CN1356313A - 尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺 - Google Patents
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Abstract
一种尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺,其特征在于将含有氨、尿素和二氧化碳的工艺冷凝液在尿素水解塔中先水解后解吸,然后送至原尿素装置的解吸塔进一步解吸,以简化流程和操作,并降低装置的投资,使处理后的尿素工艺冷凝液含氨和尿素各1～3ppm,从而彻底消除了尿素装置排出废液的污染,降低原料的消耗,且处理后的工艺冷凝液稍加精制后可作锅炉给水。
Description
本发明属于一种尿素的生产工艺，尤其涉及一种尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺。
国外最具有竞争力的尿素专利技术，如荷兰斯塔米卡邦的CO2汽提工艺，意大利司南普吉提公司的NH3汽提工艺和日本东洋工程公司的ACES工艺，尿素工艺冷凝液深度水解解吸系统都是先经解吸，除去大部分NH3和CO2后，再加压水解，水解后工艺冷凝液再减压送至第二解吸塔。这些工艺流程较复杂、设备多、操作控制也较为复杂。
我国八十年代以后引进的大中小尿素装置都有深度水解解吸系统。而我国六十年代以来国内自行设计的约170套中小型尿素装置产生的工艺冷凝液大都仅经过解吸即排放，含氨仍达500~700ppm，所含尿素1.0~1.5％均未经水解加以回收，不单污染物大大超标污染环境，而且加大了原料氨的消耗。在当前国家对环保要求日趋严格的形势下，解决这些中小型尿素装置排出废液对环境的污染问题应是当务之急。
本发明的目的是提供一种尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺，简化流程和操作，并降低装置的投资，彻底消除了尿素装置排出废液的污染，降低原料的消耗。
本发明的尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺，其特征是将含有氨、尿素和二氧化碳的工艺冷凝液在尿素水解塔中先水解后解吸，然后送至原尿素装置的解吸塔进一步解吸。
本发明的水解塔上段为解吸段，下段为水解段，结构见说明书附图2。水解塔由筒体7、塔板8、降液管9、气体分布器10、升气管11、降液管12、隔板13和蒸汽分布器14组成。下部蒸汽分布均匀，每隔都引入新鲜蒸汽，然后沿升气管导入上部解吸段，且充分利用解吸所需的蒸汽作为水解段的汽提剂和加热热源，使水解段出气NH3和CO2的分压极低，液体浓度梯度大，可大大加快尿素的水解速率，将工艺冷凝液在此塔中进行深度水解解吸。
水解塔出气送至原中压分解系统的蒸馏段，(而国外所有工艺水解塔出气均经减压后与解吸气一并送至低压吸收系统)这样可以取得一举多得的效果。其一，可以平衡整个尿素装置的负荷，随着不少厂节能增产改造，当高压圈经节能增产改造后，中压分解吸收系统负荷只有约原设计负荷的50％，而低压分解吸收系统则将超负荷成为瓶颈。本新工艺将水解解吸塔出气引至中压分解系统，以降低低压吸收系统的负荷，从而平衡系统的能力。其二，可以回收水解塔出气较高位能的热量(其它流程水解气的冷凝吸收热大都在低压吸收系统用冷却水移走而未被利用)，将水解塔出气引至原中压分解的蒸馏段先回收部分热量并降低气体中的水含量，然后与一段分解气一并引至一段蒸发热利用段进一步回收其热量。其三，低压吸收系统将更容易操作，因低压吸收气量减少，相应水量也降低，有利于系统的水平衡。其四，仍可利用原有解吸塔，尽管装置能力提高，但此时原解吸塔负荷却很低，因大部分氨和二氧化碳在水解塔解吸出，所以仍可适用，从而降低投资。
此深度水解解吸系统，在实施过程完全不影响原装置的正常生产，可在原尿素工艺框架旁单独设立，占地面积小，完全适用于国内中小型尿素装置的工艺冷凝液处理。
图1为本发明的工艺流程图。
图2为水解塔结构图。
目前中小型尿素装置排出废液的组成和量：
NH3(重量％) CO2(重量％) Ur(重量％) 量(kg/Tu)中型尿素装置 0.07 0.034 1.2-1.5 -480小型尿素装置 0.07 0.18 1.15 -320
采用本发明的新工艺，处理后的尿素工艺冷凝液含氨和尿素各1~3ppm，从而彻底消除了尿素装置排出废液的污染，降低原料的消耗，且处理后的工艺冷凝液稍加精制后可作锅炉给水。对社会和工厂都有明显的效益。
本发明新工艺由于流程简单，设备台数少，操作控制简单，且与原装置密切结合，尽量利用原有设备，故所需投资较少，据估算按880T/D尿素装置的工艺冷凝液深度水解解吸系统总投资约260万元。而每年回收的氨和尿素，可增产尿素1050吨/年，(按小型尿素装置排出液组成，年操作300天计)，按每吨尿素售价为1100元计，则每年可增加115.5万元收入，所花投资两年三个月即可加以回收。所以采用此深度水解解吸新工艺处理尿素装置的工艺冷凝液，不但彻底消除排出液对环境的污染，具有良好的社会效益。对工厂本身而言也有很好的经济效益，推广应用前景广阔，市场也大。
以下结合实施例对本发明进行详细描述：
尿素装置一、二段蒸发系统和密闭排放所得含NH3～5％、CO2～2％和尿素1～1.5％的工艺冷凝液1，由水解给料泵P-01加压至2.45Mpa，经水解第一预热器E-01、第二预热器E-02预热至180～185℃后进入水解塔R-01的顶部。水解塔为立式，分为上下两部分，上段为解吸段，下段为水解段，操作压力为2.0～2.1MPa，操作温度为200～210℃，塔下段每隔注入2.45MPa中压蒸汽2作为尿素水解和氨、二氧化碳解吸所需热源。液体从上至下流至塔底，在高温和经一定停留时间的作用下，工艺冷凝液中的尿素几乎全部水解。且大部分氨和二氧化碳也在此水解塔被解吸。水解塔出气3导出后送至尿素装置原中压分解系统的一段分解蒸馏段。水解塔出液由液位调节阀控制经水解塔第二预热器回收热量后送至原解吸塔C-01顶部，塔底注入0.5～0.6MPa低压蒸汽4继续解吸出溶液中残余的氨和二氧化碳。原解吸塔仍按原设计，出气5送至原低压吸收系统。塔底得含氨和二氧化碳各各＜3ppm的处理后工艺冷凝液6由原液位调节阀控制经水解第一预热器回收热量后排出界区。此处理后的工艺冷凝液稍加精制即可作锅炉给水的补充水。
Claims (4)
1、一种尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺，其特征在于将含有氨、尿素和二氧化碳的工艺冷凝液在尿素水解塔中先水解后解吸，然后送至原尿素装置的解吸塔进一步解吸。
2、如权利要求1所述的工艺，其特征在于水解塔由筒体7、塔板8、降液管9、气体分布器10、升气管11、降液管12、隔板13和蒸汽分布器14组成。
3、如权利要求1所述的工艺，其特征在于水解塔上段为解吸段，下段为水解段，并利用解吸所需的蒸汽作为水解段的汽提剂和加热热源。
4、如权利要求1所述的工艺，其特征在于水解塔出气送至原中压分解系统的蒸馏段。
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