的系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種利用化工尾氣生產(chǎn)復(fù)合肥的方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]—種利用化工尾氣生產(chǎn)復(fù)合肥的系統(tǒng)，包括依次連接的氨蒸發(fā)單元、硝銨溶液制備單元和硝基復(fù)合肥制備單元；
[0008]所述氨蒸發(fā)單元主要包括依次連接的液氨緩沖罐、氣氨過(guò)濾器和氣氨過(guò)熱器；
[0009]所述硝銨溶液制備單元主要包括依次連接的管式反應(yīng)器、中和閃蒸槽和蒸發(fā)裝置；
[0010]所述硝基復(fù)合肥制備單元為高塔造粒裝置；
[0011]所述氨蒸發(fā)單元中的氣氨過(guò)熱器與所述硝銨溶液制備單元中的管式反應(yīng)器連接，所述硝銨溶液制備單元中的蒸發(fā)裝置與所述硝基復(fù)合肥制備單元中的高塔造粒裝置連接;
[0012]三聚氰胺尾氣經(jīng)過(guò)氨蒸發(fā)單元過(guò)濾、加熱，然后進(jìn)入硝銨溶液制備單元與硝酸制備成硝銨溶液，最后進(jìn)入硝基復(fù)合肥制備單元制備成硝基復(fù)合肥。
[0013]液氨緩沖罐中能夠穩(wěn)定進(jìn)入系統(tǒng)的三聚氰胺尾氣壓力，在管式反應(yīng)器中與硝酸溶液進(jìn)行逆流反應(yīng)，不僅降低了三聚氰胺尾氣與硝酸的反應(yīng)時(shí)間，而且能夠穩(wěn)定系統(tǒng)中的壓力，中和閃蒸槽將反應(yīng)后剩余的尾氣中和蒸出，以進(jìn)一步穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，然后經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、造粒成為硝基復(fù)合肥，通過(guò)上述裝置的共同作用保證了三聚氰胺尾氣在該系統(tǒng)中進(jìn)行生產(chǎn)的壓力穩(wěn)定性，從而保證了三聚氰胺尾氣回收利用和硝基復(fù)合肥的生產(chǎn)。
[0014]利用管式反應(yīng)器，使得三聚氰胺尾氣與硝酸的單位容積生產(chǎn)能力提高，從而提高了三聚氰胺尾氣的轉(zhuǎn)化率，制備的硝銨溶液通過(guò)高塔造粒裝置，實(shí)現(xiàn)了無(wú)三廢排放、清潔生產(chǎn)、降低能耗，提高了硝基復(fù)合肥的產(chǎn)率，同時(shí)保證了三聚氰胺尾氣的高效利用，降低了生產(chǎn)成本。
[0015]優(yōu)選的，所述液氨緩沖罐的進(jìn)口連接液氨球罐。當(dāng)三聚氰胺尾氣不滿足生產(chǎn)時(shí)，能夠用液氨繼續(xù)生產(chǎn)。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述液氨緩沖罐的液氨出口連接液氨蒸發(fā)器的進(jìn)口，所述液氨緩沖罐的排污出口和液氨蒸發(fā)器的排污出口連接排污蒸發(fā)器的進(jìn)口，所述液氨蒸發(fā)器的氣氨出口和排污蒸發(fā)器的氣氨出口均與液氨緩沖罐的進(jìn)口連接，所述排污蒸發(fā)器的排污出口連接污水處理系統(tǒng)。能夠提高液氨的利用效率。
[0017]優(yōu)選的，所述蒸發(fā)裝置為依次連接的初蒸發(fā)閃蒸槽、初蒸發(fā)器和終蒸發(fā)器，其中，所述初蒸發(fā)閃蒸槽與所述中和閃蒸槽連接，所述終蒸發(fā)器與所述高塔造粒裝置連接。初蒸發(fā)閃蒸槽用于蒸出溶液中夾帶的氨氣等，避免進(jìn)入蒸發(fā)器造成蒸發(fā)器壓力過(guò)大而影響生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定。初蒸發(fā)器用于初步濃縮液體，蒸發(fā)出絕大部分水分，提供較高濃度的中間品，既可以得到部分外用的成分。終蒸發(fā)器用于進(jìn)一步濃縮液體，達(dá)到高濃度熔融液體。初蒸發(fā)器和終蒸發(fā)器聯(lián)合應(yīng)用，可以充分利用熱能蒸發(fā)濃縮、便于分別控制蒸發(fā)器工藝常數(shù)，提高蒸發(fā)的效率與效果。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述終蒸發(fā)器的廢汽出口與蒸發(fā)分離器的進(jìn)口相連，所述終蒸發(fā)器的溶液出口與所述高塔造粒裝置連接。對(duì)終蒸發(fā)器產(chǎn)生的廢汽進(jìn)行利用，提高廢汽利用，降低廢棄物的排放。
