CN1077884C - 尿素制备方法 - Google Patents

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Abstract

在用于制备尿素的本方法中将在高压三聚氰胺合成工艺中合成三聚氰胺时释放的主要由氨和二氧化碳组成的尾气物流引入一套尿素提取装置的至少一个高压段并用于尿素合成。该尾气物流不经过任何进一步处理便可直接使用。

Description

尿素制备方法
                        发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种制备尿素的方法，其中将由三聚氰胺制备工艺释放的主要由氨和二氧化碳组成的气体物流加以回收，无需进一步处理即可用于尿素工艺的尿素合成中。更具体地说，回收气体物流被加到一套尿素装置的高压段。
2.相关技术说明
在适当压力，例如12.5-35MPa，和适当温度，例如160-250℃下，将氨和二氧化碳加入一个合成区即可制备尿素。根据下列反应首先生成氨基甲酸铵：
然后氨基甲酸铵根据下列平衡反应通过脱水生成尿素：
后一反应进行的程度主要取决于所用温度和氨的过剩量。作为反应产物得到的溶液由尿素、水、氨基甲酸铵和游离的氨组成。氨基甲酸铵和氨需要从溶液中除去。一旦被除去，它们通常被送回合成区。合成区可包括分开的氨基甲酸铵生成区和尿素生成区。但这两个区也可合并在一个设备中。
尿素可在传统的一套尿素装置中制备。在传统的高压尿素装置中，未转化为尿素的氨基甲酸铵的分解和常见过量氨的排除在1.5和10MPa之间的压力下进行，该压力基本上低于尿素合成反应器中的压力。合成反应器通常在大约180℃至大约210℃的温度和大约18MPa至大约30MPa的压力下操作。氨和二氧化碳直接被加到尿素反应器。在传统高压尿素工艺中，尿素合成中的NH3/CO2摩尔比(N/C)一般在大约3和大约5之间。未转化的反应物在膨胀、分离和冷凝后，被循环至尿素合成反应器。
GB-A-1309275中描述了制备尿素传统工艺的一种变体。在所述工艺中，在高压三聚氰胺方法中的三聚氰胺制备中得到的尾气，通常也叫做废气，被用来合成尿素。三聚氰胺尾气主要由氨和二氧化碳组成。来自三聚氰胺装置气/液分离器的尾气物流经过洗涤器后只被送往低压段，即低压第一尿素合成段。在该低压段中，用来自三聚氰胺装置的氨和二氧化碳在一附加反应器中制备出尿素溶液。然后将该尿素溶液压缩并送往同一尿素装置的高压段。
GB-A-1309275的工艺有很多缺点。需要一个附加反应器，因为由三聚氰胺装置供给的尾气流即使来自高压三聚氰胺方法，其压力也太低，不能直接用于传统高压尿素装置。此外，需要一个或多个附加泵以便将在第一低压尿素合成段生产的尿素输送到高压尿素合成段。
尽管做出各种努力以便有效地将尿素和三聚氰胺生产设备联合，但仍然需要一种工业上既简便又节省投资的方法，来回收来自高压三聚氰胺装置主要由氨和二氧化碳组成的尾气或废气，并直接用于高压尿素装置中。
                      发明概述和目的
本发明通过有效地将来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流直接用于尿素提取装置的高压段来为工业上提出的各种要求提供一种有吸引力的解决方案。
来自高压三聚氰胺方法的尾气物流主要由氨和二氧化碳组成。“主要”是指多于90％(重量)的尾气物流由氨和二氧化碳组成，最好多于95％(重量)。该尾气物流还可能含有少量例如三聚氰胺、尿素、异氰酸和/或氢气。尾气物流中NH3/CO2摩尔比大约是2或更高，最好在大约2.2和大约4之间。
尿素提取装置的高压段可以是，例如，一个尿素反应器、一个提取器、一个氨基甲酸盐冷凝器、一个置于尿素反应器和提取器之间的附加预提取器、一个安装在提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间或任何这种装备间管线上的闪蒸器。
