[实用新型]一种二氧化碳汽提尿素的增产节能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尿素中压分解吸收和真空预浓缩技术，特别是涉及一种一种二氧化碳汽提尿素的增产节能装置。

背景技术

尿素是用液氨和二氧化碳气体在170～185℃和13.5～14.5MPa条件下按下列反应式生成。

        2NH₃（气）+CO2 （气）NH₂COONH₄ （液）                 （1）。

           NH₂COONH₄ （液） CO（NH₂）₂（液）+H₂O（液）        （2）。

在第一个反应式中，二氧化碳和氨生成甲铵，反应快且放热；在第二个反应式中，甲铵脱水生成尿素和水，反应慢且吸热。

在现有技术中，二氧化碳汽提尿素装置受高压系统的限制，特别是高压汽提塔的约束，其设计负荷为正常值的70%-115%，当超过设计最大值时，汽提效率会大幅下降，汽提塔液位会剧烈波动，高压系统超压，气相带液；当低于设计最小值时，汽提塔会发生偏流，甲铵液不能在汽提管均匀分布成膜，设备腐蚀加剧，引发危险。

在现有技术中，二氧化碳汽提工艺只设置了高压合成系统和低压循环系统，虽然总体流程相对较短，但是操作弹性小，增产扩能潜力十分有限。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种二氧化碳汽提尿素的增产节能装置，通过本技术方案，克服了二氧化碳汽提工艺增产技术的瓶颈，提供一种设备投资较低，收效明显的尿素生产中压分解吸收技术与利用甲铵反应热的真空浓缩技术，使尿素产能得到大幅提升，各项能耗相应下降。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种二氧化碳汽提尿素的增产节能装置，包括有高压系统和低压系统，还包括有中压分解吸收装置，所述中压分解吸收装置中设置有中压汽提分解塔，所述中压汽提分解塔的塔体上部是精馏段，塔体下部为加热段，在精馏段的塔体侧壁上设置有尿素溶液进口，在加热段的壳侧设置蒸汽进口和冷凝液出口，所述加热段的底部设置有CO₂ 气体进口，塔体顶部和塔体底部分别设置有分解塔气相出口和尿素溶液出口；所述尿素溶液进口分别与高压系统中的合成塔下液和高压汽提塔的出液相连通；所述CO₂ 气体进口与CO₂  压缩机相连，所述尿素溶液出口与低压系统中尿素精馏塔相连。

所述中压分解吸收装置中设置有立式中压甲铵冷凝器和中压甲铵冷凝器液位槽，所述立式中压甲铵冷凝器的进口与中压汽提分解塔上的分解塔气相出口相连，所述中压甲铵冷凝器液位槽的进口与立式中压甲铵冷凝器的出口相连，中压甲铵冷凝器液位槽的液相出口和气相出口分别与高压系统中高压甲铵泵和低压系统中的低压甲铵冷凝器相连。

所述中压分解吸收装置中设置有中压洗涤塔和两个卧式中压甲铵冷凝器，两个卧式中压甲铵冷凝器相串接，所述中压洗涤塔的液相出口和气相出口分别与卧式中压甲铵冷凝器和低压系统中的低压吸收塔相连，所述中压汽提分解塔的分解塔气相出口与两个相串连连接的卧式中压甲铵冷凝器相连，所述卧式中压甲铵冷凝器的液相出口与高压系统中高压甲铵泵相连接。

所述中压分解吸收装置中设置有中压调温水冷却器和中压调温水泵，所述中压调温水冷却器和中压调温水泵相串接，串接后的两端分别与立式中压甲铵冷凝器的两个热交换端或卧式中压甲铵冷凝器的热交换端相连接。

所述中压分解吸收装置中设置有真空预浓缩换热器、真空预浓缩分离器和真空预浓缩冷凝器，所述真空预浓缩换热器的管程进口和管程出口分别与低压系统中的精馏塔和真空预浓缩分离器相连，所述真空预浓缩分离器的气相出口与真空预浓缩冷凝器相连，所述真空预浓缩分离器的液相出口与一段蒸发系统相连，所述真空预浓缩换热器的壳侧入口与中压汽提分解塔的分解塔气相出口相连，所述真空预浓缩换热器壳侧出口与立式中压甲铵冷凝器的气相入口或中压甲铵冷凝器的气相入口相连。

采用上述技术方案后的有益效果是：一种二氧化碳汽提尿素的增产节能装置，通过本技术方案，克服了当前二氧化碳汽提工艺增产技术的瓶颈，增设了中压设备，生产效率大幅提高，使尿素产能也得到大幅提升，各项能耗指标相应下降，较好的解决氮肥企业因合成氨扩产后尿素产能不足的矛盾，可使尿素产能提高50%以上。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的整体结构示意图。