專利名稱：一種水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的吸收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的吸收裝置。
背景技術(shù)：
在水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)工藝中，從尿素合成塔出來的帶有未反應(yīng)的氨、二氧 化碳和氨基甲酸銨等成分的尿素溶液經(jīng)過一段和二段分解后，進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)提濃，得到 99. 7%的熔融尿素，然后通過造粒塔造粒后得到成品尿素。一段和二段分解出的氨和二氧 化碳需通過吸收全部回收，其中二段分解塔出來的二段分解氣進(jìn)入二循一冷器和二循二冷 器進(jìn)行兩級(jí)回收，生成的稀甲銨液和稀氨水通過加壓，回到一段吸收系統(tǒng)進(jìn)一步吸收增濃， 最后形成一段甲銨液進(jìn)入尿素合成塔。進(jìn)入尿素合成塔的反應(yīng)物除了氨和二氧化碳外，還有用水吸收未反應(yīng)物生成的大 量甲銨液，一般維持尿素合成塔的進(jìn)料H20/C02(分子比)在0. 65-0. 70，如果進(jìn)入尿素合 成塔的水過多，會(huì)降低尿素生產(chǎn)率，因此必須盡量減少吸收用水量，維持系統(tǒng)循環(huán)水量的平 衡。氨和二氧化碳反應(yīng)生成尿素和水，每生產(chǎn)一噸尿素，同時(shí)會(huì)生成300kg水，這部分水必 須在解吸系統(tǒng)排出，否則系統(tǒng)內(nèi)的水會(huì)越來越多，最終破壞整個(gè)系統(tǒng)水的平衡，導(dǎo)致生產(chǎn)無 法繼續(xù)進(jìn)行。在二段分解氣被吸收時(shí)，其中的氨和二氧化碳反應(yīng)生成甲銨，放出熱量，同時(shí)氨、 二氧化碳和水溶解于水時(shí)也會(huì)產(chǎn)生熱量，為了維持等溫吸收條件，這些熱量必須被及時(shí)移 走，在二循一冷器和二循二冷器中，就是利用循環(huán)冷卻水對(duì)吸收液進(jìn)行冷卻，帶出反應(yīng)熱。我國在70年代初至80年代，采用水溶液全循環(huán)法工藝的中型尿素有38套，經(jīng)〃 七五"“八五"和"九五"的發(fā)展，增加中型裝置16套，共54套。從1986年開始，先后有 約140家小氮肥廠改產(chǎn)尿素，能力為4-6萬噸，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，許多企業(yè)的尿素生產(chǎn) 能力通過技術(shù)改造擴(kuò)大到18-20萬噸，在改造過程中，常常會(huì)將舊設(shè)備丟棄或低價(jià)變賣，浪 費(fèi)了資源，需進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種設(shè)備成本低、能降低 二循一冷器和二循二冷器的負(fù)荷且在同等設(shè)備的條件下能有效提高生產(chǎn)效力的一種水溶 液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的吸收裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案為一種水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素 的吸收裝置，包括有二分塔、二分加熱器、二循一冷器和二循二冷器，所述二分塔的進(jìn)口與 來自中壓分解系統(tǒng)中的尿液管相連接，而進(jìn)入二分塔中的尿液管與二分加熱器的進(jìn)口相連 接，而二分加熱器的出口與二分塔中的分離腔相連通，二分塔中分離腔底部產(chǎn)液相出口通 過管道去尿液蒸發(fā)系統(tǒng)，而二分塔的頂部氣相出口通過管道與二循一冷器的進(jìn)口相連接， 而二循一冷器的液相出口通過管道去二甲液輸送泵，而二循一冷器的氣相出口通道與二循 二冷器的進(jìn)口相連接，而二循二冷器的液相出口通過管道去氨水環(huán)循泵，而二循二冷器的氣相出口通過管道去尾氣吸收塔，且二循二冷器的進(jìn)口通過管道與來自輸送泵的吸收液管 道相連接，其特征在于在所述二分塔與二循一冷器之間設(shè)置有預(yù)冷器，該預(yù)冷器的進(jìn)口通 過管道與二分塔的氣相出口和與來自輸送泵的吸收液管相連通，而預(yù)冷器的出口通過管道 與二循一冷器的進(jìn)口相連接。作為改進(jìn)，所述二分加熱器設(shè)置于二分塔的外部，而進(jìn)入二分塔中的尿液管的出 口通過管道與二分加熱器底部的進(jìn)口相連接，而二分加熱器頂部的出口通過管道與二分塔 中的分離腔相連通。