本发明的一个目的涉及改善高压尿素装置的效率。该目的可通过将由高压三聚氰胺装置得到尾气物流用于尿素提取装置的高压段来实现，该尾气物流主要由氨和二氧化碳组成，事实上不含水。这样做的结果是，与由三聚氰胺装置向尿素装置提供含水氨基甲酸盐物流比较，效率得到提高。
还有另外一个相关的目的是来自三聚氰胺装置的尾气气流在进入尿素装置之前不再需要吸收或浓缩步骤。这一点在本发明中可以做到，因为尾气气流已经事实上不含水并且有足够高的压力。
再有一个目的是在尿素生产中得到更高的能量效率。这一点用本发明可以做到，因为在冷凝来自高压三聚氰胺装置的尾气气流过程中释放的额外热量可以回收并用来生产附加(低压)蒸气。
                      附图简要说明
图1是根据本发明的合成尿素和三聚氰胺的流程图，它将来自高压三聚氰胺装置的尾气由高压三聚氰胺装置循环至尿素装置的氨基甲酸盐冷凝器；
图2是根据本发明的合成尿素和三聚氰胺的流程图，它将来自高压三聚氰胺装置的尾气由高压三聚氰胺装置循环至尿素装置安装在提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间的闪蒸器；
图3是根据本发明的合成尿素和三聚氰胺的流程图，它将来自高压三聚氰胺装置的尾气由高压三聚氰胺装置循环至尿素装置的提取器；
图4是根据本发明的合成尿素和三聚氰胺的流程图，它将来自高压三聚氰胺装置的尾气由高压三聚氰胺装置循环至尿素装置安装在尿素反应器和提取器之间的预提取器；
图5是根据本发明的合成尿素和三聚氰胺的流程图，它将来自高压三聚氰胺装置的尾气由高压三聚氰胺装置直接循环至尿素装置的高压管线；
图6更详细地表示根据本发明的送往尿素装置中高压预提取器的尾气物流原料。
              当前本发明优选示范实施方案详细说明
本发明涉及在至少有一个高压段的尿素提取装置制备尿素，其中将在高压合成三聚氰胺中释放的尾气物流供给尿素提取装置的至少一个高压段，其中尾气物流基本上由氨和二氧化碳组成。
在本发明最简单而优选的实施方案中，将尾气物流供给尿素提取装置高压段中的氨基甲酸盐冷凝器或供给提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间的管线。
由高压三聚氰胺装置供给的尾气物流的压力一般高于大约12.5MPa。一般，该压力低于大约80MPa，低于大约40MPa为优选，低于大约20MPa更优选。具体地说，来自高压三聚氰胺装置尾气物流的压力比尿素反应器中压力高大约0至大约10MPa，特别是大约0-3MPa，更特别是高大约0-2MPa。该尾气物流的温度一般高于160℃，最好高于175℃。该尾气物流的温度一般低于285℃，低于275℃为优选，低于235℃更优选。
正如这里所指出的，尿素提取装置一般指一套尿素装置，其中未转化为尿素的氨基甲酸铵的分解和二氧化碳及常见过量氨的排除在基本上与合成反应器中相等的压力下进行。这种分解/排除过程在一提取器中进行，加入或不加提取介质。在一提取方法中，二氧化碳、氨或两者在加入合成反应器之前可被用作提取气。该提取过程在一提取器中进行，它可安装在反应器的下游。尿素反应器中产生的溶液含有尿素、氨基甲酸铵、水，还有氨和二氧化碳。该溶液可以用附加热量提取。该溶液也可以用热提取技术提取，其中氨基甲酸铵的分解和存在的氨和二氧化碳由尿素溶液中的去除仅仅通过加入热量来进行。来自提取器的含氨和二氧化碳的物流经过氨基甲酸盐冷凝器回到反应器。反应器、提取器和氨基甲酸盐冷凝器是尿素合成高压段比较重要的组成部分。
在尿素提取装置，合成反应器最好在大约160至大约220℃温度和大约12.5至大约17.5MPa压力下操作。提取装置合成过程中的典型N/C比在大约2.5和大约4之间。
