一种尿素合成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于一种尿素合成装置；包括空气输送管道和水输送管道，空气输送管道与深冷分离空气装置的进口相连，深冷分离空气装置的氮气出口与通过第一三通与氮氢气压缩装置的进口相连，深冷分离空气装置的氧气出口通过第二三通与锅炉装置氧气进口相连；水输送管道与光分解水反应装置的进口相连，光分解水反应装置的氧气出口与第二三通的第三端相连，光分解水反应装置的氢气出口与第一三通的第三端相连；锅炉装置包括锅炉装置氧气进口、锅炉装置燃料进口、锅炉装置脱盐水进口、锅炉装置冷凝液进口、锅炉装置烟气出口和锅炉装置蒸汽出口；具有结构设计合理、工艺简单、可操作性强、节约化石能源和电力能源和对环境友好的优点。

Urea synthesis device

The utility model belongs to a urea synthesis device; including air pipeline and water pipeline, air inlet pipeline and cryogenic air separation device is connected to the cryogenic air separation plants nitrogen exports and imports by 13 and the nitrogen hydrogen compression device connected to the air cryogenic separation device through the oxygen import and export two or three and the boiler device connected to oxygen; water conveying pipeline and imported water splitting reaction device is connected to the water splitting reaction device and the oxygen outlet two or three through the end of third. The photocatalytic water splitting reaction device and the hydrogen outlet 13 through the third end connected; boiler device comprises a boiler device, oxygen inlet device of fuel boiler import, import, desalted water boiler plant boiler plant boiler plant flue gas condensate import, export and export device of steam boiler; The utility model has the advantages of reasonable structural design, simple process, strong operability, saving fossil energy and electric energy and environmental friendliness.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于尿素合成
，具体涉及一种尿素合成装置。
技术介绍
能源危机和环境恶化是当前人类社会所面临的两个重大问题，开发可持续利用的清洁能源是解决上述问题的有效途径。尿素是目前我国施用量最大的一种化学氮肥；其主要以合成氨和CO2为原料合成，合成氨工业发展历经百年发展已非常成熟，目前已工业化的合成氨工艺主要以煤、天然气、渣油为原料，以上三种资源全部为不可再生资源，且生产工程中产生大量的废弃物，属高污染型工业，且具有化石能源消耗量大、工艺繁琐需要煤气净化装置进行净化、且电力能源消耗大的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种结构设计合理、工艺简单、可操作性强、节约化石能源和电力能源和对环境友好的一种尿素合成装置。