一种二氧化碳脱氢装置及尿素制备系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供一种二氧化碳脱氢装置及尿素制备系统，二氧化碳脱氢装置包括气气换热器、加热器、脱氢反应器。脱氢反应器的出口与气气换热器的热侧入口连通，脱氢反应器的入口分别通过第一管路和第二管路与气体提供装置相连；气气换热器和加热器设置于第一管路，使气体提供装置提供的待脱氢的二氧化碳能依次经过气气换热器的冷侧和加热器的冷侧抵达该入口；第一管路上还设置有第一阀门，第二管路设置有第二阀门，第一阀门和第二阀门用于通过相互配合控制流经第一管路和第二管路的待脱氢的二氧化碳的流量。如此，可以使得进入脱氢反应器的二氧化碳的温度保持平稳上升，能够延长催化剂的使用寿命。

A Carbon Dioxide Dehydrogenation Unit and Urea Preparation System

The embodiment of the utility model provides a carbon dioxide dehydrogenation device and a urea preparation system. The carbon dioxide dehydrogenation device comprises a gas heat exchanger, a heater and a dehydrogenation reactor. The outlet of the dehydrogenation reactor is connected with the hot side inlet of the gas-gas heat exchanger, and the inlet of the dehydrogenation reactor is connected with the gas supply device through the first and second pipelines respectively. The gas-gas heat exchanger and heater are arranged in the first pipeline so that the dehydrogenated carbon dioxide provided by the gas supply device can reach the inlet through the cold side of the gas heat exchanger and the cold side of the heater in turn. The pipeline is also provided with a first valve, and a second valve in the second pipeline. The first valve and the second valve are used to control the flow of carbon dioxide to be dehydrogenated through the first pipeline and the second pipeline through mutual cooperation. In this way, the temperature of carbon dioxide entering the dehydrogenation reactor can be kept rising steadily, and the service life of the catalyst can be prolonged.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳脱氢装置及尿素制备系统
本技术涉及尿素
，具体而言，涉及一种二氧化碳脱氢装置及尿素制备系统。
技术介绍
在二氧化碳气提法生产尿素的过程中，为了减轻甲铵液、尿素等对生产设备的腐蚀，一般会在用于合成尿素的的原料气二氧化碳加入约0.6％mol(摩尔浓度)的氧气。而CO2原料气一般来自低温甲醇洗工序，其一般含0.4～1.5％vol(体积浓度)的氢气。在尿素生产过程中，氢气，氮气、氧气等不参与尿素合成反应的惰性气体在高压洗涤器顶部引出后去低压吸收塔。高压洗涤器出口压力一般为143bar(1bar＝0.1兆帕斯卡)左右，而低压吸收塔操作压力约为4bar左右。氢气，氮气、氧气等不参与尿素合成反应的惰性气体在输送过程中遇静电、摩擦等情况就可能发生爆炸，国内外都发生过恶性爆炸事故。基于此，采用催化燃烧方法使CO2原料气中的氢与氧反应生成水是防止尿素装置爆炸的有效措施。但经专利技术人研究发现，在采用上述方法时，对脱氢催化剂来说，在反应初期催化剂所需的活化温度较低，约为130℃左右，随着催化剂的使用，催化剂所需的活化温度越来越高，为了提高催化剂的寿命，一般情况下需要保证进入脱氢反应器的CO2气体的温度随着催化剂所需的活化温度的升高而提高，且进入脱氢反应器的CO2气体温度不能时高时低，但现有的脱氢装置无法保证这一点。
技术实现思路
为了改善现有技术中的上述不足，本技术的目的在于提供一种二氧化碳脱氢装置，包括：气气换热器、加热器和脱氢反应器；所述脱氢反应器的出口与所述气气换热器的热侧入口连通，所述脱氢反应器的入口分别通过第一管路和第二管路与用于提供待脱氢的二氧化碳气体提供装置相连；所述气气换热器和所述加热器设置于第一管路，使所述气体提供装置提供的待脱氢的二氧化碳气体能够依次通过所述气气换热器的冷侧和所述加热器的冷侧抵达所述入口；所述第一管路上还设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门用于通过相互配合控制流经所述第一管路和所述第二管路的待脱氢的二氧化碳气体的流量，以改变进入脱氢反应器的待脱氢的二氧化碳气体的温度。可选地，所述第二管路的远离所述气体提供装置的一端连通于所述第一管路上所述加热器和所述脱氢反应器之间的目标位置；所述第一阀门设置在所述目标位置和所述加热器之间。可选地，所述二氧化碳脱氢装置还包括温度检测器件，所述温度检测器件设置于所述第一管路上所述目标位置和脱氢反应器之间靠近脱氢反应器的位置，用于检测所述进入脱氢反应器的待脱氢的二氧化碳气体的目标温度，并根据所述目标温度对所述第一阀门和/或所述第二阀门进行控制。