[实用新型]一种二氧化碳汽提尿素扩产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳汽提法生产尿素的装置领域，特别是一种二氧化碳汽提尿素扩产装置。

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)

NH2COONH4(液)→CO(NH2)2(液)+H2O (液)

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，传统的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。

随着技术的发展，中压系统扩产已经被采用，但是依然存在一定的问题，如管线腐蚀过大，系统产量不稳定、尿素浓缩难等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以提高尿素产量、系统腐蚀性小、尿素溶液浓度高、产量稳定的二氧化碳汽提尿素扩产装置。

本实用新型提供的技术方案为：一种二氧化碳汽提尿素扩产装置，包括二氧化碳气源、液氨储罐、高压系统、中压系统和低压系统，所述的中压系统包括中压汽提塔、中压甲铵冷凝器组、中压洗涤塔、真空预浓缩换热器、洗涤泵，所述的中压汽提塔的顶部设有来自高压系统的尿素溶液的入口，所述的中压汽提塔的底部与二氧化碳气源相连，所述的中压汽提塔的底部设有尿素溶液出口，所述的中压汽提塔的顶部设有气体出口，所述的真空预浓缩换热器的入口通过中压甲铵泵与低压系统的低压甲铵冷凝器的液体出口相连，所述的真空预浓缩换热器的入口还与中压汽提塔的气体出口相连，所述的真空预浓缩换热器出口与中压甲铵冷凝器组的入口相连，所述的中压甲铵冷凝器组的气体出口与中压洗涤塔底部入口相连，所述的中压甲铵冷凝器组的液体出口与高压系统的高压甲胺泵的入口相连，所述的中压洗涤塔的顶部设有液体入口，所述的中压洗涤塔的液体入口通过洗涤泵与低压系统的低压吸收塔的底部出口相连，所述的中压洗涤塔的底部液体出口与中压甲铵冷凝器组的入口相连，所述的中压汽提塔的中部设有一根用于向所述的中压汽提塔内输入空气的空气管道，所述的高压系统的合成塔直径为2600～2700mm，高为27800～27900mm，容积为150～160立方米，所述的合成塔内设有18块塔盘，所述的中压汽提塔内分布有1100～1200根列管。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，所述的中压甲铵冷凝器组为串联的第一甲铵冷凝器和第二甲胺冷凝器，所述的真空预浓缩换热器出口与第一甲铵冷凝器的入口相连，所述的第一甲铵冷凝器的气体出口与第二甲胺冷凝器的入口相连，所述的第二甲胺冷凝器的入口还与中压洗涤塔的底部液体出口相连，所述的第二甲胺冷凝器的液体出口与第一甲铵冷凝器的入口相连，所述的第一甲铵冷凝器的液体出口与高压系统的高压甲胺泵的入口相连。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，还包括循环水冷切器，所述的循环水冷却器用于将第一甲铵冷凝器和第二甲胺冷凝器的冷切用循环水冷切，所述的循环水冷却器的换热面积为566平方米。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，所述的第一甲胺冷凝器的换热面积为382～385平方米，所述的第二甲胺冷凝器的换热面积为295～300平方米。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，所述的中压洗涤塔的容积为2.35立方米。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，所述的洗涤泵的数量为两台，所述的洗涤泵以并联的方式排列。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，所述的中压汽提塔的换热面积为520平方米。

在上述的二氧化碳汽提尿素扩产装置中，所述的高压甲铵泵的流量为16～35立方米/小时。