本技术的目的是这样实现的：包括空气输送管道和水输送管道，空气输送管道与深冷分离空气装置的进口相连，深冷分离空气装置的氮气出口与通过第一三通与氮氢气压缩装置的进口相连，深冷分离空气装置的氧气出口通过第二三通与锅炉装置氧气进口相连；水输送管道与光分解水反应装置的进口相连，光分解水反应装置的氧气出口与第二三通的第三端相连，光分解水反应装置的氢气出口与第一三通的第三端相连；锅炉装置包括锅炉装置氧气进口、锅炉装置燃料进口、锅炉装置脱盐水进口、锅炉装置冷凝液进口、锅炉装置烟气出口和锅炉装置蒸汽出口；所述锅炉装置燃料进口与燃料输送管道相连，锅炉装置脱盐水进口与脱盐水管道相连，锅炉装置烟气出口依次通过锅炉烟气除尘及脱硫装置、二氧化碳提纯装置和二氧化碳压缩机装置与尿素合成装置的二氧化碳进口相连；锅炉装置蒸汽出口分别与第一汽轮机装置的蒸汽进口和第二汽轮机装置的蒸汽进口相连，第一汽轮机装置的冷凝液出口和第二汽轮机装置的冷凝液出口分别与锅炉装置冷凝液进口相连，第一汽轮机装置的动力输出端与深冷分离空气装置内部的空压机的动力输入端相连；第二汽轮机装置的动力输出端与氮氢气压缩装置的动力输入端相连；氮氢气压缩装置的出口通过氨合成装置与尿素合成装置的液氨进口相连；所述尿素合成装置的出口与成品尿素储仓相连。优选地，所述的锅炉装置为纯氧燃烧锅炉。优选地，所述的氨合成装置与尿素合成装置之间设有液氨泵。本技术通过设置深冷分离空气装置能够对空气进行分离，分离出用于制备尿素的氮气和用于锅炉装置燃烧的氧气，通过设置光分解水反应装置能够对水进行催化剂催化分解，分解出用于制备尿素的氢气和用于锅炉装置燃烧的氧气；锅炉装置燃烧后的高压蒸汽为深冷分离空气装置内部的空压机和氮氢气压缩装置提供动力；具有结构设计合理、工艺简单、可操作性强、节约化石能源和电力能源和对环境友好的优点。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。如图1所示，本技术包括空气输送管道15和水输送管道16，空气输送管道15与深冷分离空气装置2的进口相连，深冷分离空气装置2的氮气出口与通过第一三通26与氮氢气压缩装置10的进口相连，深冷分离空气装置2的氧气出口通过第二三通13与锅炉装置氧气进口17相连；水输送管道16与光分解水反应装置1的进口相连，光分解水反应装置1的氧气出口与第二三通13的第三端相连，光分解水反应装置1的氢气出口与第一三通26的第三端相连；锅炉装置5包括锅炉装置氧气进口17、锅炉装置燃料进口18、锅炉装置脱盐水进口19、锅炉装置冷凝液进口20、锅炉装置烟气出口21和锅炉装置蒸汽出口22；所述锅炉装置燃料进口18与燃料输送管道23相连，锅炉装置脱盐水进口19与脱盐水管道24相连，锅炉装置烟气出口21依次通过锅炉烟气除尘及脱硫装置6、二氧化碳提纯装置7和二氧化碳压缩机装置8与尿素合成装置12的二氧化碳进口相连；锅炉装置蒸汽出口22分别与第一汽轮机装置4的蒸汽进口和第二汽轮机装置9的蒸汽进口相连，第一汽轮机装置4的冷凝液出口和第二汽轮机装置9的冷凝液出口分别与锅炉装置冷凝液进口20相连，第一汽轮机装置4的动力输出端与深冷分离空气装置2内部的空压机3的动力输入端相连；第二汽轮机装置9的动力输出端与氮氢气压缩装置10的动力输入端相连；氮氢气压缩装置10的出口通过氨合成装置11与尿素合成装置12的液氨进口相连；所述尿素合成装置12的出口与成品尿素储仓25相连。所述的锅炉装置5为纯氧燃烧锅炉。所述的氨合成装置11与尿素合成装置12之间设有液氨泵14。一种尿素合成装置的合成方法，包括如下步骤：步骤一：空气输送管道15中的空气经过深冷分离空气装置2进行分离，分离后的氮气通过深冷分离空气装置2的氮气出口进入第一三通26内，分离后的氧气通过氧气出口进入第二三通13内；氮气的摩尔浓度不小于99.9％，氮气的压力为1.0～8.0MPa；氧气的摩尔浓度不小于99.9％，氧气的压力为0.1～1.0MPa；步骤二：水输送管道16中的水通过光分解水反应装置1中的催化剂催化分解生成氢气和氧气，催化剂催化分解生成的氢气进入第一三通26内，催化剂催化分解生成的氧气进入第二三通13内；氢气纯度不小于99.9％，氢气的压力为0.1MPa～1.0MPa；氧气纯度不小于99.9％，氧气的压力为0.1MPa～1.0MPa；步骤三：所述步骤一中进入第二三通13内的氧气与所述步骤二中进入第二三通13内的氧气混合后通过锅炉装置氧气进口17进入锅炉内与通过锅炉装置燃料进口18进入的燃料燃烧生成锅炉烟气，其燃烧产生的热量使锅炉装置脱盐水进口19中进入的脱盐水和锅炉装置冷凝液进口20进入的冷凝液产生高压蒸汽；所述的锅炉烟气中的二氧化碳摩尔浓度不小于90％；所述高压蒸汽的压力为7～15MPa；步骤四：所述步骤三中压力为7～15MPa的高压蒸汽