CN104973891B - 两套尿素装置联合生产uan液氮肥的装置及其使用方法 - Google Patents

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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

本发明公开了两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，包括相连的水溶液全循环尿素装置闪蒸系统和氨汽提尿素装置预浓缩系统，所述水溶液全循环尿素装置闪蒸系统包括依次相连的闪蒸分离器(13)、闪蒸下液冷却器(11)、尿液槽和老尿中转泵(6)，所述尿液槽还与所述老尿尿液回收泵(7)连接；所述氨汽提尿素装置预浓缩系统包括依次连接的预浓缩器(14)、尿液泵(10)、预浓缩下液冷却器(12)、尿液配置槽(3)、新尿中转泵(8)，尿液外送泵(25)和尿液缓冲槽(1)。本发明所述两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置可以最大化的满足市场的需求，使企业利润最大化。

Description

两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置及其使用方法。
背景技术
UAN是一种无压氮肥溶液，它是分别将所需浓度尿素溶液和所需浓度硝铵溶液及防腐试剂经过计量，然后混合、冷却得到。现阶段由于固体尿素及硝铵的产能过剩，市场低迷，以及UAN的市场需求量会随着时节的变化而改变，再加之两套尿素装置的产能不同。另外，在实际的生产中，利用现有的水溶液全循环装置和氨汽提装置生产UAN液氮肥，需要有各自不同的生产线，投资大、成本高，且不利于生产的集中化管理。如果上述的问题不能得到解决，企业将不能让产品结构合理化、产品数量最大化，就不能带动产业链的进行，而导致公司效益下滑。因此需要一种既可以适时适量的生产UAN所需浓度的液态尿素，最大化的满足市场的需求，又可以使两套尿素装置的蒸发系统连接起来，最大限度的发挥两套尿素装置的能力的方法，使企业利润最大化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，所述装置既可以适时适量的生产UAN所需浓度的液态尿素，最大化的满足市场的需求，又可以使两套尿素装置的蒸发系统连接起来，最大限度的发挥两套尿素装置的能力的方法，使企业利润最大化。
一种两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其包括相连的水溶液全循环尿素装置闪蒸系统和氨汽提尿素装置预浓缩系统，所述水溶液全循环尿素装置闪蒸系统包括依次相连的闪蒸分离器、闪蒸下液冷却器、尿液槽和老尿中转泵，所述尿液槽还与所述老尿尿液回收泵连接；所述氨汽提尿素装置预浓缩系统包括依次连接的预浓缩器、尿液泵、预浓缩下液冷却器、尿液配置槽、新尿中转泵，尿液外送泵和尿液缓冲槽，所述尿液外送泵与UAN配置槽相连，所述尿液配置槽依次与原尿液槽和新尿尿液回收泵相连，所述尿液缓冲槽与所述老尿中转泵相连。
本发明所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其中所述尿液槽包括尿液新鲜室和尿液事故室，所述老尿中转泵分别与所述尿液新鲜室的出口和所述尿液事故室的入口相连，所述闪蒸下液冷却器与所述尿液新鲜室的入口相连；所述新尿中转泵的入口与所述尿液配置槽的出口相连，所述新尿中转泵的出口端分为三路，分别与所述尿液配置槽的入口、所述尿液外送泵的出口、所述尿液缓冲槽的入口相连；所述尿液缓冲槽的出口与所述尿液外送泵的入口相连，所述尿液外送泵的出口端分为四条路，分别与所述尿液缓冲槽的入口、所述尿液事故室的入口、所述尿液配置槽和所述UAN配置槽的入口相连。
本发明所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其中所述老尿尿液回收泵的出口分别与闪蒸加热器和蒸发系统相连，所述尿液配置槽的入口与软水管相连。
