本實用新型涉及一種尿素蒸發(fā)系統(tǒng)，特別涉及一種避免管道堵塞的尿素蒸發(fā)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

尿素裝置主要工藝流程為：來自合成氨脫碳系統(tǒng)放空出來的CO2氣體經(jīng)過壓縮機壓縮至15MPa后進入脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，脫氫后的CO2氣體進入合成與汽提工序。合成氨裝置合成系統(tǒng)輸送來的液氨經(jīng)過高壓氨泵加壓到16MPa后進入合成與汽提工序與CO2氣體反應(yīng)生成尿素溶液，此時尿素溶液中尿素的濃度為55.6％(wt)，從合成與汽提工序出來的尿素溶液再進入循環(huán)工序，通過對尿素溶液的加熱分解，回收其中分解出來的NH3和CO2后，尿素溶液中尿素的濃度被濃縮至73.57％(wt)，最后尿素溶液進入蒸發(fā)和造粒工序生產(chǎn)出合格的尿素產(chǎn)品。

蒸發(fā)工序的工藝流程：尿素貯槽中的尿素溶液(尿素含量：73.57％(wt))通過尿液泵被輸送到一段蒸發(fā)加熱器，通過0.4MPa的低壓蒸汽進行加熱后進入一段蒸發(fā)分離器，低壓蒸汽加熱后變成冷凝液回貯槽，尿素溶液在一段蒸發(fā)分離器中被濃縮到95％(wt)；從一段蒸發(fā)分離器出來的尿素溶液自流進入二段蒸發(fā)加熱器，通過0.8MPa的低壓蒸汽進行加熱后進入二段蒸發(fā)分離器，低壓蒸汽加熱后變成冷凝液回貯槽，尿素溶液在二段蒸發(fā)分離器中被濃縮到99.7％(wt)，然后通過熔融泵把尿素溶液輸送到造粒塔進行造粒變成尿素產(chǎn)品。

從一段蒸發(fā)分離器頂部出來氣體管線與一段蒸發(fā)冷凝器相連，通過循環(huán)水對進入一段蒸發(fā)冷凝器的氣體進行冷卻，氣體成分主要為尿素溶液經(jīng)過加熱器加熱后分離出來的NH3、H2O、CO2等，氣體在冷凝器中絕大部分冷凝后變成氨水回到氨水貯槽，未冷凝的部分氣體通過一段蒸發(fā)噴射器后進入常壓吸收塔，噴射器的動力來自于低壓蒸汽。通過一段蒸發(fā)冷凝器、一段蒸發(fā)噴射器的共同作用來確保一段蒸發(fā)分離器的真空度能控制在-65～-70KPa(表壓)。

從二段蒸發(fā)分離器頂部出來的氣體管線與升壓器相連，升壓器的動力來源于低壓蒸汽，氣體通過升壓器進行升壓后進入二段蒸發(fā)冷凝器，通過循環(huán)水對進入二段蒸發(fā)冷凝器的氣體進行冷卻，氣體成分主要為尿素溶液經(jīng)過加熱器加熱后進一步進行深度分解分離出來的NH3、H2O、CO2等，氣體在冷凝器中絕大部分冷凝后變成氨水回到氨水貯槽，未冷凝的部分氣體通過二段蒸發(fā)噴射器后進入二段蒸發(fā)后冷凝器，經(jīng)過循環(huán)水進一步冷卻后再進入二段蒸發(fā)第二噴射器，最后進入常壓吸收塔，二段蒸發(fā)噴射器和二段蒸發(fā)第二噴射器的動力也來自于低壓蒸汽。通過升壓器、二段蒸發(fā)冷凝器、二段蒸發(fā)噴射器、二段蒸發(fā)后冷凝器和二段蒸發(fā)第二噴射器的共同作用，能把二段蒸發(fā)分離器的真空度控制在-90～-95KPa(表壓)，從而確保尿素產(chǎn)品的水分含量控制在正常指標(biāo)范圍內(nèi)。

一段蒸發(fā)噴射器、二段蒸發(fā)第二噴射器出來的氣體和洗滌吸收系統(tǒng)的不凝氣體一起進入常壓吸收塔，與來自7巴吸收塔的稀氨水在塔內(nèi)繼續(xù)進行洗滌吸收，氨水從塔底回到氨水貯槽，不凝氣體從常壓吸收塔的頂部出口管線進入煙囪系統(tǒng)進行放空。