可选地，所述加热器为蒸汽加热器，所述蒸汽加热器的热侧入口通过包括所述温度检测器件的温度控制组件与蒸汽汽源相连，所述温度控制组件用于根据所述目标温度控制所述所述蒸汽加热器的状态。可选地，所述温度控制组件包括调节阀、温度控制器和所述温度检测器件，所述调节阀连接于所述蒸汽汽源和所述蒸汽加热器的热侧入口之间，所述调节阀、所述温度控制器和所述温度检测器件依次电性连接。可选地，所述蒸汽加热器的热侧出口与蒸汽冷凝液回收装置连接。可选地，所述气气换热器为管壳式换热器，述气气换热器的热侧与管程连通，所述气气换热器的冷侧与壳程连通。本技术的另一目的在于提供一种尿素制备系统，包括尿素装置和所述的二氧化碳脱氢装置；所述尿素装置与气气换热器连通，以收集经过所述脱氢反应器脱氢后的二氧化碳气体制备尿素。可选地，所述尿素制备系统还包括压缩机，该压缩机用于提供待脱氢的二氧化碳气体；所述压缩机与所述气气换热器连通。可选地，所述气气换热器为管壳式换热器，所述气气换热器的热侧与管程连通，所述气气换热器的冷侧与壳程连通。本技术的另一目的在于提供一种尿素制备系统，包括尿素装置和所述的二氧化碳脱氢装置；所述尿素装置与气气换热器连通，以收集经过所述脱氢反应器脱氢后的二氧化碳气体制备尿素。可选地，所述尿素制备系统还包括压缩机，该压缩机用于提供待脱氢的二氧化碳气体；所述压缩机与所述气气换热器连通。可选地，所述气气换热器为管壳式换热器，所述尿素装置与所述管壳式换热器的管程连通，所述压缩机与所述管壳式换热器的壳程连通。与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益效果：本技术实施例提供一种二氧化碳脱氢装置及尿素制备系统，二氧化碳脱氢装置包括气气换热器、加热器、脱氢反应器。脱氢反应器的出口与气气换热器的热侧入口连通，脱氢反应器的入口分别通过第一管路和第二管路与气体提供装置相连；气气换热器和加热器设置于第一管路，使气体提供装置提供的待脱氢的二氧化碳能依次经过气气换热器的冷侧和加热器的冷侧抵达该入口；第一管路上还设置有第一阀门，第二管路设置有第二阀门，第一阀门和第二阀门用于通过相互配合控制流经所述第一管路和第二管路的待脱氢的二氧化碳的流量。如此，可以使得进入脱氢反应器的二氧化碳的温度保持平稳上升，能够延长催化剂的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为现有技术中的二氧化碳脱氢装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种尿素制备系统的连接框图；图3为本技术实施例提供的尿素制备系统的又一连接框图图4为本技术实施例提供的尿素制备系统的又一连接示意图。图标：10-尿素制备系统；100、200-二氧化碳脱氢装置；110、210-气气换热器；120、220-加热器；221-蒸汽汽源；222-调节阀；223-温度控制器；224-温度检测器件；226-蒸汽冷凝液回收装置；130、230-脱氢反应器；240-第二阀门；250-第一阀门；260-蒸汽加热器；300-气体提供装置；400-尿素装置。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。请参阅图1，现有的二氧化碳脱氢装置100中，包括气气换热器110、加热器120和脱氢反应器130，其中，气气换热器110通常为管壳式换热器，包括管程和壳程。气气换热器110的壳程通过冷侧入口A1与压缩机连接，以获得该压缩机提供的待脱氢的二氧化碳气体。气气换热器110的壳程则通过冷侧出口与加热器120的冷侧及脱氢反应器130的入口依次连通，以将所述压缩机提供的待脱氢的二氧化碳气体送入脱氢反应器130中进行脱氢。脱氢反应器130的出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳脱氢装置，其特征在于，包括：气气换热器、加热器和脱氢反应器；所述脱氢反应器的出口与所述气气换热器的热侧入口连通，所述脱氢反应器的入口分别通过第一管路和第二管路与用于提供待脱氢的二氧化碳气体提供装置相连；所述气气换热器和所述加热器设置于第一管路，使所述气体提供装置提供的待脱氢的二氧化碳气体能够依次通过所述气气换热器的冷侧和所述加热器的冷侧抵达所述脱氢反应器入口；所述第一管路上还设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门用于通过相互配合控制流经所述第一管路和所述第二管路的待脱氢的二氧化碳气体的流量，以改变进入脱氢反应器的待脱氢的二氧化碳气体的温度。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳脱氢装置，其特征在于，包括：气气换热器、加热器和脱氢反应器；所述脱氢反应器的出口与所述气气换热器的热侧入口连通，所述脱氢反应器的入口分别通过第一管路和第二管路与用于提供待脱氢的二氧化碳气体提供装置相连；所述气气换热器和所述加热器设置于第一管路，使所述气体提供装置提供的待脱氢的二氧化碳气体能够依次通过所述气气换热器的冷侧和所述加热器的冷侧抵达所述脱氢反应器入口；所述第一管路上还设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门用于通过相互配合控制流经所述第一管路和所述第二管路的待脱氢的二氧化碳气体的流量，以改变进入脱氢反应器的待脱氢的二氧化碳气体的温度。2.根据权利要求1所述的二氧化碳脱氢装置，其特征在于，所述第二管路的远离所述气体提供装置的一端连通于所述第一管路上所述加热器和所述脱氢反应器之间的目标位置；所述第一阀门设置在所述目标位置和所述加热器之间。3.根据权利要求2所述的二氧化碳脱氢装置，其特征在于，所述二氧化碳脱氢装置还包括温度检测器件，所述温度检测器件设置于所述第一管路上所述目标位置和脱氢反应器之间靠近脱氢反应器的位置，用于检测所述进入脱氢反应器的待脱氢的二氧化碳气体的目标温度，并根据所述目标温度对所述第一阀门和/或所述第二阀门进行控制。4.根据权利要求3所述的二氧化碳脱氢装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，
申请(专利权)人：王东，
类型：新型
国别省市：安徽,34