本发明专利技术涉及一种尿素生产工艺，其包含如下步骤：A.尿素的合成：二氧化碳、液氨与来自高压甲铵液进入尿素合成塔(1)进行合成反应，反应后的尿液混合物减压进入闪蒸预分离器(2)闪蒸分离；B.中压分解回收：C.低压分解回收；D.尿液加工：本发明专利技术根据尿素系统物料在各个阶段的物料特性，优化系统工艺，从而达到热量回收的最大化，实现节能降耗的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尿素生产，具体涉及一种尿素生产工艺。
技术介绍
从目前世界上尿素发展趋势看，一方面是发展节能技术及环保安全措施的采用，例如大型尿素装置尽量采用节能措施，回收热量以降低能耗，对排放物的回收处理工艺不断改进，达到装置无污染物排放的目的；另一方面是从节省投资费用及提高运转率方面进行研究，如对关键设备的形式改进优化、采用高效合成塔盘、减少设备容积，从而进一步降低框架高度以节省投资；另外采用新型材料，如双相钢，双金属管，锆换热管以提高设备及管道的耐腐蚀能力，延长设备使用寿命等。本装置设计依此主导思想为原则，在传统的水溶液全循环法预分离工艺的基础上，采用一系列节能措施，回收热量以降低能耗，对排放物的回收处理工艺进行了改进，达到装置无污染排放的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是在传统尿素工艺的基础上，对全系统的工艺进一步优化，降低装置的各项消耗指标，从而实现节能的目的。本专利技术公开了一种尿素生产工艺，其包含如下步骤：A.尿素的合成由二氧化碳压缩机加压后的20.5MPa的125℃二氧化碳、高压氨泵加压后的20.5Mpa经过氨预热器加热到45℃-60℃的液氨与来自一甲泵的高压甲铵液进入尿素合成塔进行合成反应，反应后188-190℃的尿液混合物减压到1.75MPa进入闪蒸预分离器闪蒸分离。B.中压分解回收由闪蒸预分离器来的尿液经一分预加热器与解析废液换热后进入中压汽提塔，经过中压汽提塔的自汽提作用及壳侧蒸汽加热后的尿液经自调阀减压后进入低压汽提塔；进入低压汽提塔的尿液通过低压汽提塔的自汽提作用及壳程蒸汽加热后减压进入闪蒸预加热器；进入中压汽提塔壳侧的蒸汽与管程的尿液换热后的冷凝液进入中压汽提塔液位槽进行收集，进入低压汽提塔壳程的蒸汽与管程的尿液换热后的蒸汽冷凝液进入低压汽提塔液位槽进行收集，中压汽提塔液位槽与低压汽提塔液位槽的冷凝液混合后进入一蒸热能利用加热段；进入预分离的气相经闪蒸预加热器与低压汽提塔出口尿液换热后进入一吸冷却器B，汽提塔气相与经过二甲液预热器提温后的二甲液混合后进入闪蒸加热器热能利用段与闪蒸分离器出口的尿液换热后进入一吸冷却器A，与脱盐水换热后进入一吸冷却器B,经一甲液分离器分离后，液相经一甲泵加压后90-95℃、压力20.5MPa返回高压系统；气相进入一段吸收塔，经过惰洗器下来的氨水和顶部回流氨洗去二氧化碳后温度45℃，CO2含量＜100×10-6的气氨进入氨冷器、惰洗器，经惰洗进一步洗去氨后排放入放空筒；液相进入一吸冷却器A与中压汽提塔)的气相混合后进入一甲液分离器；一吸冷却器A与一吸冷却器B的反应热靠壳程的脱盐水来换热，系统设置有脱盐水循环泵，脱盐水循环泵出口水首先进入一吸冷却器B的管程上部入口，从下部出口出来后进入一吸冷却器A的下部入口，从顶部出来后送出界区与合成系统的溴化锂系统回收热量，回收热量后的热水在进入蒸发式冷却器进一步降温冷却以满足系统降温的需要；C.低压分解回收中压汽提塔减压至0.25-0.35MPa，送入低压汽提塔，经过解析系统的气体汽提作用及壳侧蒸汽加热到135-140℃；尿液中残余的过剩氨和甲铵在此汽化，进入气相；加热后的尿液减压后送往闪蒸预加热器，与闪蒸预分离器的气相换热后进入闪蒸槽；气体经二甲液换热器与二甲液换热后进入二循一冷，在此被冷凝吸收，生成二甲液，并由二甲泵送往闪蒸加热分离器下部的热能利用段的下部入口；出二循一冷的气体在二循二冷内继续被蒸发冷凝液吸收，生成氨水，由氨水泵送往惰洗器，尾气经尾吸塔洗涤回收后排入放空筒。