[发明专利]CO2气提并/串联中压尿素节能增产新工艺

摘要

本发明提供了一种CO₂气提并/串联中压尿素节能增产新工艺。现有CO₂气提尿素工艺装置并联中压分解系统、串联中压预分离器和蒸发预浓缩系统、增加中压甲铵回收系统。尿素合成塔物料按一定比例分两路，一路减压送中压分解系统闪蒸分离、液体精馏、加热分解、CO₂气提；另一路由CO₂气提塔出液减压送中压预分离器闪蒸分离。中压系统尿液减压送低压精馏塔。中压分解气相与低压甲铵液混合后送蒸发预浓缩器热利用段壳程，鼓泡反应热蒸发浓缩管程内的尿液。本发明CO₂气提并/串联中压尿素节能增产新工艺使原CO₂气提尿素装置生产能力增加30～60％以上，工艺流程简单、操作控制方便、蒸汽和电消耗降低、改造投资收益率高。

主权项

一种CO₂气提并/串联中压尿素节能增产新工艺，包含有中压预分离器(5)、中压精馏塔(6)、中压CO₂气提塔(7)、蒸发预浓缩器(9)、中压甲铵冷凝器(10)、中压甲铵液位槽(11)、蒸发预浓缩气冷凝器(12)、蒸发预浓缩喷射泵(14)、中压甲铵泵(17)，其特征在于：(1)在CO₂气提塔(2)和低压精馏塔(8)之间串联中压预分离器(5)，来自CO₂气提塔(2)的尿素溶液减压至1.65～1.85MPaG送中压预分离器(5)完成闪蒸和气液分离，液相减压至0.3～0.4MPaG送低压精馏塔(8)，气相送蒸发预浓缩器(9)的气液混合物入口；(2)在尿素合成塔(1)和低压精馏塔(8)之间并联中压分解系统，包括中压精馏塔(6)、中压CO₂气提塔(7)；尿素合成塔(1)出口尿液经减压至1.55～1.75MPaG送中压精馏塔(6)，在中压精馏塔(6)内完成气液闪蒸分离、液体精馏、加热分解和CO₂气提，尿液加热到155～162℃送到中压CO₂气提塔(7)进一步气提分解，温度152～158℃的尿液从中压CO₂气提塔(7)底部排出减压至0.3～0.4MPaG与中压预分离器(5)的出液汇合到一起送入低压精馏塔(8)，中压精馏塔(6)出口气相和中压CO₂气提塔(7)出口气相汇集在一起送到蒸发预浓缩器(9)的气液混合物入口；(3)低压精馏塔(8)和尿液槽(16)之间串联蒸发预浓缩系统，蒸发预浓缩系统包括蒸发预浓缩器(9)、蒸发预浓缩气冷凝器(12)和蒸发预浓缩喷射泵(14)；低压精馏塔(8)出口含尿素67％～72％(重量)的尿素溶液减压送到操作压力为0.038～0.045MPaA的闪蒸分离段(91)，尿液经闪蒸、气液分离后进入蒸发热利用段(92)的管程，尿液呈膜状自上而下流淌过程中与蒸发热利用段(92)壳程甲铵反应混合物进行热交换，尿液浓缩到78％～85％(重量)，温度约为95～105℃的尿液靠重力离开蒸发预浓缩器(9)进入尿液槽(16)；蒸发预浓缩喷射泵(14)利用工艺冷凝液为动力，抽去蒸发预浓缩气冷凝器(12)中的不凝气体和少量的氨和CO₂气，使蒸发预浓缩器(9)上部压力保持在0.038～0.045MPaA。(4)增加中压甲铵回收系统，包括中压甲铵冷凝器(10)、中压甲铵冷凝液位槽(11)、中压甲铵泵(17)；低压甲铵液经中压甲铵泵(17)加压至1.9～2.1MPa与来自中压预分离器(5)、中压精馏塔(6)和中压CO₂气提塔(7)的气相在蒸发预浓缩器(9)底部气液混合物入口处混合鼓泡进入蒸发热利用段(92)的壳程，反应热用于加热蒸发热利用段(92)管程中的尿液；未充分吸收反应的气液混合物进入中压甲铵冷凝器(10)进一步吸收反应变为高浓度的甲铵液，甲铵液温度控制在85～100℃，多余热量被中压甲铵冷凝器(10)管程的循环水移走；甲铵液从中压甲铵冷凝器(10)壳程上部出口管溢流到中压甲铵液位槽(11)进行气液分离，液相从中压甲铵液位槽(11)底部排出经高压甲铵泵(13)加压至14.5～15MPaG分别送到高压甲铵冷凝器(3)和高压洗涤器(4)；惰性气体和少量氨和CO₂从中压甲铵液位槽(11)顶部排出减压后送低压尾气回收系统。