作為改進(jìn)，所述二循一冷預(yù)冷器的冷卻水進(jìn)口通過管道與氨冷凝器的冷水管相連 接，而二循一冷預(yù)冷器的冷卻水出口通過管道去冷卻水回水總管。作為改進(jìn)，所述二循一冷預(yù)冷器的冷卻水進(jìn)口位于二循一冷預(yù)冷器的底部，而所 述二循一冷預(yù)冷器的冷卻水出口位于二循一冷預(yù)冷器的頂部。作為改進(jìn)，所述二分加熱器的加熱氣進(jìn)口通過管道與壓力為0. 5 0. 7Mpa的膨脹 蒸氣管相連接，而加熱氣出口去冷凝液回水管相連接。作為改進(jìn)，所述吸收液可選優(yōu)為氨水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在二分塔與二循一冷器之間設(shè)置有預(yù)冷器， 該預(yù)冷器是在不新增設(shè)備的情況下合理利用原來改造時(shí)淘汰下來的舊設(shè)備而制得，讓其充 當(dāng)新設(shè)備，降低了改造成本，同時(shí)也將傳統(tǒng)的二級(jí)吸收變?yōu)榱巳?jí)吸收，降低了二循一冷器 和二循二冷器的負(fù)荷，在同等設(shè)備的條件下，低壓吸收系統(tǒng)生產(chǎn)能力可以提高30% -50% ； 二循一冷預(yù)冷器其冷卻水上水采用氨冷凝器來的冷卻回水，不新增冷卻水用量，做到了資 源重復(fù)利用，降低了生產(chǎn)成本；加熱器所用的加熱蒸汽采用0. 5 0. 7Mpa膨脹蒸汽來代替 傳統(tǒng)的1. 275Mpa的中壓蒸汽，降低了能耗。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所述一種水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的吸收裝置，包括有二分塔1、二分加熱 器2、二循一冷器4和二循二冷器5，所述二分加熱器2設(shè)置于二分塔1的外部，二分塔的進(jìn) 口 11與來自中壓分解系統(tǒng)中的尿液管相連接，而進(jìn)入二分塔1中的尿液管利用尿液管出口 14通過管道與二分加熱器2底部的進(jìn)口 22相連接，而二分加熱器2的頂部出口 21通過管 道與二分塔1中的分離腔相連通，二分塔1中分離腔底部產(chǎn)液相出口 13通過管道去尿液蒸 發(fā)系統(tǒng)，而二分塔1的頂部氣相出口 12通過管道與二循一冷器4的進(jìn)口 41相連接，而二循 一冷器4的液相出口 43通過管道去二甲液輸送泵，二循一冷器4的氣相出口 42通道與二循 二冷器5的進(jìn)口 51相連接，而二循二冷器5的液相出口 53通過管道去氨水環(huán)循泵，而二循 二冷器5的氣相出口 52通過管道去尾氣吸收塔，且二循二冷器5的進(jìn)口 51通過管道與來 自輸送泵的吸收液管道相連接，在上面所述的同等設(shè)備的條件下，在二分塔1與二循一冷 器4之間增設(shè)一個(gè)預(yù)冷器3，可以使二循一冷器4和二循二冷器5的負(fù)荷降低，低壓吸收系 統(tǒng)生產(chǎn)能力可以提高30% -50% ；所述預(yù)冷器3利用的是原來一吸外冷器或其他改造時(shí)淘汰下來的舊設(shè)備進(jìn)行改造所構(gòu)成，該預(yù)冷器3的進(jìn)口 31通過管道與二分塔1的氣相出口 12 和與來自輸送泵的吸收液管相連通，而預(yù)冷器3的出口 32通過管道與二循一冷器4的進(jìn)口 41相連接，所述二循一冷預(yù)冷器3的冷卻水進(jìn)口 33位于二循一冷預(yù)冷器3的底部通過管道 與氨冷凝器的冷水管相連接，而二循一冷預(yù)冷器3的冷卻水出口 34位于二循一冷預(yù)冷器3 的頂部通過管道去冷卻水回水總管，上述二分加熱器2的加熱氣進(jìn)口 23通過管道與壓力為 0. 6Mpa的膨脹蒸氣管相連接，采用0. 6Mpa的膨脹蒸汽代替了傳統(tǒng)工藝中采用的1. 275Mpa 中壓蒸汽，降低了能耗，而加熱氣出口 24去冷凝液回水管相連接，所述二循一冷預(yù)冷器3其 里面的氣體和冷卻水采用逆流換熱形式，來提高冷卻效果，減少了換熱面積；該裝置中為了 減少系統(tǒng)的阻力，將氣體設(shè)置為走殼程，冷卻水走管程。以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明；從中壓分解系統(tǒng)來的尿液減壓后，從上部進(jìn)入二分塔1預(yù)蒸餾段，尿液中的氨基 甲酸銨進(jìn)一步分解，氨和二氧化碳解析出來，然后尿液進(jìn)入二分加熱器2加熱，所需加熱蒸 汽為0. 6MPa膨脹蒸汽，加熱后再進(jìn)入二分塔1下部分離段，氣液分離后的尿液進(jìn)入蒸發(fā)系 統(tǒng)進(jìn)一步濃縮，氣體由二分塔1頂部出來與二表液匯合后進(jìn)入二循一冷預(yù)冷器3進(jìn)行初步 冷卻，該二表液1來自二表泵，初步冷卻后的氣體然后依次進(jìn)入二循一冷器4和二循二冷器 5，來進(jìn)一步冷卻吸收氣體中的氨和二氧化碳，二循二冷器5出來的未凝氣體去尾吸塔，二 循一冷器4出來的二甲液去二甲泵，二循二冷器5出來的氨水去氨水泵。
