CN109589753A - 一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺 - Google Patents

一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，其特征是，利用输送泵将碳铵液储槽内的碳铵液输送至废液换热器，碳铵液经预热后输送至水解汽提塔内；水解汽提塔中水解汽提后的废液从水解汽提塔底部流出，一路送至废液换热器、作为碳铵液预热的热源、再经废液冷却器冷却后送至洗消塔吸收尿素系统的含氨废气副产氨水，另一路则输送至重沸器内、在高压蒸汽加热下废液汽化为蒸汽代替外来蒸汽输送至水解汽提塔内用于水解汽提碳铵液；通入重沸器的高压蒸汽经换热冷凝后输送至冷凝液管网再次利用。本发明使用重沸器将水解汽提塔废液汽化产生蒸汽，从而代替外来蒸汽进入水解汽提塔内，减少了尿素低压分解段废液产生量，且经水解汽提后的废液经冷却后用于代替尿素系统洗消塔的补水，从而使尿素低压分解段的废液实现零排放。

Description

一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺
技术领域
本发明涉及尿素生产过程碳铵液处理领域，具体涉及一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺。
背景技术
水溶液全循环法尿素生产过程中产生的废液主要集中在低压分解段，低压分解段是将尿素生产过程中产生的碳铵液进行分解，目前主要采用的是水解汽提工艺，该工艺需将一定压力的蒸汽通入水解汽提塔内，通过传质传热将碳铵液进行分解，从而回收碳铵液中的氨和二氧化碳。这种工艺的缺点是需要向水解汽提塔内持续不断的通入外来蒸汽，外来蒸汽在水解汽提碳铵液的同时，蒸汽冷凝液也同时混入水解后残液中，形成大量的废液。随着污水处理成本不断上涨，无形中增加了企业运行成本，不利于企业绿色发展。因此迫切需要研发一种新工艺来解决目前的生产困境。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术不足，提供一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，实现尿素低压分解段废液的减量化和资源化利用。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，提供碳铵液储槽、输送泵、废液换热器、废液冷却器，水解汽提塔、洗消塔、重沸器。利用输送泵将碳铵液储槽内的碳铵液输送至废液换热器，经废液换热器预热后输送至水解汽提塔内；水解汽提塔中水解汽提后的废液从水解汽提塔底部流出，一路送至废液换热器、作为碳铵液预热的热源、再经废液冷却器冷却后送至洗消塔吸收尿素系统的含氨废气副产氨水，另一路则输送至重沸器内、在高压蒸汽加热下废液汽化为蒸汽代替外来蒸汽输送至水解汽提塔内用于水解汽提碳铵液；通入重沸器的高压蒸汽经换热后变为冷凝液、冷凝液则输送至冷凝液管网再次利用。
传统的水解汽提工艺将外来蒸汽直接通入到水解汽提内、从而产生大量的废液，本次发明的发明人利用重沸器将废液汽化为蒸汽进行再次使用、不引入外来蒸汽、废液产生量大大降低且部分废液代替洗消塔用水吸收尿素系统产生的含氨废气形成副产品氨水。
进一步的，所述输送泵出口压力为1.0-1.8MPa。
进一步的，所述经废液换热器预热后的碳铵液温度为100-130℃。
进一步的，所述经废液冷却器冷却后的废液温度为18-30℃。
更进一步的，所述废液冷却器冷却介质为循环水、冷冻水或其他冷媒，冷却的目的为，将废液冷却到一定温度，满足洗消塔中的氨气吸收要求。