[0019]更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述蒸發(fā)分離器的進(jìn)口與初蒸發(fā)器的廢汽出口相連，所述初蒸發(fā)器的溶液出口與終蒸發(fā)器的進(jìn)口相連。對(duì)初蒸發(fā)器產(chǎn)生的廢汽進(jìn)行利用，提高廢汽利用，降低廢棄物的排放。
[0020]優(yōu)選的，所述硝銨溶液制備單元與中和洗滌單元連接；所述中和洗滌單元為依次連接的增濕器和蒸汽洗滌塔，所述增濕器進(jìn)口與所述中和閃蒸槽氣體出口相連，所述中和閃蒸槽液體出口與蒸發(fā)裝置相連，所述蒸汽洗滌塔出口與蒸汽管網(wǎng)相連。能夠?qū)φ羝袏A雜的氨和硝銨進(jìn)行回收利用，提高原料的產(chǎn)率，同時(shí)提高廢汽利用，降低廢棄物的排放。
[0021]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述蒸汽洗滌塔液體出口與所述中和閃蒸槽進(jìn)口連接，所述蒸汽洗滌塔氣體出口與蒸汽管網(wǎng)相連?；厥罩泻蜁r(shí)產(chǎn)生的硝銨溶液，以提高原料的利用率，降低生產(chǎn)成本。
[0022]—種利用化工尾氣生產(chǎn)復(fù)合肥的方法，其步驟為:
[0023]1)三聚氰胺尾氣依次通過(guò)過(guò)濾、加熱處理后進(jìn)入反應(yīng)器；
[0024]2)處理后的三聚氰胺尾氣在反應(yīng)器中與硝酸加壓中和反應(yīng)生成硝酸銨溶液，將生成的硝酸銨溶液蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)中和洗滌除去；
[0025]3)濃縮后的硝銨溶液采用高塔熔體造粒工藝制備成硝基復(fù)合肥。
[0026]優(yōu)選的，當(dāng)三聚氰胺不足時(shí)，利用液氨進(jìn)行生成，其步驟為:
[0027]1)液氨依次通過(guò)過(guò)濾、加熱處理后進(jìn)入反應(yīng)器；
[0028]2)處理后液氨的在反應(yīng)器中與硝酸加壓中和反應(yīng)生成硝酸銨溶液，將生成的硝酸銨溶蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)中和洗滌除去；
[0029]3)濃縮后的硝銨溶液采用高塔熔體造粒工藝制備成硝基復(fù)合肥。
[0030]其具體步驟為:
[0031]①在液氨緩沖罐內(nèi)，液氨在重力作用下進(jìn)入到液氨蒸發(fā)器，與列管內(nèi)的循環(huán)水換熱蒸發(fā)出氣氨，氣氨返回到液氨緩沖罐再進(jìn)入氣氨過(guò)濾器(除去油污等雜質(zhì))，進(jìn)一步通過(guò)氣氨過(guò)熱器列管管間低壓飽和蒸汽加熱(110-120°C)后進(jìn)入管式反應(yīng)器；液氨緩沖罐、氨蒸發(fā)器底部水和油污經(jīng)排污管道排到排污蒸發(fā)器用低壓蒸汽加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出的氣氨返回到液氨緩沖罐，殘留物經(jīng)排污罐排放入地下污水管道，再進(jìn)入污水處理中心進(jìn)行處理；
[0032]②在管式反應(yīng)器中，硝酸(58-60% )與凈化加熱后的氣氨逆流接觸(0.4-0.5MPa，175-180°C )反應(yīng)生成硝酸銨，經(jīng)中和閃蒸罐閃后蒸得到硝銨溶液(3 75% );硝銨溶液(^75%)依次經(jīng)過(guò)硝銨中間槽、初蒸發(fā)閃蒸槽、初蒸發(fā)器和終蒸發(fā)器，濃縮得到99%的硝銨溶液；初蒸發(fā)器和終蒸發(fā)器所產(chǎn)生的廢汽從頂部排出進(jìn)入蒸發(fā)分離器冷凝分離，冷凝下來(lái)的蒸發(fā)廢液可用于蒸發(fā)液氨熱源；中和閃蒸罐、初蒸發(fā)閃蒸槽和蒸發(fā)分離器所產(chǎn)生的工藝蒸汽從頂部排出，進(jìn)入洗滌塔；
[0033]③工藝蒸汽首先進(jìn)入增濕器(系文丘里洗滌器)，將進(jìn)入洗滌塔的工藝過(guò)熱蒸汽(三胺尾氣生產(chǎn)時(shí)175°C左右/氣氨生產(chǎn)時(shí)185°C )降到飽和溫度(138.35°C )降溫并進(jìn)行預(yù)洗滌，由洗滌液循環(huán)栗維持循環(huán)，洗滌液中加入