專利名稱：尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擴能改造方法，特別是一種尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法。
背景技術(shù)：
典型的荷蘭Stamicarbon公司的“二氧化碳汽提法”尿素工藝，是被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制備尿素的生產(chǎn)方法。在此工藝過程中，尿素的生成是在15-20MPa壓力，183-188℃溫度條件下在合成塔內(nèi)由甲銨脫水反應(yīng)而得，其混合物在汽提塔內(nèi)用二氧化碳壓縮機送來的二氧化碳進行逆流汽提，使出合成塔的未反應(yīng)物以汽相形式分離進入高壓甲銨冷凝器中。在合成塔未反應(yīng)的少量氨和二氧化碳氣體及惰性氣體進入高壓洗滌器，以循環(huán)工段來的甲銨液洗滌之。形成的甲銨液經(jīng)高壓液氨噴射泵注入高壓甲銨冷凝器與汽提氣一并冷凝形成甲銨后再返回合成塔，在形成甲銨過程中產(chǎn)生的熱量由殼側(cè)的蒸汽帶走。
出汽提塔后的尿液基本上是水和尿素及少量甲銨液，經(jīng)減壓入循環(huán)段進一步分解并形成甲銨液返回高壓圈，基本上是尿素水溶液的物料再通過二段蒸發(fā)送入造粒塔成粒，廢液進入水解系統(tǒng)，其中的尿素、氨和二氧化碳等污染物被水解和冷凝回收，排出廢液中氨氮小于40ppm，此傳統(tǒng)的二氧化碳汽提法尿素工藝。Stamicarbon在某廠擴能改造中采取了并聯(lián)流程方法。即在高壓系統(tǒng)并聯(lián)一個小的汽提塔，循環(huán)系統(tǒng)并聯(lián)一個小的分解和吸收段，增加了一套升膜式尿液預(yù)濃縮系統(tǒng)，增加離心式氨泵，增加一臺二氧化碳增壓機。
此并聯(lián)流程投資較大，設(shè)備臺數(shù)較多，操作復(fù)雜，因添加了許多設(shè)備，增加了操作難度同時大、小兩個系統(tǒng)物料分配也很困難，更有施工復(fù)雜，占地面積大施工周期長等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有尿素生產(chǎn)裝置技術(shù)的缺點，并提供一種的擴能改造方法，不改變原工藝主流程，不改變主要工藝操作參數(shù)，簡化操作，使裝置能力擴大20％以上。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)汽提塔和高壓甲銨冷凝器采用了放大設(shè)計，在循環(huán)系統(tǒng)中串聯(lián)一個以調(diào)溫水冷卻的低阻力降直立列管式吸收冷凝器的預(yù)冷凝流程，在蒸發(fā)系統(tǒng)中串聯(lián)了以高壓調(diào)溫水為熱源的降膜式尿液預(yù)濃縮器的預(yù)濃縮流程；氨泵、甲銨泵采用擴能和變頻調(diào)速技術(shù)；二氧化碳壓縮機采用節(jié)能型三元流轉(zhuǎn)子；水解系統(tǒng)的蒸餾塔，其內(nèi)件采用ADV微分浮閥。
汽提塔列管為2700-3200根，液體受液槽出液口為等阻力均布結(jié)構(gòu)，設(shè)置有升氣管定位器。
高壓甲銨冷凝器列管數(shù)為2700-3200根，液氨和甲銨混合物進口為分級降壓緩沖式分布器，在液體分布塔盤的降氣管上端部采取封焊措施阻隔端晶腐蝕。
以調(diào)溫水冷卻的低阻力降直立列管式吸收冷凝器，吸收液為后續(xù)工段來的稀甲銨液，其操作溫度控制不低于75℃，殼側(cè)用調(diào)溫水冷卻。
尿液入蒸發(fā)系統(tǒng)前先通過尿液預(yù)濃縮系統(tǒng)，預(yù)濃縮器為降膜式，其熱源由高壓洗滌器的調(diào)溫水供給；預(yù)濃縮系統(tǒng)的操作壓力為0.035-0.050Mpa(絕)。
氨泵的缸體擴大到Φ100mm以上，采用變頻電機調(diào)速。
離心式二氧化碳壓縮機采用三元流節(jié)能型轉(zhuǎn)子，壓縮機入口壓力1.3-1.7ata，壓縮機出口至汽提塔前設(shè)脫氫裝置。
工藝廢液水解系統(tǒng)中的蒸餾塔，其內(nèi)件采用ADV微分浮閥。
通過上面的敘述可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點不改變原有工藝主流程，僅串入低壓分解氣預(yù)冷凝流程和尿液預(yù)濃縮流程，擴大了生產(chǎn)能力，不改變主要工藝操作參數(shù)，又保證了產(chǎn)品質(zhì)量，僅利用年度大修，分步實施擴能改造工作，不占有效生產(chǎn)時間，避免了停車損失；汽提塔和高壓甲銨冷凝器是在設(shè)備使用壽命到期必須更新時進行放大設(shè)計，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)改造和能力擴大；除壓縮機由國外制造商實施改造外其余均自行改造，節(jié)省了投資。


圖1為本發(fā)明在傳統(tǒng)的二氧化碳汽提法尿素工藝流程的基礎(chǔ)上增設(shè)預(yù)冷凝流程和預(yù)濃縮流程示意圖。
圖2為本發(fā)明在傳統(tǒng)的二氧化碳汽提法尿素工藝流程的基礎(chǔ)上實施的改造項目示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述原Stamicarbon設(shè)計的二氧化碳汽提法尿素工藝流程日產(chǎn)為1620噸尿素，采用本發(fā)明技術(shù)擴能到日產(chǎn)2000-2200噸尿素。
