一種合成尿素溶液的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成尿素溶液的裝置系統(tǒng)，屬于化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素是一種基礎(chǔ)的化工產(chǎn)品，我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，尿素用量巨大，尿素的產(chǎn)能關(guān)系到國(guó)家農(nóng)業(yè)食品安全。目前大中型尿素裝置采用的生產(chǎn)工藝有:水溶液全循環(huán)法、中壓聯(lián)尿法、二氧化碳汽提法、氨氣提法。
[0003]水溶液全循環(huán)法:此法是我國(guó)大多數(shù)中小型尿素廠生產(chǎn)所采用的方法，生產(chǎn)工藝成熟，操作方便可靠，機(jī)泵和非標(biāo)設(shè)備均國(guó)產(chǎn)化，其特點(diǎn)是合成塔內(nèi)轉(zhuǎn)化率較高，未反應(yīng)物采用二段減壓分解，動(dòng)力消耗較大，尾氣壓力、溫度均較低，爆炸的危險(xiǎn)性小。
[0004]二氧化碳汽提法:自70年代開(kāi)始，我國(guó)先后引進(jìn)十幾套二氧化碳汽提法尿素生產(chǎn)裝置，多為大型裝置，其特點(diǎn)是工藝流程短，合成壓力低，動(dòng)力消耗少，但操作條件苛刻，腐蝕較為嚴(yán)重，尾氣有燃爆危險(xiǎn)，操作彈性小。改進(jìn)型CO2汽提法，原料氣增設(shè)了脫硫脫氫裝置，減輕了腐蝕，降低了爆炸危險(xiǎn)，同時(shí)，一次性投資也較大。
[0005]中壓聯(lián)尿法:此法適用于以天然氣為原料的合成氨廠，其特點(diǎn)是熱利用好，分解率高，取消了低壓分解，簡(jiǎn)化了流程，由于甲銨溫度較高，嘰/0)2較低。甲銨泵的腐蝕較嚴(yán)重，泵的材料要求苛刻。
[0006]可見(jiàn)上述主流尿素生產(chǎn)工藝及其裝置均存在明顯缺點(diǎn)和局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種合成尿素溶液的系統(tǒng)，具體包括:二氧化碳儲(chǔ)罐、二氧化碳液滴分離器、二氧化碳五段壓縮機(jī)、除油脫硫槽、中壓二氧化碳加熱器、脫氫反應(yīng)器、中壓二氧化碳冷卻器、氣液分離器、高壓冷凝器、液氨過(guò)濾器、液氨緩沖槽、高壓氨泵、高壓噴射器、尿素合成塔、溢流管、高壓洗滌器、高壓洗滌器循環(huán)水冷卻器等；其中二氧化碳儲(chǔ)罐通過(guò)管道與一個(gè)帶有水封的二氧化碳液滴分離器2連接，二氧化碳液滴分離器的氣體出口通過(guò)管道與二氧化碳五段壓縮機(jī)的第一段壓縮機(jī)氣體入口連接，第三段壓縮機(jī)出口通過(guò)管道與除油脫硫槽連接，除油脫硫槽的二氧化碳出口通過(guò)管道與中壓二氧化碳加熱器入口連接，中壓二氧化碳加熱器出口通過(guò)管道與脫氫反應(yīng)器的入口連接，脫氫反應(yīng)器的出口通過(guò)管道與中壓二氧化碳冷卻器的入口連接，中壓二氧化碳冷卻器出口通過(guò)管道與氣液分離器的入口連接，氣液分離器的氣體出口通過(guò)管道與二氧化碳?jí)嚎s機(jī)第四段入口連接，二氧化碳?jí)嚎s機(jī)第五段出口與高壓冷凝器的頂部原料入口連接；液氨過(guò)濾器通過(guò)管道與液氨緩沖槽的入口連接，液氨緩沖槽的出口通過(guò)流量計(jì)后進(jìn)入高壓氨泵，高壓氨泵的出口與高壓噴射器的入口連接，高壓噴射器的噴口連接高壓冷凝器的頂部原料入口；高壓冷凝器底部的混合物料通過(guò)溢流管進(jìn)入尿素合成塔底部入口，合成塔內(nèi)設(shè)有十一塊篩板，合成塔液位保持在溢流管漏斗上面至少I(mǎi)米，尿素溶液從尿素合成塔底部流出；尿素合成塔上部的未反應(yīng)物出口連接高壓洗滌器的入口，高壓洗滌器的下部設(shè)有冷卻器，高壓洗滌器底部的液氨出口通過(guò)管道連接氨庫(kù)，二氧化碳出口通過(guò)管道連接二氧化碳儲(chǔ)罐。
