一種尿素合成的系統(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。
[0007]尿素造粒塔是尿素產(chǎn)品生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，它通過自然通風(fēng)使融熔尿素在下落過程中達(dá)到凝固成型和冷卻。所以在尿素造粒塔頂排放氣中就會(huì)夾帶有不可忽視的尿素粉塵，這些尿素粉塵大部分將降落在附近數(shù)公里內(nèi)的地面，不僅腐蝕物體，而且危害作物的生長(zhǎng)，造成附近樹木枝葉枯萎，破壞廠區(qū)綠化和清潔文明生產(chǎn)，這種污染也損害附近人員的健康。
[0008]目前尿素粉塵回收技術(shù)主要有機(jī)械通風(fēng)造粒塔回收技術(shù)、自然通風(fēng)造粒塔回收技術(shù)、電除塵回收技術(shù)。粉塵回收要充分考慮多方面的因素，除技術(shù)因素外，還要考慮配套設(shè)施。但是對(duì)粉塵回收采用何種方法要受不同的塔型，不同的生產(chǎn)工藝的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種尿素合成的系統(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、一段蒸發(fā)加熱器、二段蒸發(fā)加熱器、造粒塔、塔頂粉塵回收裝置等；其中二氧化碳儲(chǔ)罐通過管道與一個(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)出口通過管道與除油脫硫槽連接，除油脫硫槽的二氧化碳出口通過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；液氨過濾器通過管道與液氨緩沖槽的入口連接，液氨緩沖槽的出口通過流量計(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米，尿素溶液從尿素合成塔底部排口流出；尿素合成塔底部排口連接一段蒸發(fā)加熱器入口，一段蒸發(fā)加熱器出口連接二段蒸發(fā)加熱器入口，二段蒸發(fā)加熱器出口經(jīng)熔融尿素泵連接造粒塔的造粒噴頭，造粒塔塔頂裝有塔頂粉塵回收裝置；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管道連接氨庫，二氧化碳出口通過管道連接二氧化碳儲(chǔ)罐；。
[0010]尿素合成塔的內(nèi)徑是2800_，塔內(nèi)容積185m3。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012](I)本生產(chǎn)工藝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?，無污染；
[0013](2)尿素溶液合成過程中，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。
[0014](3)根據(jù)尿素粉塵回收技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)工作狀況，在塔頂回收尿素粉塵采用機(jī)械式除塵、電除塵等方式都是不現(xiàn)實(shí)的。尿素造粒塔的尾氣排放濃度約100?150mg/Nm3左右(相當(dāng)于每天損失尿素近1.8噸)。本發(fā)明選用循環(huán)噴淋洗滌技術(shù)，能滿足尿素造粒塔尾氣排放粉塵治理，即用工藝?yán)淠夯蚪馕鈴U水洗滌粉塵，經(jīng)過循環(huán)洗滌到一定濃度，去尿素系統(tǒng)回用，同時(shí)噴淋洗滌也能除去塔頂尾氣排出的NH3?？梢越鉀Q尿素造粒塔尾氣排放粉塵含量高的問題。經(jīng)處理后的尿素造粒塔尾氣排放粉塵< 5mg/Nm3，大幅提升了除塵效率。
[0015](4)裝置全部置于造粒塔上方，操作簡(jiǎn)便與生產(chǎn)系統(tǒng)合為一體；采用先進(jìn)水幕器和順觸霧化吸收器；裝置采用原塔自然通風(fēng)，不外加強(qiáng)力通風(fēng)設(shè)施.
【附圖說明】
[0016]圖1是二氧化碳?xì)怏w的壓縮與凈化裝置示意圖。
[0017]圖2是氨的凈化和輸送流裝置意圖。
[0018]圖3是尿素合成裝置示意圖。
[0019]圖中，1- 二氧化碳儲(chǔ)罐、2- 二氧