进一步的，所述重沸器使用的加热蒸汽压力为2.0-2.5MPa。
更进一步的，所述重沸器的加热介质(高压蒸汽)热量利用后形成的冷凝液则送至冷凝液管网。
进一步的，所述经重沸器加热后的废液蒸汽温度为180-230℃，废液蒸汽返回至水解汽提塔内用于水解汽提碳铵液。
进一步的，所述洗消塔为废液吸收尿素系统含氨尾气的设备。
本发明的目的之二是提供一种实现上述工艺的装置，主要包括碳铵液储槽、输送泵、废液换热器、废液冷却器、水解汽提塔、重沸器、洗消塔。
所述碳铵液储槽的进口位于碳铵液储槽上部，连接尿素吸收系统中碳铵液出口。
所述碳铵液储槽的出口位于碳铵液储槽的下部，连接输送泵的进口。
所述碳铵液输送泵出口连接废液换热器碳铵液进口。
所述废液换热器碳铵液出口连接水解汽提塔碳铵液进口。
所述废液换热器废液进口连接水解汽提塔底部废液出口A。
所述废液换热器的废液出口连接废液冷却器废液进口。
所述废液冷却器废液出口连接洗消塔的废液进口。
所述废液冷却器冷却介质进出口与冷却系统相连接。
所述洗消塔的废液进口位于洗消塔上部。
所述洗消塔下部设置氨水出口。
所述水解汽提塔碳铵液进口位于水解汽提塔上部。
所述水解汽提塔废液出口位于水解汽提塔下部，分为两路，一路为水解汽提塔的废液出口A，一路为水解汽提塔的废液出口B。
所述水解汽提塔废液蒸汽进口位于水解汽提塔下部。
所述重沸器废液进口与水解汽提塔废液出口B相连接。
所述重沸器废液蒸汽出口与水解汽提塔的蒸汽进口相连接。
所述重沸器高压蒸汽进口与蒸汽管网相连接。
所述重沸器蒸汽冷凝液出口与冷凝液管网相连接。
本发明的有益技术效果为：
本发明使用重沸器将水解汽提塔废液汽化产生蒸汽，从而代替外来蒸汽进入水解汽提塔内，减少了尿素低压分解段废液的产生量，且经水解汽提后的废液经冷却后用于代替尿素系统洗消塔的补水，从而使尿素低压分解段废液实现零排放。
附图说明
图1是本发明的工艺流程结构示意图。
1、碳铵液储槽，2、输送泵，3、废液换热器，4、废液冷却器，5、水解汽提塔，6、重沸器，7、洗消塔，8、碳铵液储槽进口，9、碳铵液储槽出口，10、输送泵进口，11、输送泵出口，12、废液换热器碳铵液进口，13、废液换热器碳铵液出口，14、废液换热器废液进口，15、废液换热器废液出口，16、废液冷却器废液进口，17、废液冷却器废液出口，18、废液冷却器冷却介质进口，19、废液冷却器冷却介质出口，20、水解汽提塔碳铵液进口，21、水解汽提塔废液出口，22、水解汽提塔废液出口A，23、水解汽提塔废液出口B，24、重沸器废液进口，25、重沸器废液蒸汽出口，26、重沸器高压蒸汽进口，27、重沸器蒸汽冷凝液出口，28、洗消塔废液进口，29、洗消塔氨水出口，30、水解汽提塔废液蒸汽进口。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
如图1所示：一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，提供碳铵液储槽1、输送泵2、废液换热器3、废液冷却器4，水解汽提塔5、重沸器6、洗消塔7。利用输送泵2将碳铵液储槽1内尿素吸收系统产生的碳铵液输送至废液换热器3，输送泵2出口压力为1.0MPa；来自废液换热器碳铵液进口12的碳铵液经废液换热器3预热后输送至水解汽提塔5内，经换热后废液换热器碳铵液出口13的碳铵液温度为100℃；水解汽提塔5中水解汽提碳铵液后的废液从水解汽提塔5底部流出，一路送至废液换热器3作为碳铵液预热的热源，换热后再经废液冷却器4冷却后送至洗消塔7吸收尿素系统的含氨废气副产氨水，废液冷却器4冷却介质为循环水，废液换热器废液出口15的冷却后的废液温度为18℃；另一路输送至重沸器6内、在高压蒸汽加热下废液汽化为蒸汽代替外来蒸汽输送至水解汽提塔5内用于水解汽提碳铵液，重沸器高压蒸汽进口26高压蒸汽压力为2.0MPa，重沸器废液蒸汽出口25废液蒸汽温度为180℃，通入重沸器6的高压蒸汽经换热后变为冷凝液、冷凝液则输送至冷凝液管网再次利用。