存在的問題

在生產(chǎn)過程中，我們經(jīng)常會遇到如下問題，這給蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和產(chǎn)品質(zhì)量帶來了很大的影響。

1、在尿素裝置出現(xiàn)故障需要蒸發(fā)系統(tǒng)停車時，經(jīng)常由于蒸發(fā)系統(tǒng)退液和處理不及時導(dǎo)致尿素溶液結(jié)晶堵塞管道。

2、尿素溶液在蒸發(fā)系統(tǒng)的濃縮過程是通過加熱和抽真空來實現(xiàn)的，在對尿素溶液濃縮的過程中，尿素溶液的溫度和濃度都會逐級提高。尿素溶液的副產(chǎn)物縮二脲會隨著尿液溫度、濃度的提高及尿液在管道設(shè)備中的停留時間越長而生成越多，生成的縮二脲會粘附在二段蒸發(fā)分離器的殼體內(nèi)側(cè)及頂部出口氣體管線上，當(dāng)累積到一定量時會嚴重影響二段蒸發(fā)分離器的真空度，從而造成尿素產(chǎn)品中的水分不達標(biāo)而影響質(zhì)量。縮二脲粘附在殼體內(nèi)側(cè)上累積到一定體積后，隨著重量的增加而掉落在分離器的底部，然后進入尿液出口管線，這就造成了熔融泵的進口管線堵塞，導(dǎo)致熔融泵進口抽空，尿素造粒失敗，嚴重時還會造成泵的損壞。

3、設(shè)計要求正常生產(chǎn)時一段蒸發(fā)分離器的真空度控制在-65～-70KPa(表壓)，二段蒸發(fā)分離器的真空度控制在-90～-95KPa(表壓)。真空度的控制主要通過氣體出口管線上設(shè)置的冷凝器、升壓器和噴射器來進行調(diào)節(jié)控制。一段蒸發(fā)分離器和二段蒸發(fā)分離器的不凝氣體最終進入常壓吸收塔，當(dāng)發(fā)生洗滌吸收工序生產(chǎn)不正常導(dǎo)致常壓吸收塔壓力較大的情況，這時一段蒸發(fā)分離器和二段蒸發(fā)分離器的真空度就會降低，從而導(dǎo)致生產(chǎn)出來的尿素產(chǎn)品中水分含量不合格。

4、正常生產(chǎn)時，要求一段蒸發(fā)分離器的真空度必須低于二段蒸發(fā)分離器的真空度，目的是確保尿素溶液能順利從一段蒸發(fā)分離器自流進入二段蒸發(fā)分離器，如果出現(xiàn)一段蒸發(fā)分離器的真空度高于二段蒸發(fā)分離器的真空度，尿素溶液不能自流進入二段蒸發(fā)分離器，從而導(dǎo)致蒸發(fā)系統(tǒng)故障而停車。原設(shè)計未考慮出現(xiàn)以上情況時如何對真空度進行及時調(diào)節(jié)的問題。

當(dāng)蒸發(fā)系統(tǒng)由于故障需要緊急停車時，由于一段蒸發(fā)分離器和二段蒸發(fā)分離器的真空不能及時破壞掉，導(dǎo)致濃縮的尿素溶液堵塞管道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種避免管道堵塞的尿素蒸發(fā)系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：一種避免管道堵塞的尿素蒸發(fā)系統(tǒng)，包括一段蒸發(fā)分離器、二段蒸發(fā)分離器、尿素溶液貯槽、尿液泵和熔融泵，所述尿素溶液貯槽通過尿液管道與尿液泵相連，所述尿液泵出口通過管道與一段蒸發(fā)分離器的加熱器相連，所述一段蒸發(fā)分離器的尿液出口通過管道與二段蒸發(fā)分離器的加熱器相連，所述二段蒸發(fā)分離器尿液出口通過熔融泵進口管道與熔融泵相連，其特征在于：所述尿液管道上設(shè)置有兩個尿液閥門，兩個尿液閥門之間的尿液管道與第一蒸汽冷凝液沖洗管相連，所述熔融泵進口管道上也設(shè)置有兩個尿液閥門，兩個尿液閥門之間的熔融泵進口管道與第二蒸汽冷凝液沖洗管相連，在所述第一蒸發(fā)冷凝液管和第二蒸發(fā)冷凝液管上分別設(shè)置有閥門，所述二段蒸發(fā)分離器的殼體的外側(cè)設(shè)置有振動器。