本发明所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其中，在所述闪蒸分离器的气相出口端的管路上设置有压力调节阀，所述闪蒸分离器的液相出口端通过第一管道与一段蒸发造粒系统的闪蒸加热器相连，通过第二管道与所述闪蒸下液冷却器的入口相连，在所述第一管道上设置有第一截止阀，在所述第二管道上设置有第二截止阀；所述新尿中转泵与第三管道的一端相连，所述第三管道的另一端分别与第四管道和第五管道的一端相连，所述第四管道与所述尿液缓冲槽的入口相连，在所述第四管道上设置有第三截止阀，在所述第五管道上设置有第四截止阀，所述第五管道的另一端通过第六管道与所述UAN配置槽的入口相连，在所述第六管道上设置有第五截止阀，所述第五管道的另一端还与第七管道的一端相连，在所述第七管道上设置有第六截止阀，在所述尿液外送泵的出口端设置有尿液回吹管路，与所述尿液缓冲槽的入口相连，所述第七管道的另一端与所述尿液回吹管路相连，所述UAN配置槽的入口与回吹蒸汽管路相连；所述尿液泵和所述预浓缩下液冷却器之间设置有第七截止阀，在处于所述第七管道和所述尿液缓冲槽之间的所述尿液回吹管路上设置有第八截止阀。
采用本发明所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置生产UAN尿素溶液的方法，包括如下步骤：
步骤一、打开闪蒸分离器下部的第二截止阀，关闭去一段蒸发造粒系统的闪蒸加热器的第一截止阀，通过闪蒸加热器和压力调节阀来控制闪蒸分离器内的温度为95℃，压力为-30Kpa，闪蒸后的尿素溶液在重力的作用下经过闪蒸下液冷却器换热后进入尿液新鲜室，通过控制循环水的量，使下液的温度在80℃，为了防止破真空提前在尿液新鲜室加注2％的水，然后启动老尿中转泵送入尿液槽的尿液事故室，进行置换，合格后的尿素溶液送往尿液缓冲槽；
步骤二、通过计算的方法，打开尿液泵的出口处的第七截止阀，切入82.5％的尿液，通过与预浓缩下液冷却器换热后，送至尿液配置槽中，通过控制循环水的量，使尿液的温度控制在80℃，然后加入软水，开启新尿中转泵打循环均匀后，打开第三截止阀，关闭第四截止阀以及循环线上的阀门，送至所述尿液缓冲槽，最后开启尿液外送泵，打开第六截止阀和第五截止阀，关闭第八截止阀，送往UAN配置槽，待尿液送完后，尿液外送泵打循环，关闭相应的阀门，开启回吹蒸汽管路进行回吹，防止长时间尿液结晶。
采用本发明所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置同时生产颗粒尿素和液态尿素的方法，包括如下步骤：
尿液新鲜室里的合格尿液通过老尿中装泵送至尿液缓冲槽中，开启尿液外送泵，打开第六截止阀和第四截止阀，关闭第五截止阀和第三截止阀，使尿液送至尿液配置槽，待尿液送完后，关闭第六截止阀和第四截止阀，打开第五截止阀和第三截止阀，尿液送至UAN配置槽配置UAN液氮肥；然后打开尿液配置槽和原尿液槽的连通阀，使尿液进入原尿液槽，然后启动新尿尿液回收泵送至蒸发系统造粒。
采用本发明所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置单独生产UAN尿液的方法，包括如下步骤：
通过计算的方法，打开尿液泵的出口处的第七截止阀，切入82.5％的尿液，通过与预浓缩下液冷却器换热后，送至尿液配置槽中，通过控制循环水的量，使尿液的温度控制在80℃，然后加入软水，然后开启新尿中转泵打循环均匀后，打开第五截止阀和第四截止阀，关闭第六截止阀和第三截止阀，以及循环线上的阀门，使尿液送至UAN配置槽进行UAN液氮肥的配置。
本发明两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置与现有技术不同之处在于：
本发明两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置既可以适时适量的生产UAN所需浓度的液态尿素，最大化的满足市场的需求，又可以使两套尿素装置的蒸发系统连接起来，最大限度的发挥两套尿素装置的能力的方法，使企业利润最大化。
具体具有如下有益效果：
1、来自水溶液全循环装置的低压的尿素溶液进入到闪蒸分离器进行闪蒸，通过控制闪蒸加热器的温度，以及利用闪蒸分离器气相出口的真空调节阀来调节闪蒸分离器内的真空度，从而实现自控调节进入尿液新鲜室的尿液浓度，尿液新鲜室内的尿液通过尿液中转泵送至尿液缓冲槽。