D.尿液加工出低压汽提塔的尿液减压至0.033MPa，进入闪蒸槽在此分离为气液两相，105℃、质量分数浓度为80-85％的尿液经尿液泵加压后送至一蒸热能利用加热段，尿液自一蒸热能利用加热段的底部进入管程，与壳程来自中压汽提塔液位槽、低压汽提塔液位槽、一段蒸发加热器液位槽、二段蒸发加热器液位槽的冷凝液进行换热后进入到一段蒸发加热器，冷凝液自一蒸热能利用加热段的壳程上部进入，经换热后从壳程下部出来后进入高压氨预热器回收热量后进入冷凝液收集槽，经泵加压后送出界区；一段蒸发加热器加热段壳程上部进口加入1.2Mpa的蒸汽，与管程自下而上流动的尿液逆流进行换热，冷凝液进入一段蒸发加热器液位槽进行收集；一段蒸发加热器出口的尿液进入一段蒸发分离器进行气液两相的分离；气相进入一段蒸发表面冷却器，液相进入二段蒸发加热器的管程的下部入口；二段蒸发加热器壳程设置有1.2Mpa的蒸汽进口，与靠压差自下而上流动的尿液逆流换热，换热后的冷凝液进入二段蒸发加热器液位槽进行收集，收集后的蒸汽冷凝液如前所述进入到一蒸热能利用加热段进一步回收热量；尿液自二段蒸发加热器的上部管程出口出来后进入二段蒸发分离器进行气液两相的分离，气相自顶部出口进入二段表面蒸发冷凝器，液相自下部出口进入尿素熔融泵；此时在0.033Mpa下，尿液经热能回收段和加热段被加热到130-135℃，此时质量百分数浓度到97％，去二段蒸发加热器的尿液，在0.0033Mpa、140℃下被压缩到质量百分数99.75％，此熔融尿液经分离段分离后，由尿素熔融泵送往造粒塔顶部的旋转喷头，进行造粒；造粒塔底得到成品颗粒尿素，由皮带运输机运至包装岗位，称量包装。闪蒸气与一段蒸发气分别送至闪蒸冷凝器、一段蒸发冷凝器冷凝，其未冷凝气体分别被闪蒸水力喷射器和一段蒸发水力喷射器抽走吸收后残余气体排入放空筒。二段蒸发气进入二段蒸发冷凝器冷凝，其未冷凝气进入中间冷后进一步冷凝后由二段水力蒸发喷射器抽走后进行吸收，残余气体排入放空筒。本专利技术利用氨与二氧化碳为原料，合成塔采用高效塔盘，中压低压分解全采用自汽提塔，预分离气相与汽提塔气相的冷凝热分开冷凝回收，中低压分解及一二冷凝液集中回收以后与一蒸加热器进口的尿液进行预热以后再进入氨预热器与进合成塔的液氨预热以后进入冷凝液收集槽。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是根据尿素系统物料在各个阶段的物料特性，优化系统工艺，从而达到热量回收的最大化，实现节能降耗的目的。本工艺采用年产30万吨的尿素装置，系统投运后，吨尿素蒸汽耗较传统尿素工艺可下降200Kg，氨耗10-15Kg，可节约成本1770万元。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。图1-3为本专利技术的低压水解工艺流程图，其中图2为图1的续图。图中，各部分附图标记分别为：1尿素合成塔、2闪蒸预分离器、3一分预加热器、4中压汽提塔、5低压汽本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种尿素生产工艺，其包含如下步骤：A.尿素的合成由二氧化碳压缩机加压后的20.5Mpa的125℃二氧化碳、高压氨泵加压后的20.5Mpa经过氨预热器加热到45℃‑60℃的液氨与来自一甲泵的高压甲铵液进入尿素合成塔(1)进行合成反应，反应后188‑190℃的尿液混合物减压到1.75MPa进入闪蒸预分离器(2)闪蒸分离。B.