[0008]尿素合成塔的內(nèi)徑是2600_，塔內(nèi)容積142.6m3。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010](I)本套系統(tǒng)由于氨的自汽提作用，使甲銨分解率增高，從而減少了中、低壓分解回收的負(fù)荷，動(dòng)力消耗隨之減少，高溫高壓下分離的甲銨，其冷凝時(shí)的熱量得到有效的利用，總能耗降低，另外操作彈性大，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，爆炸危險(xiǎn)性小，安裝檢修方便，工藝?yán)淠嚎啥卫?，無(wú)污染；
[0011](2)尿素溶液合成過(guò)程中，二氧化碳和氨的轉(zhuǎn)化率高，并且剩余未反應(yīng)的二氧化碳和氨能夠循環(huán)充分利用，原料利用率接近100%，極大的降低了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是二氧化碳?xì)怏w的壓縮與凈化裝置示意圖。
[0013]圖2是氨的凈化和輸送裝置示意圖。
[0014]圖3是尿素溶液合成系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖中，1- 二氧化碳儲(chǔ)罐、2- 二氧化碳液滴分離器、3- 二氧化碳五段壓縮機(jī)、31至35- 一至五段壓縮機(jī)、4-除油脫硫槽、5-中壓二氧化碳加熱器、6-脫氫反應(yīng)器、7-中壓二氧化碳冷卻器、8-氣液分離器、9-高壓冷凝器、10-液氨過(guò)濾器、11-液氨緩沖槽、12-高壓氨泵、13-高壓噴射器、14-尿素合成塔、15-溢流管、16-高壓洗滌器、17-高壓洗滌器循環(huán)水冷卻器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖1-3對(duì)本發(fā)明的裝置系統(tǒng)進(jìn)行具體介紹。
[0017]合成尿素溶液的系統(tǒng)，具體包括:二氧化碳儲(chǔ)罐1、二氧化碳液滴分離器2、二氧化碳五段壓縮機(jī)3、除油脫硫槽4、中壓二氧化碳加熱器5、脫氫反應(yīng)器6、中壓二氧化碳冷卻器7、氣液分離器8、高壓冷凝器9、液氨過(guò)濾器10、液氨緩沖槽11、高壓氨泵12、高壓噴射器13、尿素合成塔14、溢流管15、高壓洗滌器16、高壓洗滌器循環(huán)水冷卻器17 ;其中二氧化碳儲(chǔ)罐I通過(guò)管道與一個(gè)帶有水封的二氧化碳液滴分離器2連接，二氧化碳液滴分離器2的氣體出口通過(guò)管道與二氧化碳五段壓縮機(jī)3的第一段壓縮機(jī)31氣體入口連接，第三段壓縮機(jī)33出口通過(guò)管道與除油脫硫槽4連接，除油脫硫槽4的二氧化碳出口通過(guò)管道與中壓二氧化碳加熱器5入口連接，中壓二氧化碳加熱器5出口通過(guò)管道與脫氫反應(yīng)器6的入口連接，脫氫反應(yīng)器6的出口通過(guò)管道與中壓二氧化碳冷卻器7的入口連接，中壓二氧化碳冷卻器7出口通過(guò)管道與氣液分離器8的入口連接，氣液分離器8的氣體出口通過(guò)管道與二氧化碳?jí)嚎s機(jī)第四段34入口連接，二氧化碳?jí)嚎s機(jī)第五段35出口與高壓冷凝器9的頂部原料入口連接；液氨過(guò)濾器10通過(guò)管道與液氨緩沖槽11的入口連接，液氨緩沖槽11的出口通過(guò)流量計(jì)后進(jìn)入高壓氨泵12，高壓氨泵12的出口與高壓噴射器13的入口連接，高壓噴射器13的噴口連接高壓冷凝器9的頂部原料入口 ；高壓冷凝器9底部的混合物料通過(guò)溢流管15進(jìn)入尿素合成塔14底部入口，尿素合成塔的內(nèi)徑是2600mm，塔內(nèi)容積142.6m3，合成塔14內(nèi)設(shè)有十一塊篩板，合成塔液位保持在溢流管漏斗上面至少I(mǎi)米，尿素溶液從尿素合成塔14底部流出；尿素合成塔14上部的未反應(yīng)物出口連接高壓洗滌器16的入口，高壓洗滌器16的下部設(shè)有冷卻器17，高壓洗滌器底部的液氨出口通過(guò)管道連接氨庫(kù)，二氧化碳出口通過(guò)管道連接二氧化碳儲(chǔ)罐I。