2、来自氨汽提装置的尿素，通过尿液泵送至尿液配置槽，再由尿液的原始浓度，通过计算加入软水的量，从而配制出所需的尿液浓度，进而通过新尿中转泵送至尿液缓冲槽。
3、两套尿素装置的蒸发系统通过尿液外送泵可以相互连接起来，一方面避免了不必要的产量损失，一方面为装置检修提供了充足的时间。
4、闪蒸下液和预浓缩器下液各设有冷却器，降低了尿液的温度，从而大大减少了尿液在配置和输送过程中的水解量。
5、两套尿素装置联和生产UAN尿素溶液，提高了装置的多样化，减少了设备的数量，降低了生产成本。
下面结合附图对本发明的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置包括两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其特征在于：包括相连的水溶液全循环尿素装置闪蒸系统和氨汽提尿素装置预浓缩系统，水溶液全循环尿素装置闪蒸系统包括依次相连的闪蒸分离器13、闪蒸下液冷却器11、尿液槽和老尿中转泵6，尿液槽还与老尿尿液回收泵7连接；氨汽提尿素装置预浓缩系统包括依次连接的预浓缩器14、尿液泵10、预浓缩下液冷却器12、尿液配置槽3、新尿中转泵8，尿液外送泵25和尿液缓冲槽1，尿液外送泵25与UAN配置槽5相连，尿液配置槽3依次与原尿液槽4和新尿尿液回收泵9相连，尿液缓冲槽1与老尿中转泵6相连。
以上技术方案足以完成本发明，在此基础上，给出如下优选方案：尿液槽包括尿液新鲜室15和尿液事故室2，老尿中转泵6分别与尿液新鲜室15的出口和尿液事故室2的入口相连，闪蒸下液冷却器11与尿液新鲜室15的入口相连；新尿中转泵8的入口与尿液配置槽3的出口相连，新尿中转泵8的出口端分为三路，分别与尿液配置槽3的入口、尿液外送泵25的出口、尿液缓冲槽1的入口相连；尿液缓冲槽1的出口与尿液外送泵25的入口相连，尿液外送泵25的出口端分为四条路，分别与尿液缓冲槽1的入口、尿液事故室2的入口、尿液配置槽3和UAN配置槽5的入口相连。
老尿尿液回收泵7的出口分别与闪蒸加热器和蒸发系统相连，尿液配置槽3的入口与软水管26相连。
在闪蒸分离器13的气相出口端的管路上设置有压力调节阀27，闪蒸分离器13的液相出口端通过第一管道101与一段蒸发造粒系统的闪蒸加热器相连，通过第二管道102与闪蒸下液冷却器11的入口相连，在第一管道101上设置有第一截止阀21，在第二管道102上设置有第二截止阀22；新尿中转泵8与第三管道103的一端相连，第三管道103的另一端分别与第四管道104和第五管道105的一端相连，第四管道104与尿液缓冲槽1的入口相连，在第四管道104上设置有第三截止阀19，在第五管道105上设置有第四截止阀18，第五管道105的另一端通过第六管道106与UAN配置槽5的入口相连，在第六管道106上设置有第五截止阀17，第五管道105的另一端还与第七管道107的一端相连，在第七管道107上设置有第六截止阀16，在尿液外送泵25的出口端设置有尿液回吹管路108，与尿液缓冲槽1的入口相连，第七管道107的另一端与尿液回吹管路108相连，UAN配置槽5的入口与回吹蒸汽管路109相连；尿液泵10和预浓缩下液冷却器12之间设置有第七截止阀24，在处于所述第七管道107和所述尿液缓冲槽1之间的所述尿液回吹管路108上设置有第八截止阀20。
采用本发明的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置生产UAN尿素溶液的方法，包括如下步骤：
步骤一、打开闪蒸分离器13下部的第二截止阀22，关闭去一段蒸发造粒系统的闪蒸加热器的第一截止阀21，通过闪蒸加热器和压力调节阀27来控制闪蒸分离器13内的温度为95℃，压力为-30Kpa，闪蒸后的尿素溶液在重力的作用下经过闪蒸下液冷却器11换热后进入尿液新鲜室15，通过控制循环水的量，使下液的温度在80℃，为了防止破真空提前在尿液新鲜室15加注2％的水，然后启动老尿中转泵6送入尿液槽的尿液事故室2，进行置换，合格后的尿素溶液送往尿液缓冲槽1；