在上述方案中，所述一段蒸發(fā)分離器的頂端氣體出口管線與一段蒸發(fā)冷凝器相連，一段蒸發(fā)冷凝器與一段蒸發(fā)噴射器相連，所述一段蒸發(fā)噴射器與煙囪系統(tǒng)相連，在所述一段蒸發(fā)冷凝器與一段蒸發(fā)噴射器相連的管道上連接空氣管道，在該空氣管道上設(shè)置第一空氣壓力調(diào)節(jié)閥；所述二段蒸發(fā)分離器的頂端氣體出口管線與升壓器相連，所述升壓器與二段蒸發(fā)冷凝器相連，所述二段蒸發(fā)冷凝器與二段蒸發(fā)第一噴射器相連，所述二段蒸發(fā)第一噴射器與二段蒸發(fā)后冷凝器相連，所述二段蒸發(fā)后冷凝器與二段蒸發(fā)第二噴射器相連，所述二段蒸發(fā)第二噴射器與所述煙囪系統(tǒng)相連，在所述二段蒸發(fā)冷凝器與二段蒸發(fā)第一噴射器相連的管道上也設(shè)置空氣管道，在該空氣管道上設(shè)置第二空氣壓力調(diào)節(jié)閥。

在上述方案中，所述一段蒸發(fā)分離器的加熱器和二段蒸發(fā)分離的加熱器的冷凝液出口通過管道與冷凝液回收槽相連，所述第一蒸汽冷凝液沖洗管和第二蒸汽冷凝液沖洗管與冷凝液回收槽相連。

在尿液管道新增第一蒸汽冷凝液沖洗管及閥門，當(dāng)蒸發(fā)系統(tǒng)因故障停車時，及時打開第一蒸汽冷凝液沖洗管向蒸發(fā)系統(tǒng)加入冷凝液，稀釋并降低尿素溶液的濃度，從而確保尿素溶液不因結(jié)晶而堵塞管線。

在熔融泵進口的熔融泵進口管道上新增第二蒸汽冷凝液沖洗管及閥門，當(dāng)熔融泵進口發(fā)生縮二脲堵塞情況時，及時打開第二蒸汽冷凝液沖洗管進行反向沖洗，疏通被縮二脲堵塞的熔融泵進口管道。

在二段蒸發(fā)分離器殼體新增一個振動器，通過振動器的不停振動，使生成的縮二脲不能很好的粘附在二段蒸發(fā)分離器的殼體內(nèi)側(cè)及頂端氣體出口管線上，從而確保二段蒸發(fā)分離器的真空度不因縮二脲粘附在設(shè)備和管道上而受影響。

取消一段蒸發(fā)噴射器和二段蒸發(fā)第二噴射器出口進入常壓吸收塔的管道流程，把這兩條氣體管線直接與煙囪系統(tǒng)相連接。目的是避免由于常壓吸收塔壓力太高影響一段分離器和二段分離器的真空度。同時，由于煙囪效應(yīng)，煙囪系統(tǒng)本身有一定的抽真空的能力，這樣就更能保證分離器的真空度。

設(shè)置第一和第二空氣壓力調(diào)節(jié)閥。當(dāng)出現(xiàn)一段蒸發(fā)分離器的真空度較高而可能影響尿素溶液不能順利自流進入二段蒸發(fā)加熱器的情況時，可以通過打開第一空氣壓力調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)二段蒸發(fā)分離器的真空度。

當(dāng)出現(xiàn)蒸發(fā)系統(tǒng)緊急停車，需要立即破壞掉一段蒸發(fā)分離器和二段蒸發(fā)分離器的真空度時，可以通過遠程控制打開第一和第二空氣壓力調(diào)節(jié)閥，使儀表空氣瞬時大量的進入蒸發(fā)管線而及時破壞掉真空度，確保蒸發(fā)系統(tǒng)不被濃縮的尿素溶液堵塞管道。

