CN102410518A - 一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法，包括三聚氰胺常压一步法生产步骤，其特征在于：a、在液尿洗涤塔筒体外设夹套，塔内中部装有竖向换热管束，换热管束及夹套内通入除盐水，液尿及工艺气体与换热管束及夹套内除盐水换热，产生0.12～0.15Mpa低压蒸汽；b、设置一台蒸汽换热器与低压蒸汽联通，驱动载气压缩机的汽轮机做功后流出的1.2Mpa、280～290℃过热蒸汽，通入蒸汽换热器中，将低压饱和蒸汽加热成175～180℃的低压过热蒸汽，送至合成氨装置造气工段用于生产半水煤气。本发明既节约了大量的用于液尿洗涤塔降温的循环水，又将液尿洗涤塔降温产生的热能转换成低压过热蒸汽，节能效果非常显著，生产成本进一步下降。

Description

一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法
技术领域
本发明涉及三聚氰胺常压一步法生产工艺中，利用液尿洗涤塔中三聚氰胺工艺气体冷却释放的热量，副产低压蒸汽，经过提温用于生产半水煤气新工艺。
背景技术
三聚氰胺常压一步法生产工艺中，需要在液尿洗涤塔中，将三聚氰胺工艺气体洗涤、冷却，以提供结晶冷气及反应器载气。
液尿洗涤塔底部贮罐内温度135～138℃的熔融尿素，经液尿泵加压，大部分通过喷嘴喷入塔内，少部分被送入流化床反应器反应生成三聚氰胺。来自冷气风机的工艺气体送入液尿洗涤塔上部，与液尿喷嘴喷入的液尿并流而下，气液充分密切混合，完成传质和传热，即：工艺气体中的未反应物尿素、异氰酸和三聚氰胺被熔融尿素洗涤下来；工艺气体的温度由200～220℃降至135～140℃，而液尿温度由135～138℃升至138～140℃。
为了移出液尿洗涤塔中工艺气体降温所需释放的热量，通常在液尿洗涤塔中上部装有数只冷却水箱，来自循环水泵的循环软水在水箱列管内，与塔内并流混合的液尿及工艺气体换热，循环软水吸收塔内气液热量后，再被冷却水降温至90～95℃，连续循环。液尿洗涤塔内热量不但得不到有效利用，反而需要消耗能量移出系统，主要原因是回收的低位热能，在三聚氰胺生产装置界区内无法使用，而低位热能媒介又难以长距离输送至界外，找到合适的用途，从而合理利用。所以，要回收液尿洗涤塔内工艺气体降温产生的热量，需要解决好三个问题：1、热能回收采用哪种合适形式；2、低品位热能媒介如何长距离输送；3、低位热能有什么合适用途。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中液尿洗涤塔村中的能源消耗较大的缺陷，提供的一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法，包括三聚氰胺常压一步法生产步骤，其中液尿洗涤塔底部贮罐内温度135～138℃的熔融尿素，经液尿泵加压，通过喷嘴从洗涤塔顶喷入塔内，来自冷气风机的三聚氰胺工艺气体送入液尿洗涤塔上部，与液尿喷嘴喷入的液尿并流而下，气液充分密切混合，完成传质和传热，其特征在于：a、在液尿洗涤塔筒体外设夹套，夹套上设有除盐水进口和蒸汽出口，洗涤塔内中部装有竖向换热管束，换热管束上下管口与夹套联通，换热管束及夹套内通入除盐水，让塔内并流混合的液尿及工艺气体，与换热管束以及夹套内除盐水换热，除盐水吸收塔内气液热量后，产生0.12～0.15Mpa低压蒸汽；b、设置一台蒸汽换热器，蒸汽换热器中的单程列管与夹套中的蒸汽出口联通，驱动载气压缩机的汽轮机，做功后流出的1.2Mpa、280～290℃过热蒸汽，通入蒸汽换热器中，将单程列管中流过的低压饱和蒸汽加热后，低压饱和蒸汽的温度由105～120℃到175～180℃，成为低压过热蒸汽，进行长距离输送至界外。
在上述技术方案的基础上，可以有进一步的技术方案：
步骤b得到的175～180℃低压饱和蒸汽，输送至合成氨装置造气工段，作为气化剂用于生产半水煤气。
本发明的工艺过程，可以分为以下几个部分：
一、副产低压蒸汽
液尿洗涤塔底部贮罐内温度135～138℃的熔融尿素，经液尿泵加压，大部分通过喷嘴喷入塔内，少部分被送入流化床反应器反应生成三聚氰胺。来自冷气风机的工艺气体送入液尿洗涤塔上部，与液尿喷嘴喷入的液尿并流而下，气液充分密切混合，完成传质和传热，即：工艺气体中的未反应物尿素、异氰酸和三聚氰胺被熔融尿素洗涤下来；工艺气体的温度由200～220℃降至135～140℃，而液尿温度由135～138℃升至138～140℃。
在液尿洗涤塔筒体外设夹套，塔内中部装有竖向换热管束，换热管束上下管口开孔于夹套内。让塔内并流混合的液尿及工艺气体，与管束以及夹套内除盐水换热，除盐水吸收塔内气液热量后，产生0.12～0.15Mpa低压蒸汽。所述的液尿洗涤塔、以及筒体外设夹套都是现有技术中的常规技术，液尿洗涤塔中设置的竖向换热管束也是常规技术，本领域的技术人员按照本发明的描述，可以毫无困难的实施。
二、低压蒸汽提温
三聚氰胺生产装置中，驱动载气压缩机的汽轮机，背压蒸汽为过热蒸汽，温度高达280～290℃，在去界外管网并网之前需要进行降温，正好可以用作为低压饱和蒸汽提高温度的热源。为此，设置一台蒸汽换热器。
来自界外的4.2～4.5Mpa、450℃次高温次高压蒸汽，进入用于驱动载气压缩机的汽轮机，做功后转变为1.2Mpa、280～290℃过热蒸汽，在单程列管式蒸汽换热器中，与液尿洗涤塔副产低压饱和蒸汽换热降温后，去界外低压蒸汽系统；同时，液尿洗涤塔副产蒸汽由低压饱和蒸汽，换热后温度由105～120℃到175～180℃，成为低压过热蒸汽，完全可以长距离输送至界外。所述的单程列管式蒸汽换热器是常规技术，本领域的技术人员按照本发明的描述，可以毫无困难的实施。
三、低压蒸汽用途
三聚氰胺界区外的合成氨装置，采用煤制气工艺，即使用固定床间歇式煤气发生炉生产半水煤气，而此工艺所需的气化剂正是0.08Mpa、180℃低压蒸汽。
液尿洗涤塔副产的低压饱和蒸汽，经与汽轮机背压蒸汽换热后，温度由105-120℃到175～180℃，成为低压过热蒸汽，输送至界外合成氨装置造气工段，作为气化剂用于生产半水煤气。
由于采用了上述技术方案，使得本发明即节约了大量的用于液尿洗涤塔降温的循环水，又将液尿洗涤塔降温产生的热能转换成低压过热蒸汽，节能效果非常显著，生产成本进一步下降。
附图说明
图1为本发明提供的一种一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法流程框图。
具体实施方式
参照图1，液尿洗涤塔底部贮罐内温度135～138℃的熔融尿素，经液尿泵加压，大部分通过喷嘴喷入塔内，少部分被送入流化床反应器反应生成三聚氰胺。来自冷气风机的工艺气体送入液尿洗涤塔上部，与液尿喷嘴喷入的液尿并流而下，气液充分密切混合，完成传质和传热，工艺气体的温度由200～220℃降至135～140℃，经过尾气吸收塔后成氨水，氨水送碳化工段；而液尿温度由135～138℃升至138～140℃。
在液尿洗涤塔筒体外设夹套，塔内中部装有竖向换热管束，换热管束上下管口开孔于夹套内。让塔内并流混合的液尿及工艺气体，与管束以及夹套内除盐水换热，除盐水吸收塔内气液热量后，产生0.12～0.15Mpa低压蒸汽4.8吨/小时。
来自界外的4.2Mpa、450℃次高温次高压蒸汽，进入用于驱动载气压缩机的汽轮机，做功后转变为1.2Mpa、280～290℃过热蒸汽，它通入蒸汽换热器中，与液尿洗涤塔副产低压饱和蒸汽换热降温后，去界外低压蒸汽系统；同时，液尿洗涤塔副产蒸汽由低压饱和蒸汽，换热后温度由105-120℃到180℃，成为低压过热蒸汽，输送至界外的合成氨系统造气工段，作为气化剂可生产半水煤气11500立方米（标）/小时。