分别进入第一汽轮机装置4和第二汽轮机装置9内产生机械能，第一汽轮机装置4产生的机械能驱动深冷分离空气装置2内部的空压机3运动，第二汽轮机装置9产生的机械能驱动氮氢气压缩装置10运动；压力为7～15MPa的高压蒸汽进入第一汽轮机装置4和第二汽轮机装置9的体积比为1∶10～10∶1；步骤五：所述步骤四中分别进入第一汽轮机装置4和第二汽轮机装置9内的高压蒸汽经过第一汽轮机装置4和第二汽轮机装置9成为蒸汽冷凝液，所述蒸汽冷凝液分别第一汽轮机装置4的冷凝液出口和第二汽轮机装置9的冷凝液出口分别进入锅炉装置5内循环使用；所述蒸汽冷凝液的温度为温度20～95℃；步骤六：使步骤三中所述二氧化碳摩尔浓度不小于90％的锅炉烟气中通过锅炉烟气除尘及脱硫装置6进行除尘和脱硫；所述的除尘方式为：布袋除尘、电除尘或超重力除尘之一；脱硫工艺为：氨法脱硫或石灰石法脱硫之一；经过锅炉烟气除尘及脱硫装置6后的锅炉烟气中含尘量不大于30mg/Nm3，二氧化硫含量不大于5mg/Nm3，二氧化碳的摩尔浓度不小于95％，一氧化碳和氮气的总体积分数不大于5％；步骤七：使步骤六中所述的经过锅炉烟气除尘及脱硫装置6后的锅炉烟气进入二氧化碳提纯装置7中进行提纯，提纯后的二氧化碳摩尔浓度不小于98％；所述二氧化碳提纯装置7中的提纯方式为深冷分离或变压吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尿素合成装置，包括空气输送管道(15)和水输送管道(16)，其特征在于：空气输送管道(15)与深冷分离空气装置(2)的进口相连，深冷分离空气装置(2)的氮气出口与通过第一三通(26)与氮氢气压缩装置(10)的进口相连，深冷分离空气装置(2)的氧气出口通过第二三通(13)与锅炉装置氧气进口(17)相连；水输送管道(16)与光分解水反应装置(1)的进口相连，光分解水反应装置(1)的氧气出口与第二三通(13)的第三端相连，光分解水反应装置(1)的氢气出口与第一三通(26)的第三端相连；锅炉装置(5)包括锅炉装置氧气进口(17)、锅炉装置燃料进口(18)、锅炉装置脱盐水进口(19)、锅炉装置冷凝液进口(20)、锅炉装置烟气出口(21)和锅炉装置蒸汽出口(22)；所述锅炉装置燃料进口(18)与燃料输送管道(23)相连，锅炉装置脱盐水进口(19)与脱盐水管道(24)相连，锅炉装置烟气出口(21)依次通过锅炉烟气除尘及脱硫装置(6)、二氧化碳提纯装置(7)和二氧化碳压缩机装置(8)与尿素合成装置(12)的二氧化碳进口相连；锅炉装置蒸汽出口(22)分别与第一汽轮机装置(4)的蒸汽进口和第二汽轮机装置(9)的蒸汽进口相连，第一汽轮机装置(4)的冷凝液出口和第二汽轮机装置(9)的冷凝液出口分别与锅炉装置冷凝液进口(20)相连，第一汽轮机装置(4)的动力输出端与深冷分离空气装置(2)内部的空压机(3)的动力输入端相连；第二汽轮机装置(9)的动力输出端与氮氢气压缩装置(10)的动力输入端相连；氮氢气压缩装置(10)的出口通过氨合成装置(11)与尿素合成装置(12)的液氨进口相连；所述尿素合成装置(12)的出口与成品尿素储仓(25)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种尿素合成装置，包括空气输送管道(15)和水输送管道(16)，其特征在于：空气输送管道(15)与深冷分离空气装置(2)的进口相连，深冷分离空气装置(2)的氮气出口与通过第一三通(26)与氮氢气压缩装置(10)的进口相连，深冷分离空气装置(2)的氧气出口通过第二三通(13)与锅炉装置氧气进口(17)相连；水输送管道(16)与光分解水反应装置(1)的进口相连，光分解水反应装置(1)的氧气出口与第二三通(13)的第三端相连，光分解水反应装置(1)的氢气出口与第一三通(26)的第三端相连；锅炉装置(5)包括锅炉装置氧气进口(17)、锅炉装置燃料进口(18)、锅炉装置脱盐水进口(19)、锅炉装置冷凝液进口(20)、锅炉装置烟气出口(21)和锅炉装置蒸汽出口(22)；所述锅炉装置燃料进口(18)与燃料输送管道(23)相连，锅炉装置脱盐水进口(19)与脱盐水管道(24)相连，锅炉装置烟气出口(21)依次通过锅炉烟气除尘及脱硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：段艳慧，张洋洋，刘欣，段东林，顾朝晖，李红明，梁斐，吴培，
申请(专利权)人：河南心连心化肥有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41