專利名稱：尿素工藝冷凝液深度水解解吸新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種尿素的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種尿素工藝冷凝液深度水解解吸新工藝。
國外最具有競爭力的尿素專利技術(shù)，如荷蘭斯塔米卡邦的CO2汽提工藝，意大利司南普吉提公司的NH3汽提工藝和日本東洋工程公司的ACES工藝，尿素工藝冷凝液深度水解解吸系統(tǒng)都是先經(jīng)解吸，除去大部分NH3和CO2后，再加壓水解，水解后工藝冷凝液再減壓送至第二解吸塔。這些工藝流程較復雜、設(shè)備多、操作控制也較為復雜。
我國八十年代以后引進的大中小尿素裝置都有深度水解解吸系統(tǒng)。而我國六十年代以來國內(nèi)自行設(shè)計的約170套中小型尿素裝置產(chǎn)生的工藝冷凝液大都僅經(jīng)過解吸即排放，含氨仍達500~700ppm，所含尿素1.0~1.5％均未經(jīng)水解加以回收，不單污染物大大超標污染環(huán)境，而且加大了原料氨的消耗。在當前國家對環(huán)保要求日趨嚴格的形勢下，解決這些中小型尿素裝置排出廢液對環(huán)境的污染問題應是當務(wù)之急。
本發(fā)明的目的是提供一種尿素工藝冷凝液深度水解解吸新工藝，簡化流程和操作，并降低裝置的投資，徹底消除了尿素裝置排出廢液的污染，降低原料的消耗。
本發(fā)明的尿素工藝冷凝液深度水解解吸新工藝，其特征是將含有氨、尿素和二氧化碳的工藝冷凝液在尿素水解塔中先水解后解吸，然后送至原尿素裝置的解吸塔進一步解吸。
本發(fā)明的水解塔上段為解吸段，下段為水解段，結(jié)構(gòu)見說明書附圖2。水解塔由筒體7、塔板8、降液管9、氣體分布器10、升氣管11、降液管12、隔板13和蒸汽分布器14組成。下部蒸汽分布均勻，每隔都引入新鮮蒸汽，然后沿升氣管導入上部解吸段，且充分利用解吸所需的蒸汽作為水解段的汽提劑和加熱熱源，使水解段出氣NH3和CO2的分壓極低，液體濃度梯度大，可大大加快尿素的水解速率，將工藝冷凝液在此塔中進行深度水解解吸。
水解塔出氣送至原中壓分解系統(tǒng)的蒸餾段，(而國外所有工藝水解塔出氣均經(jīng)減壓后與解吸氣一并送至低壓吸收系統(tǒng))這樣可以取得一舉多得的效果。其一，可以平衡整個尿素裝置的負荷，隨著不少廠節(jié)能增產(chǎn)改造，當高壓圈經(jīng)節(jié)能增產(chǎn)改造后，中壓分解吸收系統(tǒng)負荷只有約原設(shè)計負荷的50％，而低壓分解吸收系統(tǒng)則將超負荷成為瓶頸。本新工藝將水解解吸塔出氣引至中壓分解系統(tǒng)，以降低低壓吸收系統(tǒng)的負荷，從而平衡系統(tǒng)的能力。其二，可以回收水解塔出氣較高位能的熱量(其它流程水解氣的冷凝吸收熱大都在低壓吸收系統(tǒng)用冷卻水移走而未被利用)，將水解塔出氣引至原中壓分解的蒸餾段先回收部分熱量并降低氣體中的水含量，然后與一段分解氣一并引至一段蒸發(fā)熱利用段進一步回收其熱量。其三，低壓吸收系統(tǒng)將更容易操作，因低壓吸收氣量減少，相應水量也降低，有利于系統(tǒng)的水平衡。其四，仍可利用原有解吸塔，盡管裝置能力提高，但此時原解吸塔負荷卻很低，因大部分氨和二氧化碳在水解塔解吸出，所以仍可適用，從而降低投資。
此深度水解解吸系統(tǒng)，在實施過程完全不影響原裝置的正常生產(chǎn)，可在原尿素工藝框架旁單獨設(shè)立，占地面積小，完全適用于國內(nèi)中小型尿素裝置的工藝冷凝液處理。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2為水解塔結(jié)構(gòu)圖。
目前中小型尿素裝置排出廢液的組成和量NH3(重量％) CO2(重量％) Ur(重量％) 量(kg/Tu)中型尿素裝置0.07 0.034 1.2-1.5 -480小型尿素裝置0.07 0.18 1.15 -320采用本發(fā)明的新工藝，處理后的尿素工藝冷凝液含氨和尿素各1~3ppm，從而徹底消除了尿素裝置排出廢液的污染，降低原料的消耗，且處理后的工藝冷凝液稍加精制后可作鍋爐給水。對社會和工廠都有明顯的效益。
