用于氨基甲酸酯分解和从尿素溶液中汽提氨和二氧化碳的改进型设备及延长其使用寿命的方法技术

一种用于氨基甲酸酯分解和从尿素溶液中汽提氨和二氧化碳的改进的设备（１），包括一个汽提器（２），该汽提器（２）包括一个基本上是圆柱形的壳体（３），壳体（３）可以在相对于汽提器的水平对称轴（Ｘ－Ｘ）旋转１８０°的两个不同的垂直位置，固定在支撑壳体（３）的结构（６）上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于氨基甲酸酯分解和从尿素溶液中汽提氨和二氧化碳的改进型设备专利
从其广义方面，本专利技术涉及从氨和二氧化碳反应产生的尿素水溶液中回收氨基甲酸酯和未反应的游离氨。在下面的说明中这种尿素水溶液将也称为尿素溶液。尤其是，本专利技术涉及从尿素水溶液中分离未反应物质的方法，该尿素水溶液是通过氨基甲酸酯(尿素合成反应的中间产物)分解，并用例如随后用作尿素合成反应物的二氧化碳气流汽提未反应的氨和二氧化碳得到的浓缩产物。更具体地说，但非排他地，本专利技术涉及一种改进的用于从含有上述组分的尿素水溶液中进行这些组分汽提的设备，该设备包括：—一个汽提器，包括一个基本上是圆柱形的壳体，其相对两端分别用封头封闭，并在其最邻近的部位设置有输送汽提流体的入口和出口，用于汽提步骤的热交换和控制设备；—一个在垂直位置支撑壳体的结构。本专利技术还涉及一种延长上述型式设备使用寿命的方法，并参阅有关这个特定领域的申请资料，仅以对其简化展示为目的，作出下面说明。
技术介绍
在此特定的
，正如众所周知，实现尿素合成的步骤包括：从含有未反应物质的尿素水溶液中分离未反应物，并使之再循环到合成部分；为此，需要使用汽提设备，该设备与合成反应器相连，并且最好在与相应反应器同样的压力下操作。仅从结构观点看，这些设备与大型的直立的管束式热交换器类似，在管内进行实际的“汽提”操作，这就是说进行处理来自反应器的尿素水溶液，通过该处理将大部分未反应的氨-->和CO2分离(汽提)出来，从而得到浓缩的尿素。通过用蒸汽加热尿素水溶液进行未反应的氨和CO2的分离，在所谓的“CO2汽提”的情况下，甚至还要加入CO2作为汽提剂。在总循环的尿素工艺中，特别是那些向合成反应器中加入CO2作为汽提剂的工艺中，在其中进行汽提过程的管束式热交换器是很可能产生腐蚀现象的设备。更确切地说，最易于产生腐蚀的部位是汽提器的上部、管束式热交换器列管的上部附近。事实上，在列管上部的内表面蒸发现象更为剧烈，同时形成NH3+CO2+水蒸气，这些对于通常涂覆的并保护所述列管内壁的钝化膜起着侵蚀和腐蚀作用。特别是，由于腐蚀作用，管束的管壁上部变得越来越薄，因此，为了消除上部损害，整个汽提器将需要更新，要不然需要费用昂贵的维修，一般是要将管束热交换器截断。由于这种腐蚀现象，该汽提设备的平均寿命约为10-12年，尽管在大多数情况下，设备的许多其它部件，特别是汽提器壳体仍然可正常使用。为了制造理想的这种设备并消除这种腐蚀现象，曾对一些特殊材料进行研究。迄今，仍然不可能消除腐蚀。在本专利技术基础上的技术问题是如何设计一种改进的设备，可以分离氨基甲酸酯并从尿素水溶液中汽提氨和二氧化碳，该设备具有的结构和功能特点可以延长设备本身的使用寿命，并克服了现今的现有技术的解决方法所存在的局限性。
技术实现思路
专利技术概述根据本专利技术的解决思路是打算将汽提器翻转180°，这样使受损的上部转到下面，位于设备的底部，并相对地，将尚未受损害的相应区域转到上面。按此方法，该汽提器的使用寿命可提高一倍。根据这种想法，前述技术问题可通过上述型式的设备解决，所述设备包括：-->—一个汽提器(2)，包括一个基本上是圆柱形的壳体(3)，其相对两端分别用封头(A，B)封闭，并在封头附近处设有汽提流体的入口和出口(N1，N2，N3，N4，N5，N6)，并装有用于汽提步骤的热交换(4)和控制设备；—用于在垂直位置支撑所述壳体(3)的结构(6)；其特征在于，汽提器(2)的壳体(3)可以在相对于所述汽提器的水平对称轴(X-X)转动180°的两个不同的垂直位置，固定在所述的结构(6)上。本专利技术还涉及一种延长设备使用寿命的方法，所述设备是用于氨基甲酸酯分解和从尿素水溶液中汽提未反应的氨和二氧化碳的设备，该设备包括：—一个汽提器(2)，包括一个基本上是圆柱形的壳体(3)，其相对两端分别用封头(A，B)封闭，并在封头附近处设有汽提流体的入口和出口(N1，N2，N3，N4，N5，N6)，并装有用于汽提步骤的热交换(4)和控制设备；—用于在垂直位置支撑所述壳体(3)的结构(6)；其特征在于，在达到预定的时限后，即当所述热交换器设备的上部达到预定的破损程度以后，可以将所述壳体(3)相对于汽提器的水平对称轴(X-X)旋转180°。根据本专利技术的设备和方法的特点和优点，可从下面的非限定性的叙述及所指出的具体方案，同时参阅附图，明显地体现出来。附图简述图1表示根据本专利技术第一种使用条件下的一种设备的示意图，用于从尿素水溶液中汽提氨基甲酸酯。图2表示图1设备在第二种使用条件下的示意图。图3表示图1设备的部件示意图。图4A表示图3部件顶示图，4B和4C分别为图3部件的侧视图。图5表示图1设备的透视图。-->专利技术详述参照上面提到的附图，用数字1示意地表示按照本专利技术完成的全套设备，该设备用于氨基甲酸酯分解和从尿素水溶液中汽提未反应的氨和二氧化碳。显然，该设备与尿素合成反应器(由于其是通用型的，故未示出)相连，后者向设备1供给合成尿素溶液。该溶液是一种含有尿素、氨基甲酸酯和未反应氨的尿素水溶液。设备1含有一个汽提器2，其包括一个基本上是圆柱形的壳体3。壳体3在其相对两端分别用封头A、B封闭。每个封头A、B包含一个安装在壳体3相应一端的圆筒形部分和一个球形密封帽。在球形帽顶部，封头上分别设有通道，即所谓的“人孔”。在靠近封头A、B的部位设有不同的开孔，作为汽提流体的入口和/或出口，其将在下文中详述。在壳体3的内部安装有热交换设备。此类设备可以管束式热交换器4为代表，利用分别安装在上下封头A、B上的管板5将其固定在壳体内。在装配或维修期间，通过所谓的人孔可以到达每个管板5上。为将壳体3支撑在垂直位置，设备1上还设有支撑结构6。壳体3的纵向轴Y-Y沿垂直方向延伸(图3)。特别是该壳体3设有支撑元件7，例如支撑鞍架，它固定在支撑结构6上，如图5所示。参见图1，将尿素溶液通过安置在封头A的圆筒形部分的管口N1加入到汽提器2中，所述尿素溶液含有：尿素，氨基甲酸酯，游离氨和水，来自尿素合成反应器(由于它是通用型的，未示出)。将需要进行浓缩的尿素溶液通过分布箱8分布到上管板5上，并使之通过套管(图中未示出)，采用液膜流动方式，在管9的内部流下来，所述套管装在热交换器的管9上。分布箱8固定在相应的封头A的圆筒部分，并由例如焊接的金属板箱制成。该箱8的作用是将处理的尿素溶液分布到其下面的管板5上。从位于壳体3下部的管口N3加入用作汽提剂的CO2，并通过使氨蒸发来促进氨基甲酸酯分解。为使气体分布良好，在下封头B内安有一-->个CO2分布器，它通过连接管10与管口N3连通。该CO2分布器安装在液体分布器8内。氨基甲酸酯蒸发和分解的热量由管9外边水蒸气冷凝供给。水蒸气通过位于上管板5下面最近的管口N5通入。该蒸汽一旦冷凝，即从管束下部通过位于稍高于下管板5的管口N6排出。从安装在壳体3上封头A球形帽上的管口N4排出氨蒸汽和汽提CO2，以及由氨基甲酸酯蒸发和分解产生的CO2和水。这样浓缩的尿素溶液，从汽提器2的下部通过位于下封头B球形帽内并与U形管11相连的管口N2排出，同时控制其液面。通常，在壳体3的下封头上设有适当的管口，位于人孔上并与液面控制设备/仪器连接。考虑到特殊的需要，如果处理溶液的液面控制仪是差示型的(Δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于氨基甲酸酯分解和从尿素溶液中汽提氨和二氧化碳的改进型设备（１），包括： －一个汽提器（２），包括一个基本上是圆柱形的壳体（３），其相对两端分别用封头（Ａ，Ｂ）封闭，并在封头附近处设有汽提流体的入口和出口（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６），并装有用于汽提步骤的热交换（４）和控制设备； －用于在垂直位置支撑所述壳体（３）的结构（６）； 其特征在于，汽提器（２）的壳体（３）可以在相对于所述汽提器的水平对称轴（Ｘ－Ｘ）转动１８０°的两个不同的垂直位置，固定在所述的结构（６）上。