实施例2：
如图1所示：一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，提供碳铵液储槽1、输送泵2、废液换热器3、废液冷却器4，水解汽提塔5、重沸器6、洗消塔7。利用输送泵2将碳铵液储槽1内的碳铵液输送至废液换热器3，输送泵2出口压力为1.8MPa；来自废液换热器碳铵液进口12的碳铵液经废液换热器3预热后输送至水解汽提塔5内，经换热后废液换热器碳铵液出口13的碳铵液温度为130℃；水解汽提塔5中水解汽提碳铵液后的废液从水解汽提塔5底部流出，一路送至废液换热器3作为碳铵液预热的热源，换热后再经废液冷却器4冷却后送至洗消塔7吸收尿素系统的含氨废气副产氨水，废液冷却器4冷却介质为循环水，废液换热器废液出口15的冷却后的废液温度为30℃；另一路输送至重沸器6内、在高压蒸汽加热下废液汽化为蒸汽代替外来蒸汽输送至水解汽提塔5内用于水解汽提碳铵液，重沸器高压蒸汽进口26高压蒸汽压力为2.5MPa，重沸器废液蒸汽出口25废液蒸汽温度为230℃，通入重沸器6的高压蒸汽经换热后变为冷凝液、冷凝液则输送至冷凝液管网再次利用。
实施例3：
如图1所示：一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，提供碳铵液储槽1、输送泵2、废液换热器3、废液冷却器4，水解汽提塔5、重沸器6、洗消塔7。利用输送泵2将碳铵液储槽1内的碳铵液输送至废液换热器3，输送泵2出口压力为1.5MPa；来自废液换热器碳铵液进口12的碳铵液经废液换热器3预热后输送至水解汽提塔5内，经换热后废液换热器碳铵液出口13的碳铵液温度为115℃；水解汽提塔5中水解汽提碳铵液后的废液从水解汽提塔5底部流出，一路送至废液换热器3作为碳铵液预热的热源，换热后再经废液冷却器4冷却后送至洗消塔7吸收尿素系统的含氨废气副产氨水，废液冷却器4冷却介质为循环水，废液换热器废液出口15的冷却后的废液温度为25℃；另一路输送至重沸器6内、在高压蒸汽加热下废液汽化为蒸汽代替外来蒸汽输送至水解汽提塔5内用于水解汽提碳铵液，重沸器高压蒸汽进口26高压蒸汽压力为2.2MPa，重沸器废液蒸汽出口25废液蒸汽温度为200℃，通入重沸器6的高压蒸汽经换热后变为冷凝液、冷凝液则输送至冷凝液管网再次利用。
实施例4：
如图1所示：一种来自尿素吸收系统中碳铵液的的处理装置，主要包括碳铵液储槽1、输送泵2、废液换热器3、废液冷却器4、水解汽提塔5、重沸器6、洗消塔7、碳铵液储槽进口8、碳铵液储槽出口9、输送泵进口10、输送泵出口11、废液换热器碳铵液进口12、废液换热器碳铵液出口13、废液换热器废液进口14、废液换热器废液出口15、废液冷却器废液进口16、废液冷却器废液出口17、废液冷却器冷却介质进口18、废液冷却器冷却介质出口19、水解汽提塔碳铵液进口20、水解汽提塔废液出口21、水解汽提塔废液出口A 22、水解汽提塔废液出口B 23、重沸器废液进口24、重沸器废液蒸汽出口25、重沸器高压蒸汽进口26、重沸器蒸汽冷凝液出口27、洗消塔废液进口28、洗消塔氨水出口29、水解汽提塔废液蒸汽进口30。