因此本发明可用于被广泛采用的方法，通过例如EuropeanChemical News，Urea Supplement，of 17 January，pages 17-20中所描述的尿素提取方法来制备尿素，在此引入所说文献的完整公开内容作为参考。在该方法中，尿素合成溶液在高温和高压下的合成区生成，而且当加入热量时，通过与气态二氧化碳逆流接触，在合成压力下得到提取处理。在该提取操作中，溶液中存在的大部分氨基甲酸铵被分解成氨和二氧化碳。这些分解产物然后以气体状态由溶液逸出并与少量水蒸气和用于提取的二氧化碳一起排除。正象例如US 3,356,723中所述，这一提取处理可以使用二氧化碳(气体)来进行，在此引入该专利的完整公开内容作为参考。提取也可以使用热提取技术来进行，或者用气相氨作提取气进行。此外，提取可以用以上所说提取技术的组合来进行。由提取处理所得气体混合物的95％以上在氨基甲酸盐冷凝器中被冷凝和吸附。由此生成的氨基甲酸铵被输往合成区用于生产尿素。未被冷凝和吸收的气体混合物可含有例如惰性气体。尿素合成可在一个或两个反应器中进行。例如，纯净氨和二氧化碳可在第一反应器中使用。纯净氨和二氧化碳加循环氨和二氧化碳，或只是循环氨和二氧化碳可在第二反应器中使用。合成最好在一个反应器中进行。在气态提取介质帮助下进行的尿素合成溶液的提取也可在多于一个提取器中进行。
氨基甲酸盐冷凝器可以是，例如，NL-A-8400839中所描述的一种所谓浸没式冷凝器，在此引入该专利的完整公开内容作为参考。在这种情况下，将要冷凝的气体混合物加进壳管式换热器的壳程空间，还向其中加入稀氨基甲酸盐溶液。释放的溶解热和冷凝热在流过管内的吸热流体介质帮助下而散发。例如，适宜的流体介质是水，在这种情况下水可转化为低压水蒸气用于该方法或装置的其它地方。浸没式冷凝器可垂直安装或水平安装。但是，在水平放置的浸没式冷凝器中进行冷凝特别有利，因为与垂直放置的浸没式冷凝器比较，液体在冷凝器中的停留时间一般较长。这样就导致尿素的生成，而尿素使沸点升高，结果，含尿素的氨基甲酸盐溶液和冷却介质的温差加大。因此，传热效果更好。所谓池式冷凝器是一种示范性浸没式冷凝器，例如，在Nitrogen No.222，July-August 1996，pp.29-31中描述了其中一种，该文献完整的公开内容被引入作为参考。
正象例如NL-A-100416中所述，如果需要，可将冷凝器与合成区合并在一个设备中，该文献完整的公开内容被引入作为参考。在后一种情况下，由二氧化碳和氨生产氨基甲酸铵和尿素可在大约12.5至大约35MPa压力下在尿素反应器中进行。该尿素反应器可以有一水平放置的冷凝区和换热器。在例如Nitrogen No.222，July-August 1996，pp.29-31中所描述的一种所谓池式反应器就是这种反应器的一个例子。氨和二氧化碳被加到尿素反应器，大部分被冷凝并被吸收在尿素合成溶液中。用换热器回收由放热冷凝释放的大部分热量并产生水蒸气。尿素合成溶液在尿素反应器中停留时间的选择应能使所得尿素的量至少是理论可能量的85％。一般，该尿素合成溶液然后被加工成尿素溶液或固体尿素。
提取操作后，被提取的尿素合成溶液分几步膨胀至低压并通过蒸发加以浓缩，这样得到的熔融尿素可完全或部分输送到一个“联合”三聚氰胺装置以合成三聚氰胺。这种尿素和三聚氰胺操作的特征是一种联合操作。
Meessen et al.，Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，Volume A27，pages 333-365(1996)，包括其中引用的文献，对尿素、尿素装置和方法作了一般性描述，在此将该文献完整的公开内容引入作为参考。
尿素是制备三聚氰胺的优选原料。尿素最好是以熔融状态使用。氨和二氧化碳是制备三聚氰胺过程中生成的副产物，三聚氰胺制备是根据以下反应方程：
        
