[发明专利]制造尿素的方法和装置的改进

权利要求书

1.一种改进尿素生产设备以减少能量消耗的方法，该设备包括一个从氨和二氧化碳合成尿素的反应器(R)，一个用二氧化碳汽提离开反应器(R)的尿素溶液的汽提器(ST)，一个甲氨酸酯冷凝器(C1)和至少一个真空蒸馏器(D2)，其特征在于，该方法包括在汽提器(ST)和上述至少一个真空蒸馏器(D2)之间的位置，向该设备引入一个蒸馏离开汽提器(ST)的尿素溶液的中压蒸馏段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中压蒸馏段包括一个蒸馏冷凝器(DC)，其中蒸馏所需热量是通过冷凝部分离开所述汽提器(ST)的蒸汽而提供的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过冷凝离开所述蒸馏冷凝器(DC)的蒸汽而将部分蒸馏所需热量提供给所述的至少一个真空蒸馏器(D2)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，蒸馏冷凝器(DC)包括一束管，其中被蒸馏的尿素溶液在管内循环，该管被一环形起泡区A所环绕，在该起泡区(A)中，所述的离开汽提器(ST)的蒸汽被弱甲氨酸酯溶液吸收，该弱甲氨酸酯溶液是通过在所述的至少一个真空蒸馏器(D2)中冷凝离开所述蒸馏冷凝器(DC)的蒸汽而得到的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中压蒸馏段包括一个蒸馏器(MP)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过冷凝离开所述中压蒸馏器(MP)的蒸汽而将部分蒸馏所需热量提供给所述至少一个真空蒸馏器(D2)。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在汽提器(ST)和甲氨酸酯冷凝器(C1)间引入预汽凝器(PRC)。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，将至少80％通过在所述至少一个真空蒸馏器(D2)中冷凝离开所述中压蒸馏器(MP)的蒸汽而得到的弱甲氨酸酯溶液送入所述预冷凝器(PRC)中，由此得到低压回收蒸汽。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过冷凝在所述预冷凝器(PRC)中回收的低压蒸汽而将部分蒸馏所需热量提供给所述蒸馏器(MP)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个真空蒸馏器(D2)包括一束管，尿素溶液在该管中循环，以及三个叠加区(B1，B2，B3)，其中从甲氨酸酯冷凝器(C1)来的回收蒸汽以及从中压蒸馏段来的弱甲氨酸酯溶液分别在壳内循环。

11.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括下述步骤：

—在反应器(R)和汽提器(ST)之间，引入一个蒸馏离开反应器(R)的尿素溶液的预蒸馏器(PRD)，以减少汽提器(ST)上的热负载；和

—提高反应器(R)中氨与二氧化碳的摩尔比。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，提高反应器(R)中氨与二氧化碳的摩尔比，以使反应器(R)中的氨过量2.8至3.4摩尔。

13.一种改进的制备尿素的设备，该设备包括一个从氨和二氧化碳合成尿素的反应器(R)，一个用二氧化碳汽提离开反应器(R)的尿素溶液的汽提器(ST)，一个甲氨酸酯冷凝器(C1)和至少一个真空蒸馏器(D2)，其特征在于，该设备还包括一个位于汽提器(ST)和所述至少一个真空蒸馏器(D2)之间的中压蒸馏段，以蒸馏离开汽提器(ST)的尿素溶液。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，中压蒸馏段包括一个蒸馏冷凝器(DC)，其中蒸馏所需热量是通过冷凝部分离开所述汽提器(ST)的蒸汽而提供的。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，通过冷凝离开所述蒸馏冷凝器(DC)的蒸汽而将部分蒸馏所需热量提供给所述的至少一个真空蒸馏器(D2)。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，蒸馏冷凝器(DC)包括一束管，其中被蒸馏的尿素溶液在管内循环，该管被一环形起泡区A所环绕，在该起泡区(A)中，所述的离开汽提器(ST)的蒸汽被弱甲氨酸酯溶液吸收，该弱甲氨酸酯溶液是通过在所述的至少一个真空蒸馏器(D2)中冷凝离开所述蒸馏冷凝器(DC)的蒸汽而得到的。