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成尿素溶液的系統(tǒng)，其特征在于具體包括:二氧化碳儲(chǔ)罐、二氧化碳液滴分離器、二氧化碳五段壓縮機(jī)、除油脫硫槽、中壓二氧化碳加熱器、脫氫反應(yīng)器、中壓二氧化碳冷卻器、氣液分離器、高壓冷凝器、液氨過(guò)濾器、液氨緩沖槽、高壓氨泵、高壓噴射器、尿素合成塔、溢流管、高壓洗滌器、高壓洗滌器循環(huán)水冷卻器等；其中二氧化碳儲(chǔ)罐通過(guò)管道與一個(gè)帶有水封的二氧化碳液滴分離器2連接，二氧化碳液滴分離器的氣體出口通過(guò)管道與二氧化碳五段壓縮機(jī)的第一段壓縮機(jī)氣體入口連接，第三段壓縮機(jī)出口通過(guò)管道與除油脫硫槽連接，除油脫硫槽的二氧化碳出口通過(guò)管道與中壓二氧化碳加熱器入口連接，中壓二氧化碳加熱器出口通過(guò)管道與脫氫反應(yīng)器的入口連接，脫氫反應(yīng)器的出口通過(guò)管道與中壓二氧化碳冷卻器的入口連接，中壓二氧化碳冷卻器出口通過(guò)管道與氣液分離器的入口連接，氣液分離器的氣體出口通過(guò)管道與二氧化碳?jí)嚎s機(jī)第四段入口連接，二氧化碳?jí)嚎s機(jī)第五段出口與高壓冷凝器的頂部原料入口連接；液氨過(guò)濾器通過(guò)管道與液氨緩沖槽的入口連接，液氨緩沖槽的出口通過(guò)流量計(jì)后進(jìn)入高壓氨泵，高壓氨泵的出口與高壓噴射器的入口連接，高壓噴射器的噴口連接高壓冷凝器的頂部原料入口 ；高壓冷凝器底部的混合物料通過(guò)溢流管進(jìn)入尿素合成塔底部入口，合成塔內(nèi)設(shè)有十一塊篩板，合成塔液位保持在溢流管漏斗上面至少I(mǎi)米，尿素溶液從尿素合成塔底部流出；尿素合成塔上部的未反應(yīng)物出口連接高壓洗滌器的入口，高壓洗滌器的下部設(shè)有冷卻器，高壓洗滌器底部的液氨出口通過(guò)管道連接氨庫(kù)，二氧化碳出口通過(guò)管道連接二氧化碳儲(chǔ)罐。
2.使用權(quán)利要求1所述的合成尿素溶液的系統(tǒng)，其特征在于，尿素合成塔的內(nèi)徑是2600mm，塔內(nèi)容積 142.6m3。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種合成尿素溶液的系統(tǒng)，包括：二氧化碳儲(chǔ)罐、二氧化碳液滴分離器、二氧化碳五段壓縮機(jī)、除油脫硫槽、中壓二氧化碳加熱器、脫氫反應(yīng)器、中壓二氧化碳冷卻器、氣液分離器、高壓冷凝器、液氨過(guò)濾器、液氨緩沖槽、高壓氨泵、高壓噴射器、尿素合成塔、溢流管、高壓洗滌器、高壓洗滌器循環(huán)水冷卻器。本生產(chǎn)裝置動(dòng)力消耗減少，高溫高壓下分離的甲銨，其冷凝時(shí)的熱量得到有效的利用，總能耗降低，另外操作彈性大，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，爆炸危險(xiǎn)性小，安裝檢修方便，工藝?yán)淠嚎啥卫?，無(wú)污染；尿素溶液合成過(guò)程中，二氧化碳和氨的轉(zhuǎn)化率高，并且剩余未反應(yīng)的二氧化碳和氨能夠循環(huán)充分利用，原料利用率接近100％。
【IPC分類(lèi)】C07C273-04, C07C275-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104557615
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410805814
【發(fā)明人】郭瑞總
【申請(qǐng)人】嵊州領(lǐng)航信息科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日