[发明专利]一种提高尿素装置蒸发系统生产能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高尿素装置蒸发系统生产能力的方法，特别涉及一种适用于尿素装置为CO₂汽提法和水溶液全循环法尿素生产工艺中，提高其蒸发系统生产能力的方法。

背景技术

在采用CO₂汽提法以及水溶液全循环法尿素生产工艺的尿素装置中，其蒸发系统由两段蒸发器及其附属设备组成，当装置上游工序生产能力扩大15％～20％时，就出现以下问题：(1)蒸发系统的一段蒸发能力明显不足，真空度下降；(2)受前道工序——低压分解吸收系统压力波动影响，尿液泵打量波动较大，严重影响产品质量；(3)采取的改进方法，一般是整体更换一段蒸发器来扩大生产能力，投资费用较高，安装不便，并且不能有效解决尿液泵流量波动问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种提高尿素装置蒸发系统生产能力的方法，在保持原蒸发系统流程不变的情况下，采用新增预蒸发系统的方法，使蒸发系统能力得到扩大，并能有效解决尿素装置上游工序生产能力扩大对蒸发系统的影响，消除生产流程中的“瓶颈”。

本发明的目的是通过如下的方法实现的：在尿素装置低压吸收分解系统(1)之后，尿液贮槽(5)之前，增设预蒸发系统，预蒸发系统系统由预蒸发加热分离器(3)、预蒸发表面冷凝器(4)和蒸汽喷射泵组成。从低压系统来的尿液经闪蒸槽(2)后，流入预蒸发系统，再经加热蒸发进入尿液槽(5)，分离出来的气相氨和CO₂等成分，则进入表面冷凝器(4)，经循环水冷凝后，入稀氨水贮槽(7)回收，不凝成分则由蒸汽喷射泵抽出，排入烟囱。在预蒸发系统与原蒸发系统间设有两个切断阀，便于预蒸发系统投入或退出流程。

预蒸发分离器(4)由升膜式加热器(8)和分离器(9)组成，尿液自下而上进入升膜式加热器(8)加热，沿管壁呈膜状上升，蒸汽和尿液在预蒸发分离器(3)中分离，预蒸发分离器内(3)设有百叶窗式汽-液分离器(9)(结构如图2所示)。

预蒸发系统安装高度必须大于13米，以保证表面冷凝器冷凝液有足够的位差流入稀氨水贮槽(7)，并形成液封。

采用本发明具有投资少、安装方便、工艺调整灵活等特点，可以根据上游工序生产负荷变化的要求，很方便的投用或退出生产流程，较好地解决了尿素装置上游生产能力扩大15～20％后，蒸发系统生产能力的匹配问题。

由于尿液经预蒸发后再进入尿液槽，浓度提高，游离氨含量降低，因此，尿液泵可保持稳定地吸入压力和出口流量，可有效抵制低压系统操作压力波动所引起蒸发工序的负荷波动。

生产测定表明，由于增设了预蒸发系统，使工艺流程延长，但由于采取了真空蒸发技术，产品中有害成分缩二脲并未增加，可保持稳定的产品质量。

以产量1620T/D尿素装置为例，增设一套预蒸发系统，设备土建及安装费用约100万元，扩能20％，尿素售价1200.0元/T，年运行300天，可新增产值

           1620×1200×300×20％＝1.166×10⁸万元

产品利润率10％计，则新增产品利润

           1.166×108×10％＝1.166×10⁷万元

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

图2为预蒸发分离器的结构示意图。

参见图1、图2，1为低压吸收分解系统、2为闪蒸槽、3为预蒸发加热分离器、4为预蒸发表面冷凝器、5为尿液贮槽、6为二段蒸发系统、7为稀氨水贮槽，8为升膜式加热器、9为分离器。

实施方式

在尿素装置低压吸收分解系统(1)之后，尿液贮槽(5)之前，增设预蒸发系统。该系统由预蒸发加热分离器(3)、预蒸发表面冷凝器(4)和蒸汽喷射泵组成。从低压系统来的浓度为65～68％尿液经闪蒸槽(2)后，流入预蒸发系统，再经加热蒸发进入尿液槽(5)，浓度提高到73～78％。分离出来的气相氨和CO₂等成分，则进入表面冷凝器(4)，经循环水冷凝后，入稀氨水贮槽(7)回收，不凝成分则由蒸汽喷射泵抽出，排入烟囱。在预蒸发系统与原蒸发系统间设有两个切断阀，便于预蒸发系统投入或退出流程。

预蒸发系统设计真空度85～90KPa，预蒸发分离器(4)由升膜式加热器(8)和分离器(9)组成，尿液自下而上进入升膜式加热器(8)加热，温度约90～100℃，沿管壁呈膜状上升，蒸汽和尿液在预蒸发分离器(3)中分离，预蒸发分离器内(3)设有百叶窗式汽-液分离器(9)。

预蒸发系统安装高度必须大于13米，以保证表面冷凝器冷凝液有足够的位差流入稀氨水贮槽(7)，并形成液封。