三聚氰胺制备可在无催化剂存在下，在高于12.5MPa，一般低于80MPa压力下进行，低于40MPa为优选，低于20MPa更优选。反应温度一般可在大约300℃和大约500℃之间变化，但最好在大约350℃和大约425℃之间变化。
一个适于实施本发明的三聚氰胺制备装置可包括，例如，一个尿素洗涤器、一个与气-液分离器一体地或分开地联合的或不联合的反应器、任选的一个装在反应器下游的反应器后储罐或老化储罐和一个产品冷却/产品加工段。Crews et al.，Melamines and Guanamines，Ullmann’sEncyclopedia of Indusyrial Chemistry，Volume A16，pages 171-185(1990)，包括其中引用的文献，对三聚氰胺、三聚氰胺合成和三聚氰胺装置作了一般性描述，在此将该文献完整的公开内容引入作为参考。
在本发明的一个实施方案中，三聚氰胺在一个装置中由尿素制备，该装置包含，例如，一个尿素洗涤器K、一个制备三聚氰胺的反应器L、一个气/液分离器M和一个产品冷却器P。任选地，一个反应器后储罐或老化储罐安装在M和P之间。
在该实施方案中，由尿素提取装置高压段得到的尿素合成流出物由管线5排出并流经膨胀阀D，导致残余氨基甲酸铵的分解和气液混合物的形成。然后该混合物被送入加热器E，氨基甲酸铵在这里被进一步分解。该混合物由加热器E经管线6被送往气-液分离器F。在分离器F中被分离出的主要由氨和二氧化碳组成的气相被循环至氨基甲酸盐冷凝器C。在尿素装置可以有一个以上的加热器E和气-液分离器F。
尿素产品物流由分离器F底部经管线8排出并在加入蒸发器(未表示)之前通过第二膨胀阀G进一步膨胀，然后进入熔融尿素储罐H。熔融尿素可经管线19由罐H除去，或用于三聚氰胺合成，用泵I将其经管线9并通过加热器J送往尿素洗涤器K。
将熔融尿素在和高于12.5MPa但一般低于大约80MPa压力和尿素熔点以上的温度下加到尿素洗涤器K，低于大约40MPa为优选，低于大约20MPa更优选。虽然没有详细表示，洗涤器K上可安装冷却夹套以保证附加的冷却。尿素洗涤器K还可装以内部冷却装置。在尿素洗涤器K中，液体尿素与来自布置在反应器L下游的气-液分离器M的反应气体接触。该反应气体由二氧化碳和氨组成，此外，通常还含有一定量的三聚氰胺蒸气。熔融尿素洗涤尾气而三聚氰胺被送回反应器L。由洗涤器得到的尾气主要由氨和二氧化碳组成。该尾气由尿素洗涤器K顶部排出并回到尿素装置的高压段，在这里通过提取方法制备尿素，用作尿素生产的原料。一般，尾气物流压力事实上等于三聚氰胺反应器L中的压力，通常高于大约12.5MPa。该压力一般比尿素反应器中的压力高0-10MPa，高0-3MPa为优选，高0-2MPa更优选。该气体物流的温度最好在大约175℃和235℃之间。
预热的尿素由尿素洗涤器K取出并与洗出的三聚氰胺一起，经过例如一个高压泵(未详细表示)被加到反应器L，其压力高于12.5MPa但一般低于80MPa，低于40MPa为优选，低于20MPa更优选。也可以如图所示，通过将尿素洗涤器K置于反应器L之上，借助于重力将熔融尿素经管线10输送到三聚氰胺反应器。
熔融尿素在三聚氰胺反应器L中受热和压力处理使尿素转化为三聚氰胺、二氧化碳和氨。温度一般在大约300℃至大约500℃范围内，最好在大约350℃至425℃范围内。压力高于大约12.5MPa但一般低于大约80MPa，低于大约40MPa为优选，低于大约20MPa更优选。
氨可以，例如，通过管线17供给反应器L。供给三聚氰胺反应器的氨可以，例如，用作净化剂以避免反应器底部堵塞或避免生成三聚氰胺缩合产物例如蜜白胺、蜜勒胺和氰尿酰胺或，由于其加入方式和位置，可促进反应器L中的混合。供给反应器的氨量是每摩尔尿素大约0至大约10摩尔，最好0-5摩尔氨，虽然特别是，可以用每摩尔尿素大约0.1至大约2摩尔氨。反应过程生成的二氧化碳和氨以及供给的多余氨被收集在分离段。如图所示，该分离段可以是，例如，三聚氰胺反应器顶部的一段，或者是，例如，安装在反应器下游的一个分离器M。二氧化碳和氨以气体混合物形态与液体三聚氰胺分离。该气体混合物被加到尿素洗涤器K以除去被夹带的三聚氰胺蒸气并预热熔融尿素。液体三聚氰胺由三聚氰胺反应器L取出，例如，可通过管线11送往气-液分离器M，然后送往产品冷却器P。