有益效果：本實用新型解決了蒸發(fā)系統(tǒng)停車時由于尿液濃度高而堵塞管道無法處理的問題、解決了縮二脲堵塞熔融泵進口管道無法處理的問題、解決了二段蒸發(fā)分離器內(nèi)部殼體粘附縮二脲而影響分離器的真空度，從而增大尿素產(chǎn)品中水含量的問題。解決了一段蒸發(fā)分離器和二段蒸發(fā)分離器由于常壓吸收塔壓力高而影響分離器真空度，從而增大尿素產(chǎn)品中水含量的問題。解決了由于蒸發(fā)系統(tǒng)停車需要及時對一段蒸發(fā)分離器和二段蒸發(fā)分離器的真空度進行破壞掉，從而確保管道不被濃縮的尿液堵塞的問題。通過對尿液堵塞管道，真空度無法及時調(diào)節(jié)及提高等問題的解決，蒸發(fā)系統(tǒng)的生產(chǎn)平穩(wěn)運行得到保證，尿素產(chǎn)品水分含量得到降低，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，達到了節(jié)能降耗的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

實施例1，如圖1所示：本實用新型的一種避免管道堵塞的尿素蒸發(fā)系統(tǒng)由一段蒸發(fā)分離器1、二段蒸發(fā)分離器2、尿素溶液貯槽3、尿液泵4、熔融泵5、尿液閥門6、第一蒸汽冷凝液沖洗管7、第二蒸汽冷凝液沖洗管8、閥門9、振動器10、一段蒸發(fā)冷凝器11、煙囪系統(tǒng)13、第一空氣壓力調(diào)節(jié)閥14、升壓器15、二段蒸發(fā)冷凝器16、二段蒸發(fā)第一噴射器17、二段蒸發(fā)后冷凝器18、二段蒸發(fā)第二噴射器19、第二空氣壓力調(diào)節(jié)閥20、冷凝液回收槽21等部件組成。

尿素溶液貯槽3通過尿液管道與尿液泵4相連，尿液泵4出口通過管道與一段蒸發(fā)分離器1的加熱器相連，一段蒸發(fā)分離器1的加熱器的加熱源來自0.4Mpa的低壓蒸汽。一段蒸發(fā)分離器1的尿液出口通過管道與二段蒸發(fā)分離器2的加熱器相連，二段蒸發(fā)分離器2的加熱器通過0.8Mpa的低壓蒸汽加熱，二段蒸發(fā)分離器2的尿液出口通過熔融泵進口管道與熔融泵5相連，尿液管道上設(shè)置有兩個尿液閥門6，兩個尿液閥門6之間的尿液管道與第一蒸汽冷凝液沖洗管7相連，熔融泵進口管道上也設(shè)置有兩個尿液閥門6，兩個尿液閥門6之間的熔融泵進口管道與第二蒸汽冷凝液沖洗管8相連，在第一蒸發(fā)冷凝液管和第二蒸發(fā)冷凝液管上分別設(shè)置有閥門9，二段蒸發(fā)分離器的殼體的外側(cè)設(shè)置有振動器10。

一段蒸發(fā)分離器1的頂端氣體出口管線與一段蒸發(fā)冷凝器11相連，一段蒸發(fā)冷凝器11通過循環(huán)水冷卻，一段蒸發(fā)冷凝器11與一段蒸發(fā)噴射器12相連，一段蒸發(fā)噴射器12的動力來自低壓蒸汽，一段蒸發(fā)噴射器12與煙囪系統(tǒng)13相連，在一段蒸發(fā)冷凝器11與一段蒸發(fā)噴射器12相連的管道上連接空氣管道，在該空氣管道上設(shè)置第一空氣壓力調(diào)節(jié)閥14。

二段蒸發(fā)分離器2的頂端氣體出口管線與升壓器15相連，升壓器15的動力來自低壓蒸汽，升壓器15與二段蒸發(fā)冷凝器16相連，二段蒸發(fā)冷凝器16與二段蒸發(fā)第一噴射器17相連，二段蒸發(fā)第一噴射器17與二段蒸發(fā)后冷凝器18相連，二段蒸發(fā)后冷凝器18與二段蒸發(fā)第二噴射器19相連，二段蒸發(fā)第二噴射器19與煙囪系統(tǒng)13相連，二段蒸發(fā)第一噴射器17和二段蒸發(fā)第二噴射器19的動力也來自低壓蒸汽，在二段蒸發(fā)冷凝器16與二段蒸發(fā)第一噴射器17相連的管道上也設(shè)置空氣管道，在該空氣管道上設(shè)置第二空氣壓力調(diào)節(jié)閥20。

一段蒸發(fā)分離器1的加熱器和二段蒸發(fā)分離2的加熱器的冷凝液出口通過管道與冷凝液回收槽21相連，第一蒸汽冷凝液沖洗管7和第二蒸汽冷凝液沖洗管8與冷凝液回收槽21相連。

本實用新型不局限于上述實施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。