中压分解回收由闪蒸预分离器(2)来的尿液经一分预加热器(3)与解析废液换热后进入中压汽提塔(4)，经过中压汽提塔(4)的自汽提作用及壳侧蒸汽加热后的尿液经自调阀减压后进入低压汽提塔(5)；进入低压汽提塔(5)的尿液通过低压汽提塔(5)的自汽提作用及壳程蒸汽加热后减压进入闪蒸预加热器(9)；进入中压汽提塔(4)壳侧的蒸汽与管程的尿液换热后的冷凝液进入中压汽提塔液位槽(7)进行收集，进入低压汽提塔(5)壳程的蒸汽与管程的尿液换热后的蒸汽冷凝液进入低压汽提塔液位槽(8)进行收集，中压汽提塔液位槽(7)与低压汽提塔液位槽(8)的冷凝液混合后进入一蒸热能利用加热段(18)；进入预分离的气相经闪蒸预加热器(9)与低压汽提塔(5)出口尿液换热后进入一吸冷却器B(13)，汽提塔气相与经过二甲液预热器(6)提温后的二甲液混合后进入闪蒸加热器(9)热能利用段与闪蒸分离器出口的尿液换热后进入一吸冷却器A(12)，与脱盐水换热后进入一吸冷却器B(13),经一甲液分离器(14)分离后，液相经一甲泵加压后90‑95℃、压力20.5Mpa返回高压系统；气相进入一段吸收塔(15)，经过惰洗器下来的氨水和顶部回流氨洗去二氧化碳后温度45℃，CO2含量＜100×10‑6的气氨进入氨冷器(16)、惰洗器，经惰洗进一步洗去氨后排放入放空筒；液相进入一吸冷却器A(12)与中压汽提塔(4)的气相混合后进入一甲液分离器(14)；一吸冷却器A(12)与一吸冷却器B(13)的反应热靠壳程的脱盐水来换热，系统设置有脱盐水循环泵，脱盐水循环泵出口水首先进入一吸冷却器B(13)的管程上部入口，从下部出口出来后进入一吸冷却器A(12)的下部入口，从顶部出来后送出界区与合成系统的溴化锂系统回收热量，回收热量后的热水在进入蒸发式冷却器(11)进一步降温冷却以满足系统降温的需要；C.低压分解回收中压汽提塔(4)减压至0.25‑0.35Mpa，送入低压汽提塔(5)，经过解析系统的气体汽提作用及壳侧蒸汽加热到135‑140℃；尿液中残余的过剩氨和甲铵在此汽化，进入气相；加热后的尿液减压后送往闪蒸预加热器(9)，与闪蒸预分离器(2)的气相换热后进入闪蒸槽；气体经二甲液换热器与二甲液换热后进入二循一冷，在此被冷凝吸收，生成二甲液，并由二甲泵送往闪蒸加热分离器(10)下部的热能利用段的下部入口；出二循一冷的气体在二循二冷内继续被蒸发冷凝液吸收，生成氨水，由氨水泵送往惰洗器，尾气经尾吸塔洗涤回收后排入放空筒。D.尿液加工出低压汽提塔(5)的尿液减压至0.033Mpa，进入闪蒸槽在此分离为气液两相，105℃、质量分数浓度为80‑85％的尿液经尿液泵加压后送至一蒸热能利用加热段(18)，尿液自一蒸热能利用加热段(18)的底部进入管程，与壳程来自中压汽提塔液位槽(7)、低压汽提塔液位槽(8)、一段蒸发加热器液位槽(20)、二段蒸发加热器液位槽(23)的冷凝液进行换热后进入到一段蒸发加热器(17)，冷凝液自一蒸热能利用加热段(18)的壳程上部进入，经换热后从壳程下部出来后进入高压氨预热器回收热量后进入冷凝液收集槽，经泵加压后送出界区；一段蒸发加热器(17)加热段壳程上部进口加入1.2Mpa的蒸汽，与管程自下而上流动的尿液逆流进行换热，冷凝液进入一段蒸发加热器液位槽(20)进行收集；一段蒸发加热器(17)出口的尿液进入一段蒸发分离器(19)进行气液两相的分离；气相进入一段蒸发表面冷却器，液相进入二段蒸发加热器(21)的管程的下部入口；二段蒸发加热器(21)壳程设置有1.2Mpa的蒸汽进口，与靠压差自下而上流动的尿液逆流换热，换热后的冷凝液进入二段蒸发加热器液位槽(23)进行收集，收集后的蒸汽冷凝液如前所述进入到一蒸热能利用加热段(18)进一步回收热量；尿液自二段蒸发加热器(21)的上部管程出口出来后进入二段蒸发分离器(22)进行气液两相的分离，气相自顶部出口进入二段表面蒸发冷凝器，液相自下部出口进入尿素熔融泵；此时在0.033MPa下，尿液经热能回收段和加热段被加热到130‑135℃，此时质量百分数浓度到97％，去二段蒸发加热器(21)的尿液，在0.0033Mpa、140℃下被压缩到质量百分数99.75％，此熔融尿液经分离段分离后，由尿素熔融泵送往造粒塔顶部的旋转喷头，进行造粒；造粒塔底得到成品颗粒尿素，由皮带运输机运至包装岗位，称量包装。...