在气-液分离器M中，液体三聚氰胺可以再与每摩尔三聚氰胺大约0.01至大约10摩尔，最好每摩尔三聚氰胺大约0.1至大约2摩尔经过例如管线18加入的氨接触。在气-液分离器M中的停留时间一般在1分钟和10小时之间，但最好在1分钟和3小时之间。气-液分离器M中的压力一般实际上等于将尿素转化为三聚氰胺反应器中的压力，或者可能低一些。温度可以高于或低于反应器温度，最好在200-500℃之间，特别是在330-440℃之间。存在于气-液分离器M中的液体三聚氰胺由气-液分离器M排出并经过管线14和膨胀阀N输送到产品冷却器P。产品冷却器P中的液体三聚氰胺通过与，例如，U.S.Patent No.4,565,867或U.S.Patent No.5,514,796中所描述的冷却介质接触而被冷却，这里引入该专利完整的公开内容作为参考。冷却介质最好是氨，例如通过例如管线15加入的液氨。也可以象WO-A-97/20826所描述的那样来选择压力和温度，使溶解于熔融三聚氰胺中氨的蒸发可用来冷却三聚氰胺，这里引入该专利完整的公开内容作为参考。三聚氰胺在该过程中转化为粉末并经过产品冷却器P底部的管线16由冷却装置排出。
如果使用一个反应器后储罐或一个老化储罐，液体三聚氰胺可再次与每摩尔三聚氰胺大约0.01至大约10摩尔的氨，最好每摩尔三聚氰胺大约0.1至大约2摩尔的氨接触。在反应器后或老化容器中的停留时间一般在1分钟和10小时之间，但最好在1分钟和3小时之间。反应器后或老化容器中的温度和压力范围一般与所述气/液分离器相同。最好使用较低的温度。
蒸发步骤可以通过在气-液分离器和产品冷却器之间安装一个蒸发器来进行。三聚氰胺在蒸发步骤中转化为气态三聚氰胺气，而副产物，例如蜜白胺，则留在蒸发器中。因此，三聚氰胺中副产物杂质的量减少。结果，得到纯度很高的三聚氰胺。另外，如果需要，可在蒸发步骤供给氨。然后气态三聚氰胺在产品冷却器中被所选的冷却介质，例如氨等所冷却。
可将三聚氰胺装置的尾气加入尿素提取装置的高压段。接受气体混合物的段可以位于，例如，由提取器起，上至并包括尿素反应器本身的高压段中的任意位置。于是，来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流可以加到例如尿素反应器、提取器、氨基甲酸盐冷凝器、附加在尿素反应器与提取器之间的预提取器、附加在提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间的闪蒸器或这些设备之间的管线中。
图1说明第一实施方案，其中来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流经管线13被加到高压尿素装置的氨基甲酸盐冷凝器C。在该实施方案中，象本发明其它实施方案一样，管线13可包括一个或多个控制阀门(未具体表示)。根据该工艺，不需要来自三聚氰胺装置尾气物流的吸收和/或浓缩步骤，因为该气体物流实际上已经不含水而且有足够高的压力。后面的实施例1为本发明这一实施方案提供了更详细的解释。下面将会看到，与图2和4/6的实施方案比较，本实施方案和后面讨论的图3和5的实施方案的一个优点是可以直接将尾气物流由三聚氰胺装置供给尿素装置的高压段而不需要在装置中另外安装价格可能很高的容器和其它设备。
图2说明另一实施方案，其中来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流经管线213被加到加装在提取器B和氨基甲酸盐冷凝器C之间的闪蒸器Q。如果三聚氰胺工艺中的压力比尿素工艺中的压力高很多，这样做有一个优点。