步骤二、通过计算的方法，打开尿液泵10的出口处的第七截止阀24，切入82.5％的尿液，通过与预浓缩下液冷却器12换热后，送至尿液配置槽3中，通过控制循环水的量，使尿液的温度控制在80℃，然后加入软水，开启新尿中转泵8打循环均匀后，打开第三截止阀19，关闭第四截止阀18以及循环线上的阀门，送至尿液缓冲槽1，最后开启尿液外送泵25，打开第六截止阀16和第五截止阀17，关闭第八截止阀20，送往UAN配置槽5，待尿液送完后，尿液外送泵25打循环，关闭相应的阀门，开启回吹蒸汽管路109进行回吹，防止长时间尿液结晶。
采用本发明的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置同时生产颗粒尿素和液态尿素的方法，包括如下步骤：
尿液新鲜室15里的合格尿液通过老尿中装泵6送至尿液缓冲槽1中，开启尿液外送泵25，打开第六截止阀16和第四截止阀18，关闭第五截止阀17和第三截止阀19，使尿液送至尿液配置槽3，待尿液送完后，关闭第六截止阀16和第四截止阀18，打开第五截止阀17和第三截止阀19，尿液送至UAN配置槽5配置UAN液氮肥；然后打开尿液配置槽3和原尿液槽4的连通阀，使尿液进入原尿液槽4，然后启动新尿尿液回收泵9送至蒸发系统造粒。
采用本发明的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置单独生产UAN尿液的方法，其特征在于：包括如下步骤：
通过计算的方法，打开尿液泵10的出口处的第七截止阀24，切入82.5％的尿液，通过与预浓缩下液冷却器12换热后，送至尿液配置槽3中，通过控制循环水的量，使尿液的温度控制在80℃，然后加入软水，然后开启新尿中转泵8打循环均匀后，打开第五截止阀17和第四截止阀18，关闭第六截止阀16和第三截止阀19，以及循环线上的阀门，使尿液送至UAN配置槽5进行UAN液氮肥的配置。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其特征在于：包括相连的水溶液全循环尿素装置闪蒸系统和氨汽提尿素装置预浓缩系统，所述水溶液全循环尿素装置闪蒸系统包括依次相连的闪蒸分离器(13)、闪蒸下液冷却器(11)、尿液槽和老尿中转泵(6)，所述尿液槽还与所述老尿尿液回收泵(7)连接；所述氨汽提尿素装置预浓缩系统包括依次连接的预浓缩器(14)、尿液泵(10)、预浓缩下液冷却器(12)、尿液配置槽(3)、新尿中转泵(8)，尿液外送泵(25)和尿液缓冲槽(1)，所述尿液外送泵(25)与UAN配置槽(5)相连，所述尿液配置槽(3)依次与原尿液槽(4)和新尿尿液回收泵(9)相连，所述尿液缓冲槽(1)与所述老尿中转泵(6)相连；所述新尿中转泵(8)的入口与所述尿液配置槽(3)的出口相连，所述新尿中转泵(8)的出口端分为三路，分别与所述尿液配置槽(3)的入口、所述尿液外送泵(25)的出口、所述尿液缓冲槽(1)的入口相连；所述尿液缓冲槽(1)的出口与所述尿液外送泵(25)的入口相连，所述尿液槽包括尿液新鲜室(15)和尿液事故室(2)，所述尿液外送泵(25)的出口端分为四条路，分别与所述尿液缓冲槽(1)的入口、所述尿液事故室(2)的入口、所述尿液配置槽(3)和所述UAN配置槽(5)的入口相连；
在所述闪蒸分离器(13)的气相出口端的管路上设置有压力调节阀(27)，所述闪蒸分离器(13)的液相出口端通过第一管道(101)与一段蒸发造粒系统的闪蒸加热器相连，通过第二管道(102)与所述闪蒸下液冷却器(11)的入口相连，在所述第一管道(101)上设置有第一截止阀(21)，在所述第二管道(102)上设置有第二截止阀(22)；所述新尿中转泵(8)与第三管道(103)的一端相连，所述第三管道(103)的另一端分别与第四管道(104)和第五管道(105)的一端相连，所述第四管道(104)与所述尿液缓冲槽(1)的入口相连，在所述第四管道(104)上设置有第三截止阀(19)，在所述第五管道(105)上设置有第四截止阀(18)，所述第五管道(105)的另一端通过第六管道(106)与所述UAN配置槽(5)的入口相连，在所述第六管道(106)上设置有第五截止阀(17)，所述第五管道(105)的另一端还与第七管道(107)的一端相连，在所述第七管道(107)上设置有第六截止阀(16)，在所述尿液外送泵(25)的出口端设置有尿液回吹管路(108)，与所述尿液缓冲槽(1)的入口相连，所述第七管道(107)的另一端与所述尿液回吹管路(108)相连，所述UAN配置槽(5)的入口与回吹蒸汽管路(109)相连；所述尿液泵(10)和所述预浓缩下液冷却器(12)之间设置有第七截止阀(24)，在处于所述第七管道(107)和所述尿液缓冲槽(1)之间的所述尿液回吹管路(108)上设置有第八截止阀(20)。