碳铵液储槽进口8位于碳铵液储槽1上部，连接尿素吸收系统中碳铵液出口；碳铵液储槽出口9位于碳铵液储槽1的下部，连接输送泵进口10；输送泵出口11连接废液换热器碳铵液进口12；废液换热器碳铵液出口13连接水解汽提塔碳铵液进口20；废液换热器废液进口14连接水解汽提塔废液出口A 22；废液换热器废液出口15连接废液冷却器废液进口16；废液冷却器废液出口17连接洗消塔废液进口28；废液冷却器冷却介质进口18和废液冷却器冷却介质出口19与与冷却系统相连接；洗消塔废液进口28位于洗消塔7上部；洗消塔7下部设置洗消塔氨水出口29；水解汽提塔碳铵液进口20位于水解汽提塔5上部，水解汽提塔废液出口21位于水解汽提塔5下部，分为两路，一路为水解汽提塔废液出口A 22，一路为水解汽提塔的废液出口B 23；水解汽提塔废液蒸汽进口30位于水解汽提塔下部，重沸器废液进口24与水解汽提塔废液出口B 23相连接，重沸器废液蒸汽出口25与水解汽提塔废液蒸汽进口30相连接；重沸器高压蒸汽进口26与蒸汽管网相连接，重沸器蒸汽冷凝液出口27与冷凝液管网相连接。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，其特征是，利用输送泵将碳铵液储槽内的碳铵液输送至废液换热器，经废液换热器预热后输送至水解汽提塔内；水解汽提塔中水解汽提后的废液从水解汽提塔底部流出，一路送至废液换热器、作为碳铵液预热的热源、再经废液冷却器冷却后送至洗消塔吸收尿素系统的含氨废气副产氨水，另一路则输送至重沸器内、在高压蒸汽加热下废液汽化为蒸汽代替外来蒸汽输送至水解汽提塔内用于水解汽提碳铵液；通入重沸器的高压蒸汽经换热后变为冷凝液、冷凝液则输送至冷凝液管网再次利用。
2.如权利要求1所述的一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，其特征是，所述输送泵出口压力为1.0-1.8MPa；所述经废液换热器预热后的碳铵液温度为100-130℃；所述经废液冷却器冷却后的废液温度为18-30℃；所述重沸器使用的加热蒸汽压力为2.0-2.5MPa；所述经重沸器加热后的废液蒸汽温度为180-230℃。
3.如权利要求1所述的一种来自尿素吸收系统中碳铵液的处理工艺，其特征是，所述输送泵出口压力为1.3-1.5MPa；所述经废液换热器预热后的碳铵液温度为110-120℃；所述经废液冷却器冷却后的废液温度为20-25℃；所述重沸器使用的加热蒸汽压力为2.2-2.3MPa；所述经重沸器加热后的废液蒸汽温度为200-210℃。
4.一种实现权利要求1-3任一所述工艺的装置，其特征是，碳铵液储槽的进口位于碳铵液储槽上部，连接尿素吸收系统碳铵液出口；碳铵液储槽的出口位于碳铵液储槽的下部，连接输送泵的进口；碳铵液输送泵出口连接废液换热器碳铵液进口；废液换热器碳铵液出口连接水解汽提塔碳铵液进口；废液换热器废液进口连接水解汽提塔底部废液出口A；废液换热器的废液出口连接废液冷却器废液进口；废液冷却器废液出口连接洗消塔的废液进口；废液冷却器冷却介质进出口与冷却系统相连接；洗消塔的废液进口位于洗消塔上部；洗消塔下部设置氨水出口；水解汽提塔碳铵液进口位于水解汽提塔上部；水解汽提塔废液出口位于水解汽提塔下部，分为两路，一路为水解汽提塔的废液出口A，一路为水解汽提塔的废液出口B；水解汽提塔废液蒸汽进口位于水解汽提塔下部；重沸器废液进口与水解汽提塔废液出口B相连接；重沸器废液蒸汽出口与水解汽提塔的蒸汽进口相连接；重沸器高压蒸汽进口与蒸汽管网相连接；重沸器蒸汽冷凝液出口与冷凝液管网相连接。
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