Claims (2)

1.一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法，包括三聚氰胺常压一步法生产步骤，其中液尿洗涤塔底部贮罐内温度135～138℃的熔融尿素，经液尿泵加压，通过喷嘴从洗涤塔顶喷入塔内，来自冷气风机的三聚氰胺工艺气体送入液尿洗涤塔上部，与液尿喷嘴喷入的液尿并流而下，气液充分密切混合，完成传质和传热，其特征在于：
a、在液尿洗涤塔筒体外设夹套，夹套上设有除盐水进口和蒸汽出口，洗涤塔内中部装有竖向换热管束，换热管束上下管口与夹套联通，换热管束及夹套内通入除盐水，让塔内并流混合的液尿及工艺气体，与换热管束以及夹套内除盐水换热，除盐水吸收塔内气液热量后，产生0.12～0.15Mpa低压蒸汽；
b、设置一台蒸汽换热器，蒸汽换热器中的单程列管与夹套中的蒸汽出口联通，驱动载气压缩机的汽轮机，做功后流出的1.2Mpa、280～290℃过热蒸汽，通入蒸汽换热器中，将单程列管中流过的低压饱和蒸汽加热后，低压饱和蒸汽的温度由105～120℃到175～180℃，成为低压过热蒸汽，进行长距离输送至界外。
2.根据权利要求1所述的一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法，其特征在于：
步骤b得到的175～180℃低压饱和蒸汽，输送至合成氨装置造气工段，作为气化剂用于生产半水煤气。
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