CN105344208A - 尿素合成气吸收再循环装置及其再循环方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种尿素合成气吸收再循环装置及其再循环方法；包括高压洗涤器，高压洗涤器顶部的气体排放口通过管道与喷射器的工作流体进口相连，喷射器的混合流体出口通过管道混合器与低压吸收塔的下部进口相连，低压吸收塔的顶部设有气体出口，低压吸收塔顶部的气体出口上设有带阀门的放空管道，低压吸收塔的上部设有气液分离装置，低压吸收塔的中部设有低压吸收塔填料层，气液分离装置上部与低压吸收塔相对应的位置上设有冷凝液进口管道和气体回路管道，气体回路管道与喷射器的引射流体进口相连；具有在降低生产制造消耗成本的同时达到节能减排的效果，能够使后续尾气充分洗涤至氨和二氧化碳含量降到理想指标的优点。
Description
技术领域
本发明属于尿素合成气吸收再循环技术领域，具体涉及一种尿素合成气吸收再循环装置及其再循环方法。
背景技术
目前国内广泛应用的二氧化碳汽提法生产尿素工艺中，所涉及到尿素合成塔生产系统产生的尾气进入后续高洗塔、低压吸收塔回收，从而减少尾气排放量。出高压系统后的尾气经减压后，在低压吸收塔内被碳铵液和蒸汽冷凝液冷凝吸收，已达到降低尾气氨、碳含量目的，剩余尾气放空。由于尾气在低压吸收塔内部只经过一次吸收过程便对外排放，同时系统工艺条件的限制，使放空尾气中的氨和二氧化碳工艺指标不理想。随着国家对企业碳、废气排放指标日益严格，各企业对控制各个环节点废气排放积极寻找减排的工艺技术。为此企业对于一种能够解决上述问题的吸收再循环工艺装置系统的需求越来越强烈。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种结构简单、设计合理、操作简便、能够使后续尾气充分洗涤至氨和二氧化碳含量降到理想指标的尿素合成气吸收再循环装置及其再循环方法。
本发明的目的是这样实现的：包括高压洗涤器，高压洗涤器顶部的气体排放口通过管道与喷射器的工作流体进口相连，喷射器的混合流体出口通过管道混合器与低压吸收塔的下部进口相连，所述低压吸收塔的顶部设有气体出口，所述低压吸收塔顶部的气体出口上设有带阀门的放空管道，所述低压吸收塔的上部设有气液分离装置，所述低压吸收塔的中部设有低压吸收塔填料层，所述气液分离装置上部与低压吸收塔相对应的位置上设有冷凝液进口管道和气体回路管道，所述气体回路管道与喷射器的引射流体进口相连；所述低压吸收塔填料层上部与低压吸收塔相对应的位置上设有碳铵液管道；所述低压吸收塔的底部设有甲铵混合液管道。
优选地，所述高压洗涤器顶部的气体排放口与喷射器的工作流体进口之间的管道上安装有气体调节阀；所述气体回路管道上安装有回路控制阀；甲铵混合液管道上安装有低压吸收塔液位控制阀。
一种尿素合成气吸收再循环装置的再循环方法，包括如下步骤：
一、高压洗涤器顶部的气体排放口内的气体通过气体调节阀和喷射器的工作流体进口进入喷射器内；所述高压洗涤器顶部的气体排放口内的气体主要成份为：NH3、CO2及少量水蒸汽，温度为：130℃，压力为：14MPa；
二、低压吸收塔顶部的气体通过气体回路管道和喷射器的引射流体进口进入喷射器内；低压吸收塔顶部的气体主要成份为：未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气，温度为：85℃，压力为：0.25MPa；
三、所述步骤一中的高压洗涤器顶部的气体排放口内的气体和所述步骤二中低压吸收塔顶部的气体在喷射器内混合后通过喷射器的混合流体出口喷出，然后进入管道混合器内均匀混合后进入低压吸收塔内；
四、通过冷凝液进口管道进入低压吸收塔内的冷凝液向低压吸收塔下部流动；通过碳铵液管道进入低压吸收塔内的碳铵液向低压吸收塔下部流动；
五、步骤三中所述低压吸收塔内混合气体与步骤四中所述的冷凝液和碳铵吸收液逆向接触后冷凝吸收后，形成液相的甲铵混合液和未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气；
六、步骤五中所述甲铵混合液在重力的作用下进入低压吸收塔的下部通过甲铵混合液管道；
七、步骤六中所述未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气通过气体回路管道和喷射器的引射流体进口进入喷射器内进行循环；
八、当低压吸收塔顶部未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气的压力超出0.3MPa时，关闭回路控制阀，打开阀门，使气体通过放空管道排出。