【技术特征摘要】
EP 2000-10-9 00121953.41.用于氨基甲酸酯分解和从尿素溶液中汽提氨和二氧化碳的改进型设备(1)，包括：—一个汽提器(2)，包括一个基本上是圆柱形的壳体(3)，其相对两端分别用封头(A，B)封闭，并在封头附近处设有汽提流体的入口和出口(N1，N2，N3，N4，N5，N6)，并装有用于汽提步骤的热交换(4)和控制设备；—用于在垂直位置支撑所述壳体(3)的结构(6)；其特征在于，汽提器(2)的壳体(3)可以在相对于所述汽提器的水平对称轴(X-X)转动180°的两个不同的垂直位置，固定在所述的结构(6)上。2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述汽提流体的入口和出口(N1，N2，N3，N4，N5，N6)在汽提器(2)上相对于所述对称轴(X-X)是对称的。3.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述壳体(3)在所述封头的邻近部位的外部，装有支撑元件(7)，该元件是相对于对称轴(X-X)对称装配的。4.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述汽提步骤的热交换(4)和控制设备，相对于所述对称轴(X-X)对称地布置在汽提器壳体内。5.根据权利要求1的设备，其特征在于，它包括所述入口和出口(N1，N2，N3，...

【专利技术属性】
技术研发人员：恩里科里齐，
申请(专利权)人：乌里阿卡萨勒有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]