2.根据权利要求1所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其特征在于：所述尿液槽包括尿液新鲜室(15)和尿液事故室(2)，所述老尿中转泵(6)分别与所述尿液新鲜室(15)的出口和所述尿液事故室(2)的入口相连，所述闪蒸下液冷却器(11)与所述尿液新鲜室(15)的入口相连。
3.根据权利要求2所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置，其特征在于：所述老尿尿液回收泵(7)的出口分别与闪蒸加热器和蒸发系统相连，所述尿液配置槽(3)的入口与软水管(26)相连。
4.采用权利要求3所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置生产UAN尿素溶液的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、打开闪蒸分离器(13)下部的第二截止阀(22)，关闭一段蒸发造粒系统的闪蒸加热器的第一截止阀(21)，通过闪蒸加热器和压力调节阀(27)来控制闪蒸分离器(13)内的温度为95℃，压力为-30Kpa，闪蒸后的尿素溶液在重力的作用下经过闪蒸下液冷却器(11)换热后进入尿液新鲜室(15)，通过控制循环水的量，使下液的温度在80℃，为了防止破真空提前在尿液新鲜室(15)加注2％的水，然后启动老尿中转泵(6)送入尿液槽的尿液事故室(2)，进行置换，合格后的尿素溶液送往尿液缓冲槽(1)；
步骤二、通过计算的方法，打开尿液泵(10)的出口处的第七截止阀(24)，切入82.5％的尿液，通过与预浓缩下液冷却器(12)换热后，送至尿液配置槽(3)中，通过控制循环水的量，使尿液的温度控制在80℃，然后加入软水，开启新尿中转泵(8)打循环均匀后，打开第三截止阀(19)，关闭第四截止阀(18)以及循环线上的阀门，送至所述尿液缓冲槽(1)，最后开启尿液外送泵(25)，打开第六截止阀(16)和第五截止阀(17)，关闭第八截止阀(20)，送往UAN配置槽(5)，待尿液送完后，尿液外送泵(25)打循环，关闭相应的阀门，开启回吹蒸汽管路(109)进行回吹，防止长时间尿液结晶。
5.采用权利要求3所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置同时生产颗粒尿素和液态尿素的方法，其特征在于：包括如下步骤：
尿液新鲜室(15)里的合格尿液通过老尿中装泵(6)送至尿液缓冲槽(1)中，开启尿液外送泵(25)，打开第六截止阀(16)和第四截止阀(18)，关闭第五截止阀(17)和第三截止阀(19)，使尿液送至尿液配置槽(3)，待尿液送完后，关闭第六截止阀(16)和第四截止阀(18)，打开第五截止阀(17)和第三截止阀(19)，尿液送至UAN配置槽(5)配置UAN液氮肥；然后打开尿液配置槽(3)和原尿液槽(4)的连通阀，使尿液进入原尿液槽(4)，然后启动新尿尿液回收泵(9)送至蒸发系统造粒。
6.采用权利要求3所述的两套尿素装置联合生产UAN液氮肥的装置单独生产UAN尿液的方法，其特征在于：包括如下步骤：
通过计算的方法，打开尿液泵(10)的出口处的第七截止阀(24)，切入82.5％的尿液，通过与预浓缩下液冷却器(12)换热后，送至尿液配置槽(3)中，通过控制循环水的量，使尿液的温度控制在80℃，然后加入软水，然后开启新尿中转泵(8)打循环均匀后，打开第五截止阀(17)和第四截止阀(18)，关闭第六截止阀(16)和第三截止阀(19)，以及循环线上的阀门，使尿液送至UAN配置槽(5)进行UAN液氮肥的配置。
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