本发明在低压吸收塔顶部抽取尾气再循环过程中，用喷射器将大部分尾气抽取至喷射器内，利用高压洗涤器出口的高压气相提供的压力在喷射器内的混合腔汇合进入低压吸收塔连续吸收系统；本发明中自身的高压和喷射器特性共同提供了动力，再无需其他外界设施提供动力，降低了动力成本的消耗。通过多次低压吸收塔顶部尾气的吸收回收利用，放空管道的放空量降低15-20m3/天，放空尾气中的氨含量从1.5％降至1.1％，回收液(甲胺混合液)浓度从8％(NH3)提高到9％(NH3)；具有结构简单、设计合理、操作简便、在降低生产制造消耗成本的同时达到节能减排的效果，能够使后续尾气充分洗涤至氨和二氧化碳含量降到理想指标的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1所示，本发明包括高压洗涤器1，高压洗涤器1顶部的气体排放口通过管道与喷射器3的工作流体进口4相连，喷射器3的混合流体出口6通过管道混合器7与低压吸收塔10的下部进口相连，所述低压吸收塔10的顶部设有气体出口，所述低压吸收塔10顶部的气体出口上设有带阀门13的放空管道14，所述低压吸收塔10的上部设有气液分离装置11，所述低压吸收塔10的中部设有低压吸收塔填料层12，所述气液分离装置11上部与低压吸收塔10相对应的位置上设有冷凝液进口管道15和气体回路管道18，所述气体回路管道18与喷射器3的引射流体进口5相连；所述低压吸收塔填料层12上部与低压吸收塔10相对应的位置上设有碳铵液管道16；所述低压吸收塔10的底部设有甲铵混合液管道17。所述高压洗涤器1顶部的气体排放口与喷射器3的工作流体进口4之间的管道上安装有气体调节阀2；所述气体回路管道18上安装有回路控制阀8；甲铵混合液管道17上安装有低压吸收塔液位控制阀9。
一种尿素合成气吸收再循环装置的再循环方法，包括如下步骤：
一、高压洗涤器1顶部的气体排放口内的气体通过气体调节阀2和喷射器3的工作流体进口4进入喷射器3内；所述高压洗涤器1顶部的气体排放口内的气体主要成份为：NH3、CO2及少量水蒸汽，温度为：130℃，压力为：14MPa；
二、低压吸收塔10顶部的气体通过气体回路管道18和喷射器3的引射流体进口5进入喷射器3内；低压吸收塔10顶部的气体主要成份为：未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气，温度为：85℃，压力为：0.25MPa；
三、所述步骤一中的高压洗涤器1顶部的气体排放口内的气体和所述步骤二中低压吸收塔10顶部的气体在喷射器3内混合后通过喷射器3的混合流体出口6喷出，然后进入管道混合器7内均匀混合后进入低压吸收塔10内；
四、通过冷凝液进口管道15进入低压吸收塔10内的冷凝液向低压吸收塔10下部流动；通过碳铵液管道16进入低压吸收塔10内的碳铵液向低压吸收塔10下部流动；
五、步骤三中所述低压吸收塔10内混合气体与步骤四中所述的冷凝液和碳铵吸收液逆向接触后冷凝吸收后，形成液相的甲铵混合液和未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气；
六、步骤五中所述甲铵混合液在重力的作用下进入低压吸收塔10的下部通过甲铵混合液管道17；
七、步骤六中所述未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气通过气体回路管道18和喷射器3的引射流体进口5进入喷射器3内进行循环；
八、当低压吸收塔10顶部未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气的压力超出0.3MPa时，关闭回路控制阀8，打开阀门13，使气体通过放空管道14排出。
为了更加详细的解释本发明，现结合实施例对本发明做进一步阐述。具体实施例如下：
实施例一
一种尿素合成气吸收再循环装置的再循环方法，包括如下步骤：
一、高压洗涤器1顶部的气体排放口内的气体通过气体调节阀2和喷射器3的工作流体进口4进入喷射器3内；所述高压洗涤器1顶部的气体排放口内的气体主要成份为：NH3、CO2及少量水蒸汽，温度为：130℃，压力为：14MPa；
二、低压吸收塔10顶部的气体通过气体回路管道18和喷射器3的引射流体进口5进入喷射器3内；低压吸收塔10顶部的气体主要成份为：未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气，温度为：85℃，压力为：0.25MPa；
三、所述步骤一中的高压洗涤器1顶部的气体排放口内的气体和所述步骤二中低压吸收塔10顶部的气体在喷射器3内混合后通过喷射器3的混合流体出口6喷出，然后进入管道混合器7内均匀混合后进入低压吸收塔10内；
四、通过冷凝液进口管道15进入低压吸收塔10内的冷凝液向低压吸收塔10下部流动；通过碳铵液管道16进入低压吸收塔10内的碳铵液向低压吸收塔10下部流动；
