[发明专利]一种降低中压放空气体中氨含量及其燃爆性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及尿素生产工艺方法领域，是以降低中压放空气体的氨含量，向中压放空气体中通入氮气以降低中压放空气体燃爆性的工艺方案。

背景技术

在尿素生产工艺中，由尿素合成塔出来的含有甲铵及未反应物氨和二氧化碳的溶液经高、中、低压、蒸发系统分解、浓缩，得到的熔融尿素送往造粒塔造粒；各级分解回收的氨及二氧化碳经吸收送回合成塔循环利用。

在原有的尿素生产工艺中，离开液氨储槽V-05的含有饱和氨的不凝气上升到氨回收塔（C-05），与来自界区的液氨逆流接触，以回收气氨。从中压氨回收塔(C-05)顶部排出的气体进入中压降膜式氨吸收器(E-11)，利用稀氨水吸收气相中的氨，气相中的氨在此被初步吸收。吸收产生的热量逐步增加了液相的温度，因此为了使气氨被更好的吸收。吸收产生的热量依靠E-11壳程提供的冷却水将其移走。

中压惰性气体洗涤塔(C-03)位于中压氨吸收器(E-11)顶部，由四块浮阀塔板组成。惰性气体中剩余的氨组分被纯的脱盐水做最后的洗涤吸收，由于原设计中浮阀塔吸收效率不高，液位建立困难，脱盐水洗涤氨的效果较差，致使出口放空气体中氨含量达到了10%～20%甚至更高，既浪费了原料氨，又污染了大气环境。

另外，在尿素生产工艺中，需要加入少量的钝化空气进入系统，从而在不锈钢设备表面形成氧化膜，用来保护设备不受腐蚀。这个过程往往采用在原料CO₂气体中加入空气的办法来实现。部分O₂形成氧化层，其余的随着放空气体排出。同时，原料CO₂和液氨进入合成塔的时候会带入部分“惰性物质”。“惰性物质”是混合物，包括H₂、CH₄、He、Ar、N₂等，之所以被称为惰性物质，是因为它们不参与尿素的反应，因此它们会与过剩的空气一起放空。洗涤这些气体又会带来另外一个严重的问题，那就是，随着氨气被吸收，其余成分的含量会上升，有可能会达到他们的爆炸极限（如H₂、CH₄等）。

尿素装置中常见的可燃物质的爆炸极限如下表所示：

表1不同气体在氧气和空气中的爆炸极限

*此数据无法提供，在实际中接近爆炸的低限。凡是出于安全的因素，需要考虑这个极限。

混合物中含有确定的易燃组分并且与纯氧或干空气混合，如果可燃组分的浓度在表1所列的范围内，称之为“潜在爆炸性”。

正常的尿素装置放空气体的组成是在爆炸区域之外，但是有些不正常的情况会发生，如不正常的大量空气的加入。相同的，如果原料CO₂和液氨中的H₂和CH₄的含量过高的话，也会使得放空气组成在危险区域内，增加了其燃爆性。

可以通过完全的洗涤来使得放空气没有危险性，只要在气相混合物中加入惰性气体即可。

发明内容

本发明的目的就是提供降低中压放空气体中氨含量及其燃爆性的方法

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种尿素生产中降低中压放空气体中氨含量及其燃爆性的方法，所述方法包括在中压氨吸收器下部增加一层填料吸收（0.71m²不锈钢鲍尔环填料，规格：38×38×0.6mm），降低中压放空气体中的氨含量，以及向中压氨吸收器设备中连续添加2.2MPa的氮气以防止中压放空气体进入爆炸极限。

本发明的优点是：

在传统的尿素生产的原工艺方法中，中压放空气体中的氨含量通常在10-20%，既浪费了原料氨，又污染了大气，尿素生产过程中因为防腐的需要通常在原料二氧化碳中添加一定的空气，增加了中压系统放空气体中不凝气体氢气、甲烷的含量，增加了其燃爆性，通过使用本方法，可以使中压放空气体中的氨含量降至零，还可以通过添加氮气以降低可燃气体的燃爆性；

本发明的工艺方法使中压放空气体中的氨含量大大降低，氨回收效率高，操作简单可靠，中压惰性气体洗涤塔的液位易于稳定。通入氮气可使放空气体中的可燃气体氢、甲烷的分压大大降低，从而降低了其燃爆性，提高了装置的安全性能。

附图说明：

图1为本发明操作示意图，其中包括增加中压氨吸收器中的一段填料吸收。

实施例

例1

一种尿素生产中降低中压放空气体中氨含量及其燃爆性的方法，所述方法包括在中压氨吸收器(E-11)下部增加一层填料吸收（0.71m²不锈钢鲍尔环填料00Cr19Ni10，规格：38×38×0.6mm），降低中压放空气体中的氨含量，以及向中压氨吸收器设备中连续添加2.2MPa的氮气以防止中压放空气体进入爆炸极限。