權(quán)利要求一種水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的吸收裝置，包括有二分塔(1)、二分加熱器(2)、二循一冷器(4)和二循二冷器(5)，所述二分塔的進(jìn)口(11)與來自中壓分解系統(tǒng)中的尿液管相連接，而二分塔(1)的出口尿液管與二分加熱器(2)的進(jìn)口(22)相連接，而二分加熱器(2)的尿液出口(21)又與二分塔(1)中的分離腔相連通，二分塔(1)中分離腔底部尿液出口(13)通過管道去尿液蒸發(fā)系統(tǒng)，而二分塔(1)的頂部氣相出口(12)通過管道與二循一冷器(4)的進(jìn)口(41)相連接，而二循一冷器(4)的液相出口(43)通過管道去二甲液輸送泵，而二循一冷器(4)的氣相出口(42)通道與二循二冷器(5)的進(jìn)口(51)相連接，而二循二冷器(5)的液相出口(53)通過管道去氨水循環(huán)泵，而二循二冷器(5)的氣相出口(52)通過管道去尾氣吸收塔，且二循二冷器(5)的進(jìn)口(51)通過管道與來自吸收泵的吸收液管道相連接，其特征在于在所述二分塔(1)與二循一冷器(4)之間設(shè)置有預(yù)冷器(3)，該預(yù)冷器(3)的進(jìn)口(31)通過管道與二分塔(1)的氣相出口(12)和與來自吸收泵的吸收液管相連通，而預(yù)冷器(3)的出口(32)通過管道與二循一冷器(4)的進(jìn)口(41)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收裝置，其特征在于所述二分加熱器(2)設(shè)置于二分塔 (1)的外部，而進(jìn)入二分塔(1)中的尿液管的出口(14)通過管道與二分加熱器(2)底部的 進(jìn)口(22)相連接，而二分加熱器(2)頂部的出口(21)通過管道與二分塔(1)中的分離腔 相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸收裝置，其特征在于所述二循一冷預(yù)冷器(3)的冷卻水 進(jìn)口(22)通過管道與氨冷凝器的冷水管相連接，而二循一冷預(yù)冷器(3)的冷卻水出口(34) 通過管道去冷卻水回水總管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸收裝置，其特征在于所述二循一冷預(yù)冷器(4)的冷卻水 進(jìn)口(33)位于二循一冷預(yù)冷器(3)的底部，而所述二循一冷預(yù)冷器(4)的冷卻水出口(34) 位于二循一冷預(yù)冷器(3)的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的吸收裝置，其特征在于所述二分加熱 器(2)的加熱蒸汽進(jìn)口(23)通過管道與壓力為0. 5 0. 7Mpa的膨脹蒸氣管相連接，而蒸 汽冷凝液出口(22)去冷凝液回水管相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的吸收裝置，其特征在于所述吸收液為 氨水。
專利摘要一種水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的吸收裝置，包括有二分塔(1)、二分加熱器(2)、二循一冷器(4)和二循二冷器(5)，其特征在于在所述二分塔(1)與二循一冷器(4)之間設(shè)置有預(yù)冷器(3)，該預(yù)冷器(3)的進(jìn)口(31)通過管道與二分塔(1)的氣相出口(12)和與來自吸收泵的吸收液管相連通，而預(yù)冷器(3)的出口(32)通過管道與二循一冷器(4)的進(jìn)口(41)相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在二分塔與二循一冷器之間設(shè)置有預(yù)冷器，該預(yù)冷器是在不新增設(shè)備的情況下合理利用原來改造時(shí)淘汰下來的舊設(shè)備而制得，讓其充當(dāng)新設(shè)備，降低了改造成本，同時(shí)也將傳統(tǒng)的二級(jí)吸收變?yōu)榱巳?jí)吸收，降低了二循一冷器和二循二冷器的負(fù)荷，在同等設(shè)備的條件下，低壓吸收系統(tǒng)生產(chǎn)能力可以提高30％-50％。
文檔編號(hào)C07C273/16GK201605241SQ20092019985
公開日2010年10月13日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者彭本成, 項(xiàng)文裕 申請人:寧波金遠(yuǎn)東工業(yè)科技有限公司