五、步骤三中所述低压吸收塔10内混合气体与步骤四中所述的冷凝液和碳铵吸收液逆向接触后冷凝吸收后，形成液相的甲铵混合液和未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气；
六、步骤五中所述甲铵混合液在重力的作用下进入低压吸收塔10的下部通过甲铵混合液管道17；
七、步骤六中所述未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气通过气体回路管道18和喷射器3的引射流体进口5进入喷射器3内进行循环；
八、当低压吸收塔10顶部未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气的压力超出0.3MPa时，关闭回路控制阀8，打开阀门13，使气体通过放空管道14排出。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。需要指出的是在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
Claims (3)
1.一种尿素合成气吸收再循环装置，包括高压洗涤器(1)，其特征在于：高压洗涤器(1)顶部的气体排放口通过管道与喷射器(3)的工作流体进口(4)相连，喷射器(3)的混合流体出口(6)通过管道混合器(7)与低压吸收塔(10)的下部进口相连，所述低压吸收塔(10)的顶部设有气体出口，所述低压吸收塔(10)顶部的气体出口上设有带阀门(13)的放空管道(14)，所述低压吸收塔(10)的上部设有气液分离装置(11)，所述低压吸收塔(10)的中部设有低压吸收塔填料层(12)，所述气液分离装置(11)上部与低压吸收塔(10)相对应的位置上设有冷凝液进口管道(15)和气体回路管道(18)，所述气体回路管道(18)与喷射器(3)的引射流体进口(5)相连；所述低压吸收塔填料层(12)上部与低压吸收塔(10)相对应的位置上设有碳铵液管道(16)；所述低压吸收塔(10)的底部设有甲铵混合液管道(17)。
2.根据权利要求1所述尿素合成气吸收再循环装置，其特征在于：所述高压洗涤器(1)顶部的气体排放口与喷射器(3)的工作流体进口(4)之间的管道上安装有气体调节阀(2)；所述气体回路管道(18)上安装有回路控制阀(8)；甲铵混合液管道(17)上安装有低压吸收塔液位控制阀(9)。
3.一种尿素合成气吸收再循环装置的再循环方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
一、高压洗涤器(1)顶部的气体排放口内的气体通过气体调节阀(2)和喷射器(3)的工作流体进口(4)进入喷射器(3)内；所述高压洗涤器(1)顶部的气体排放口内的气体主要成份为：NH3、CO2及少量水蒸汽，温度为：130℃，压力为：14MPa；
二、低压吸收塔(10)顶部的气体通过气体回路管道(18)和喷射器(3)的引射流体进口(5)进入喷射器(3)内；低压吸收塔(10)顶部的气体主要成份为：未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气，温度为：85℃，压力为：0.25MPa；
三、所述步骤一中的高压洗涤器(1)顶部的气体排放口内的气体和所述步骤二中低压吸收塔(10)顶部的气体在喷射器(3)内混合后通过喷射器(3)的混合流体出口(6)喷出，然后进入管道混合器(7)内均匀混合后进入低压吸收塔(10)内；
四、通过冷凝液进口管道(15)进入低压吸收塔(10)内的冷凝液向低压吸收塔(10)下部流动；通过碳铵液管道(16)进入低压吸收塔(10)内的碳铵液向低压吸收塔(10)下部流动；
五、步骤三中所述低压吸收塔(10)内混合气体与步骤四中所述的冷凝液和碳铵吸收液逆向接触后冷凝吸收后，形成液相的甲铵混合液和未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气；
六、步骤五中所述甲铵混合液在重力的作用下进入低压吸收塔(10)的下部通过甲铵混合液管道(17)；
七、步骤六中所述未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气通过气体回路管道(18)和喷射器(3)的引射流体进口(5)进入喷射器(3)内进行循环；
八、当低压吸收塔(10)顶部未被吸收完全的NH3、CO2及部分惰气N2、H2、O2混合气的压力超出0.3MPa时，关闭回路控制阀(8)，打开阀门(13)，使气体通过放空管道(14)排出。
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