图3说明另一实施方案，其中来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流经管线313被加到高压尿素装置中的主提取器B。优点是尾气物流被用作提取气，可额外回收热量。在该示范性实施方案中，尿素和三聚氰胺装置的流程不同于以上参照图1所描述的流程。
在本方法另一实施方案中，如图4和6所示，其中来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流被加到加装在尿素反应器A和主提取器B之间的预提取器。在该实施方案中，尿素合成溶液借助于由高压三聚氰胺工艺经管线413供给的尾气物流，在预提取器R中被提取。该尾气物流也主要由氨和二氧化碳所组成。这样会额外节省高压蒸汽并改善提取效果。此外还发现，在氨基甲酸盐冷凝器C中生产额外的蒸汽。预提取器R最好是绝热操作的预提取器。后者是一个优点，如果三聚氰胺装置和尿素装置是高度联合的，情况尤其是这样。高度联合的装置意味着相当大量的生产出的尿素被三聚氰胺装置使用，例如，尿素提取装置所产尿素的50％以上，更特别的是80％以上被用来生产三聚氰胺。将会看到，本发明的“联合”三聚氰胺和尿素装置并不局限于本实施方案。
加到尿素装置高压预提取器R的尾气物流原料在图6中得到更详细的描述。和图4一样，A表示尿素反应器，其中由氨和二氧化碳制备尿素。由尿素、氨基甲酸铵、水和氨组成的尿素合成溶液经管线2供给预提取器R。主要由氨和二氧化碳组成的尾气物流由高压三聚氰胺装置经管线413送来并在R中部分地提取尿素合成溶液。尿素合成溶液经管线2’被送到主提取器B，尿素合成溶液在这里被经管线20供给的提取介质所提取。尿素合成溶液在该操作中被分离成气体物流和尿素溶液。尿素溶液经管线5排出以作进一步处理。由提取器经管线3出来的主要由氨和二氧化碳组成的气体物流与由预提取器R经管线3’出来的也主要由氨和二氧化碳组成的气体物流合并，一起加到氨基甲酸盐冷凝器C。由氨基甲酸盐冷凝器出来的液体氨基甲酸铵溶液经管线4被送往尿素反应器A。
图5说明另一实施方案，其中如图所示，来自高压三聚氰胺工艺的尾气物流经管线513被直接送往高压尿素装置的高压管线，为此，B和C之间的管线最好是高压管线。在本示范性实施方案中，通过尿素和三聚氰胺平衡的流动与前面参照图1所描述的相同。
尿素和三聚氰胺的生产，包括将来自高压三聚氰胺装置的主要由二氧化碳和氨组成的气体加入尿素装置的高压段，在分别于1996年8月30日和1996年11月8日申请的Netherlands Patent Applications1003923和10004475中作了描述，它们完整的公开内容在此引入作为参考。
实施例将参照以下实施例对本发明作详细解释。
实施例1
处于200℃温度和15MPa压力，N/C比为2.7，主要由氨和二氧化碳组成的气体由生产能力为5吨三聚氰胺/小时的高压三聚氰胺合成工艺三聚氰胺洗涤器顶部流出。该物流被直接加到一1200吨/天的尿素提取装置的氨基甲酸盐冷凝器，其中的压力是14MPa，其结果与处理来自传统的0.7MPa低压三聚氰胺装置联合段的氨基甲酸盐比较，每小时少输入7.6吨高压蒸汽(2.7MPa)，由尿素装置每小时少输出1.3吨低压蒸汽(0.4MPa)。在传统的联合段中，来自三聚氰胺装置的氨基甲酸盐物流被浓缩以便使它适用于尿素提取装置。此外，在本发明的联合段每小时可节省20吨高压蒸汽(2.7MPa)，但是在尿素装置的蒸发段需要增加5.5吨高压蒸汽(2.7MPa)。每吨三聚氰胺总计节省5.5吨高压蒸汽(2.7MPa)，而每吨三聚氰胺少输出1.4吨低压蒸汽(0.4MPa)。
实施例2
