[发明专利]包括冷凝的尿素硝酸铵生产

说明书

本发明涉及用于生产尿素硝酸铵的方法、系统和改进设备的方法。所述方法包括在酸性条件下使由生产硝酸铵而产生的含氨废气(AN废气)冷凝以便形成酸性冷凝物，以及在精加工处理区段中使用所述酸性冷凝物的至少一部分作为酸性洗涤液，所述精加工处理区段具有与尿素生产单元的精加工区段的气体出口流体连通的气体入口，其中所述精加工区段适于固化尿素液体，并且其中所述精加工处理区段适于用酸性洗涤液处理所述精加工区段的含氨废气。

技术领域

本发明属于生产尿素硝酸铵(UAN)水溶液的领域。本发明还涉及用于生产UAN的系统和改进设备的方法。

背景技术

尿素硝酸铵(UAN)是尿素和硝酸铵的水溶液，并且用作肥料。用于生产UAN的方法通常包括在硝酸铵区段(AN生产区段)中生产硝酸铵、在尿素生产单元中形成尿素，以及在尿素硝酸铵区段(UAN生产区段)中将所述生产的硝酸铵和尿素组合以生产尿素硝酸铵。

硝酸铵溶液的生产涉及气态氨与浓硝酸溶液根据以下反应进行的中和反应：

HNO₃+NH₃→NH₄NO₃

硝酸铵溶液的生产通常产生废气(AN废气)，特别是来自氨与硝酸的中和反应。因为硝酸铵的形成是高度放热反应，所以AN废气通常包含水蒸气、残余氨和来自反应介质的夹带液滴。液滴可包含硝酸铵和/或硝酸。。因此，AN废气可例如包含CO₂、NH₃、水、硝酸铵、N₂、O₂和硝酸。AN废气通常经受冷凝，并且冷凝物例如部分地传递至UAN生产区段。

改善包括生产UAN的方法的一些一般期望包括减少蒸汽消耗(提高能效)和减少排放和排放点，特别是氨的排放和排放点。还期望减少废物流、提高产品回收并且减少用于洗涤的补充水和酸的量。对于新设备(基层设备)以及通过改进或改造现有设备，期望获得此类优点。装备成本和其它资本支出优选地最小化。

发明内容

为了更好地解决上述期望中的一个或多个，本发明在一个方面提供用于生产尿素硝酸铵的方法，包括：

(a)使氨和二氧化碳经受尿素形成条件以便获得尿素水溶液；

(b)在回收区段中纯化尿素水溶液以去除残余氨基甲酸铵，以便形成经纯化的尿素水溶液，并且任选地使经纯化的尿素水溶液的至少一部分经受蒸发以便形成浓缩尿素液体(尿素熔体)，

(c)使氨和硝酸经受硝酸铵形成条件，以便形成硝酸铵水溶液；

(d)将所述硝酸铵水溶液和/或经纯化的尿素水溶液的至少一部分和/或浓缩尿素液体在尿素硝酸铵区段中组合，以便获得尿素硝酸铵的水溶液；

(e)在酸性条件下使由硝酸铵的生产而产生的含氨废气(AN废气)冷凝以便形成酸性冷凝物，并且在精加工处理区段中使用该酸性冷凝物的至少一部分作为酸性洗涤液，精加工处理区段具有与尿素生产单元的精加工区段的气体出口流体连通的气体入口，其中精加工区段适于固化尿素液体，并且其中所述精加工处理区段适于用酸性洗涤液处理精加工区段的含氨废气。

本发明还涉及用于生产至少尿素和尿素硝酸铵的系统，优选地适用于本发明的方法，该系统包括：

(a)尿素生产单元，该尿素生产单元包括精加工区段，其中精加工区段具有用于含氨废气的气体出口，

(b)硝酸铵区段，该硝酸铵区段与硝酸源和氨源流体连通用于生产硝酸铵，具有用于硝酸铵水溶液的出口和用于废气的出口，以及冷凝区段，该冷凝区段与所述废气出口流体连通，以用于冷凝所述废气的至少一部分以形成酸性冷凝物，