圖1虛線部分為本發(fā)明在傳統(tǒng)的二氧化碳汽提法尿素工藝流程的基礎(chǔ)上增設(shè)預(yù)冷凝流程和預(yù)濃縮流程示意圖。
如圖2所示，采用了二氧化碳壓縮機高、低壓缸用三元流節(jié)能轉(zhuǎn)子，入口壓力提到1.3-1.7ata，每小時節(jié)省中壓蒸汽10t。
氨泵、甲銨泵采變頻調(diào)速電機，氨泵的缸體由Φ95mm擴大到100mm以上，一臺氨泵即達到滿足日產(chǎn)2000噸的能力，變頻調(diào)速實現(xiàn)節(jié)電。
汽提塔列管為2700-3200根，液體受液槽出液口為等阻力均布結(jié)構(gòu)，設(shè)置有升氣管定位器提高汽提效率及裝置運轉(zhuǎn)率。
高壓甲銨冷凝器列管數(shù)為2700-3200根，液氨和甲銨混合物進口為分級降壓緩沖式分布器，在液體分布塔盤的降氣管上端部采取封焊措施阻隔端晶腐蝕。
以調(diào)溫水冷卻的低阻力降直立列管式吸收冷凝器，吸收液為后續(xù)工段來的稀甲銨液，其操作溫度控制不低于75℃，殼側(cè)用調(diào)溫水冷卻。
尿液入蒸發(fā)系統(tǒng)前先預(yù)通過尿液預(yù)濃縮系統(tǒng)，預(yù)濃縮器為降膜式，為節(jié)約能源其熱源由高壓洗滌器的調(diào)溫水供給；預(yù)濃縮系統(tǒng)的操作壓力絕壓為0.035-0.050Mpa，尿液濃度提高4.5-6％。
水解系統(tǒng)的蒸餾塔由ADV微分浮閥替代原F1浮閥，處理能力提高20％達到55m3/h。
權(quán)利要求
1.尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其高壓圈由合成塔、汽提塔、高壓冷凝器及高壓洗滌器組成，其特征在于汽提塔和高壓甲銨冷凝器采用了放大設(shè)計，在循環(huán)系統(tǒng)中串聯(lián)一個以調(diào)溫水冷卻的低阻力降直立列管式吸收冷凝器的預(yù)冷凝流程，在蒸發(fā)系統(tǒng)中串聯(lián)了以高壓調(diào)溫水為熱源的降膜式尿液預(yù)濃縮器的預(yù)濃縮流程；氨泵、甲銨泵采用擴能和變頻調(diào)速技術(shù)；二氧化碳壓縮機采用節(jié)能型三元流轉(zhuǎn)子；水解系統(tǒng)的蒸餾塔，其內(nèi)件采用ADV微分浮閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于汽提塔列管為2700-3200根，液體受液槽出液口為等阻力均布結(jié)構(gòu)，設(shè)置有升氣管定位器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于高壓甲銨冷凝器列管數(shù)為2700-3200根，液氨和甲銨混合物進口為分級降壓緩沖式分布器，在液體分布塔盤的降氣管上端部采取封焊措施阻隔端晶腐蝕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于以調(diào)溫水冷卻的低阻力降直立列管式吸收冷凝器，吸收液為后續(xù)工段來的稀甲銨液，其操作溫度控制不低于75℃，殼側(cè)用調(diào)溫水冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于尿液入蒸發(fā)系統(tǒng)前先預(yù)通過尿液預(yù)濃縮系統(tǒng)，預(yù)濃縮器為降膜式，其熱源由高壓洗滌器的調(diào)溫水供給；預(yù)濃縮系統(tǒng)的操作壓力為絕壓0.035-0.050Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于氨泵的缸體擴大到Φ100mm以上，采用變頻電機調(diào)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于離心式二氧化碳壓縮機采用三元流節(jié)能型轉(zhuǎn)子，壓縮機入口壓力1.3-1.7ata，壓縮機出口至汽提塔前設(shè)脫氫裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其特征在于廢液水解系統(tǒng)中的蒸餾塔，其內(nèi)件采用ADV微分浮閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及尿素生產(chǎn)裝置的擴能改造方法，其高壓圈由合成塔、汽提塔、高壓冷凝器及高壓洗滌器組成，汽提塔和高壓甲銨冷凝器采用了放大設(shè)計，在循環(huán)系統(tǒng)中僅串聯(lián)一個以調(diào)溫水冷卻的低阻力降直立列管式吸收冷凝器的預(yù)冷凝流程，在蒸發(fā)系統(tǒng)中僅串聯(lián)了以高壓調(diào)溫水為熱源的降膜式尿液預(yù)濃縮器的預(yù)濃縮流程。本發(fā)明具有以下優(yōu)點不改變原有工藝主流程，擴大了生產(chǎn)能力，又保證了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本。
文檔編號C07C273/04GK1733710SQ200510021400
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者周寅儀, 茅啟昌, 劉勇, 李勇 申請人:四川瀘天化股份有限公司