处于200℃温度和15MPa压力，N/C比为2.7，主要由氨和二氧化碳组成的气体由生产能力为5吨三聚氰胺/小时的高压三聚氰胺合成工艺三聚氰胺洗涤器顶部流出。该物流被直接加到一尿素提取装置的高压段。在本实施例中，蒸汽被加到安装在尿素反应器和CO2提取器之间的绝热操作的预提取器。结果，与实施例1比较，在CO2提取器中少消耗2.2吨高压蒸汽(2.7MPa)，在氨基甲酸盐冷凝器中少产生2.4吨低压蒸汽(0.4MPa)。

Claims (16)

1.一种在至少有一个高压段的一套尿素提取装置中制备尿素的方法，其中所说方法包括将在高压制备三聚氰胺工艺中释放的气体物流供给所说一套尿素提取装置的至少一个高压段的步骤，其中所说气体物流基本上由氨和二氧化碳组成。
2.根据权利要求1的方法，其中所说向其供给气体物流的高压段包括至少一个：尿素反应器、提取器、氨基甲酸盐冷凝器、安装在反应器和提取器之间的预提取器、安装在提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间的闪蒸器、或上述任何装备之间的管线。
3.根据权利要求2的方法，其中所说高压段包括一个高压尿素反应器和高压提取器，所说气体物流被供应至安装在尿素反应器和所说提取器之间的绝热操作预提取器。
4.根据权利要求2的方法，其中所说尿素提取装置的高压段包括一个氨基甲酸盐冷凝器、一个提取器和其间的一段管线，其中所说气体物流被供应给所说氨基甲酸盐冷凝器，或所说其间的管线。
5.根据权利要求1-4的任一方法，其中所说尿素提取装置包括一个尿素反应器而且所说尿素反应器在160℃至220℃温度下操作。
6.根据权利要求1-4的任一方法，其中所说尿素提取装置包括一个在12.5-17.5MPa压力下操作的尿素合成反应器。
7.根据权利要求1-4的任一方法，其中所说由三聚氰胺工艺释放的气体物流的温度在175℃和235℃之间。
8.根据权利要求1-4的任一方法，其中所说由三聚氰胺工艺释放的气体物流的的压力高于12.5MPa。
9.根据权利要求8的方法，其中所说由三聚氰胺工艺释放的气体物流的压力比所说高压段中高0-10MPa。
10.根据权利要求8的方法，其中所说由三聚氰胺工艺释放的气体物流的压力比所说高压段中高0-2MPa。
11.一套用来制备尿素的尿素提取装置，该装置至少有一个高压段，它包含至少一个尿素反应器、一个提取器、一个氨基甲酸盐冷凝器、以及连接它们的流体流动管线、和将在制备三聚氰胺的高压工艺中释放的尾气物流供应至所说高压段的三聚氰胺尾气管线，其中所说气体物流主要由氨和二氧化碳组成。
12.根据权利要求11的装置，其中所说向其中供给所说气体物流的至少一个高压段还含有至少一个安装在反应器和提取器之间的预提取器，一个安装在提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间的闪蒸器，和上述任何设备之间的管线。
13.根据权利要求11的装置，其中所说高压段包含一个安装在尿素反应器和提取器之间绝热操作的预提取器。
14.一种合成尿素和三聚氰胺的设备，它包括：
一套尿素装置，该装置包括一个高压段，高压段中有一个尿素反应器、一个提取器、一个氨基甲酸盐冷凝器、和连接它们的流体流动管线；
一套高压三聚氰胺装置，该装置包括一个接受熔融尿素的尿素洗涤器、一个三聚氰胺反应器、和一个生产粉状三聚氰胺的冷却器、以及连接它们的流体流动管线；和
将来自至少一个所说三聚氰胺反应器和所说尿素洗涤器的尾气直接供应至所说高压段的尾气供应管线，其中的压力等于或高于所说高压段中的压力。
15.根据权利要求14的设备，其中所说向其供给所说尾气物流的高压段还包括至少一个安装在反应器和提取器之间的预提取器，一个安装在提取器和氨基甲酸盐冷凝器之间的闪蒸器，和上述任何设备之间的管线。
16.根据权利要求15的设备，其中所说尾气供应管线与安装在尿素反应器和提取器之间绝热操作的预提取器进行耦合操作。
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