本發(fā)明新工藝由于流程簡單，設(shè)備臺數(shù)少，操作控制簡單，且與原裝置密切結(jié)合，盡量利用原有設(shè)備，故所需投資較少，據(jù)估算按880T/D尿素裝置的工藝冷凝液深度水解解吸系統(tǒng)總投資約260萬元。而每年回收的氨和尿素，可增產(chǎn)尿素1050噸/年，(按小型尿素裝置排出液組成，年操作300天計)，按每噸尿素售價為1100元計，則每年可增加115.5萬元收入，所花投資兩年三個月即可加以回收。所以采用此深度水解解吸新工藝處理尿素裝置的工藝冷凝液，不但徹底消除排出液對環(huán)境的污染，具有良好的社會效益。對工廠本身而言也有很好的經(jīng)濟效益，推廣應用前景廣闊，市場也大。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細描述尿素裝置一、二段蒸發(fā)系統(tǒng)和密閉排放所得含NH3～5％、CO2～2％和尿素1～1.5％的工藝冷凝液1，由水解給料泵P-01加壓至2.45Mpa，經(jīng)水解第一預熱器E-01、第二預熱器E-02預熱至180～185℃后進入水解塔R-01的頂部。水解塔為立式，分為上下兩部分，上段為解吸段，下段為水解段，操作壓力為2.0～2.1MPa，操作溫度為200～210℃，塔下段每隔注入2.45MPa中壓蒸汽2作為尿素水解和氨、二氧化碳解吸所需熱源。液體從上至下流至塔底，在高溫和經(jīng)一定停留時間的作用下，工藝冷凝液中的尿素幾乎全部水解。且大部分氨和二氧化碳也在此水解塔被解吸。水解塔出氣3導出后送至尿素裝置原中壓分解系統(tǒng)的一段分解蒸餾段。水解塔出液由液位調(diào)節(jié)閥控制經(jīng)水解塔第二預熱器回收熱量后送至原解吸塔C-01頂部，塔底注入0.5～0.6MPa低壓蒸汽4繼續(xù)解吸出溶液中殘余的氨和二氧化碳。原解吸塔仍按原設(shè)計，出氣5送至原低壓吸收系統(tǒng)。塔底得含氨和二氧化碳各各＜3ppm的處理后工藝冷凝液6由原液位調(diào)節(jié)閥控制經(jīng)水解第一預熱器回收熱量后排出界區(qū)。此處理后的工藝冷凝液稍加精制即可作鍋爐給水的補充水。
權(quán)利要求
1.一種尿素工藝冷凝液深度水解解吸新工藝，其特征在于將含有氨、尿素和二氧化碳的工藝冷凝液在尿素水解塔中先水解后解吸，然后送至原尿素裝置的解吸塔進一步解吸。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于水解塔由筒體7、塔板8、降液管9、氣體分布器10、升氣管11、降液管12、隔板13和蒸汽分布器14組成。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于水解塔上段為解吸段，下段為水解段，并利用解吸所需的蒸汽作為水解段的汽提劑和加熱熱源。
4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于水解塔出氣送至原中壓分解系統(tǒng)的蒸餾段。
全文摘要
一種尿素工藝冷凝液深度水解解吸新工藝,其特征在于將含有氨、尿素和二氧化碳的工藝冷凝液在尿素水解塔中先水解后解吸,然后送至原尿素裝置的解吸塔進一步解吸,以簡化流程和操作,并降低裝置的投資,使處理后的尿素工藝冷凝液含氨和尿素各1～3ppm,從而徹底消除了尿素裝置排出廢液的污染,降低原料的消耗,且處理后的工藝冷凝液稍加精制后可作鍋爐給水。
文檔編號C07C273/02GK1356313SQ0013468
公開日2002年7月3日 申請日期2000年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月5日
發(fā)明者池樹增 申請人:中國寰球化學工程公司, 邯鄲冀南化工有限公司