【技术特征摘要】
1.一种尿素生产工艺，其包含如下步骤：
A.尿素的合成
由二氧化碳压缩机加压后的20.5Mpa的125℃二氧化碳、高压氨泵加压后的
20.5Mpa经过氨预热器加热到45℃-60℃的液氨与来自一甲泵的高压甲铵液进入
尿素合成塔(1)进行合成反应，反应后188-190℃的尿液混合物减压到1.75MPa
进入闪蒸预分离器(2)闪蒸分离。
B.中压分解回收
由闪蒸预分离器(2)来的尿液经一分预加热器(3)与解析废液换热后进
入中压汽提塔(4)，经过中压汽提塔(4)的自汽提作用及壳侧蒸汽加热后的尿
液经自调阀减压后进入低压汽提塔(5)；进入低压汽提塔(5)的尿液通过低压
汽提塔(5)的自汽提作用及壳程蒸汽加热后减压进入闪蒸预加热器(9)；进入
中压汽提塔(4)壳侧的蒸汽与管程的尿液换热后的冷凝液进入中压汽提塔液位
槽(7)进行收集，进入低压汽提塔(5)壳程的蒸汽与管程的尿液换热后的蒸
汽冷凝液进入低压汽提塔液位槽(8)进行收集，中压汽提塔液位槽(7)与低
压汽提塔液位槽(8)的冷凝液混合后进入一蒸热能利用加热段(18)；进入预
分离的气相经闪蒸预加热器(9)与低压汽提塔(5)出口尿液换热后进入一吸
冷却器B(13)，汽提塔气相与经过二甲液预热器(6)提温后的二甲液混合后进
入闪蒸加热器(9)热能利用段与闪蒸分离器出口的尿液换热后进入一吸冷却器
A(12)，与脱盐水换热后进入一吸冷却器B(13),经一甲液分离器(14)分离
后，液相经一甲泵加压后90-95℃、压力20.5Mpa返回高压系统；气相进入一段
吸收塔(15)，经过惰洗器下来的氨水和顶部回流氨洗去二氧化碳后温度45℃，
CO2含量＜100×10-6的气氨进入氨冷器(16)、惰洗器，经惰洗进一步洗去氨后
\t排放入放空筒；液相进入一吸冷却器A(12)与中压汽提塔(4)的气相混合后
进入一甲液分离器(14)；一吸冷却器A(12)与一吸冷却器B(13)的反应热
靠壳程的脱盐水来换热，系统设置有脱盐水循环泵，脱盐水循环泵出口水首先
进入一吸冷却器B(13)的管程上部入口，从下部出口出来后进入一吸冷却器A
(12)的下部入口，从顶部出来后送出界区与合成系统的溴化锂系统回收热量，
回收热量后的热水在进入蒸发式冷却器(11)进一步降温冷却以满足系统降温
的需要；
C.低压分解回收
中压汽提塔(4)减压至0.25-0.35Mpa，送入低压汽提塔(5)，经过解析系
统的气体汽提作用及壳侧蒸汽加热到135-140℃；尿液中残余的过剩氨和甲铵在
此汽化，进入气相；加热后的尿液减压后送往闪蒸预加热器(9)，与闪蒸预分
离器(2)的气相换热后进入闪蒸槽；气体经二甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘世杰，袁辉耀，李新丽，
申请(专利权)人：河南骏化发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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