连续自动测定尿素溶液N/C比的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于连续自动测定尿素溶液N/C比的系统，解决了现有尿素溶液N/C比测量操作不便、精确度不高等问题。技术方案包括连接合成塔和气提塔的尿液主管，所述尿液主管经取样阀组、控温装置、减压装置、密度测量装置与尿素装置的中低压系统或尿液槽连接；所述密度测量装置的信号输出端与N/C比计算装置连接。本实用新型专利技术系统简单、测量精度高，流程简单、投资成本低、易于操作，不易结晶、抗腐蚀，可实现连续自动测量。

【技术实现步骤摘要】
连续自动测定尿素溶液N/C比的系统
本技术涉及一种测量系统，具体的说是一种连续自动测定尿素溶液N/C比的系统。
技术介绍
尿素工业化生产装置尿素合成反应都在高压圈完成，而高压圈的N/C比作为重要参数对高压圈的操作有重要影响，提高N/C比，则CO2转化率上升，可以抑制缩二脲的生成，同时降低系统中组分的腐蚀性。但是高的N/C比物料的饱和蒸气压也会高，从而需要提高系统的操作压力才能保持物系处于液态。同时，高的N/C比也增加了未反应氨的循环量，从而相对减少了高压圈的有效反应时间，减小了高压圈的处理能力，加大了回收工序的负荷和能耗。因此，控制合理的N/C比，对于提高尿素的合成转化率，在尿素合成系统中获得一个平衡的、高效的操作，提高装置的生产能力，是十分必要的。目前国内绝大部分尿素装置通过手动取样分析来测定高压圈的N/C比。这种操作方法存在以下问题：1、手动分析人为因素较多(包括取样和分析)，可能导致分析结果不准确；2、从取样到实验室出分析结果周期较长，分析结果滞后，难以用分析结果准确指导生产操作,难以保证装置在最佳操作点运行。而工业上曾经采取过的色谱分析仪、重力分析仪等都不能解决结晶堵塞、腐蚀仪表、精度不够等诸多方面存在的问题，使用效果不是很理想。另外，随着生产装置越来越大型化，长周期稳定运行越来越重要，实现自动化连续取样分析并用于指导生产操作就显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种系统简单、测量精度高，流程简单、投资成本低、易于操作，不易结晶、抗腐蚀的连续自动测定尿素溶液N/C比的系统。技术方案包括连接合成塔和气提塔的尿液主管，所述尿液主管经取样阀组、控温装置、减压装置、密度测量装置与尿素装置的中低压系统或尿液槽连接；所述密度测量装置的信号输出端与N/C比计算装置连接。所述密度测量装置经压力控制装置与尿素装置的中低压系统或尿液槽连接。所述取样阀组还与冲洗水供应装置连接。所述取样阀组由连接尿液主管的阀门、连接控温装置的阀门和连接冲洗水供应装置的阀门组成。所述控温装置为换热器。所述减压装置为毛细管或限流孔板。所述压力控制装置为自力式调节阀或压力控制阀。所述密度测量装置为具有测量密度功能的科里奥利(Coriolis)质量流量计或放射性密度计。本技术由尿素合成高压圈的尿液主管中取样，由于样品的温度高、压力大，通过控温装置降低样品的温度，通过减压装置降低样品的压力，使样品的温度和压力被控制在满足密度测量装置限下的测量条件下，配合压力控制装置在稳定的温度和压力条件下利用密度测量装置测定预处理后样品的密度，测量数据传送给N/C比计算装置，通过将密度数据代入N/C比公式进行数学运算，计算出高压圈物料的N/C比，测量后的样品经压力控制装置后回送中低压系统或尿液槽。整个取样测量过程可连续自动化进行，替代人工操作，省时省力、测量速度快、精度高。进一步的，为了解决管道结晶堵塞的问题，通过取样阀组还接入了冲洗水供应装置，根据需要可引入冲洗水对连接尿液主管方向的管路或者是连接控温装置方向的管路进行临时或定期冲限，达到防止管路结晶和抗腐蚀的目的。本技术系统简单可靠、测量精度高，流程简单、投资成本低、易于操作，不易结晶、抗腐蚀，可长期稳定运行。附图说明图1为本技术系统图。其中，1-合成塔、2-汽提塔、3-取样阀组、4-控温装置、5-减压装置、6-密度测量装置、7-压力控制装置、8-NC比计算装置、9-冲洗水供应装置、10-尿液主管、11-尿液槽。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步解释说明：参见图1，尿液主管10连接合成塔1和气提塔2，所述尿液主管1还经取样阀组3、控温装置4、减压装置5、密度测量装置6、压力控制装置7与尿液槽11(或尿素装置的中低压系统或)连接；所述密度测量装置6的信号输出端与N/C比计算装置8连接；所述取样阀组3还与冲洗水供应装置9连接；所述取样阀组3由连接尿液主管的阀门、连接控温装置的阀门和连接冲洗水供应装置的阀门组成，可以为一体式阀组也可以是三个独立的阀门的组合，所述控温装置4为换热器，如管壳式换热器、浸泡式换热器等；所述减压装置5为毛细管或限流孔板；所述密度测量装置6可以是具有测量密度功能的科里奥利(Coriolis)质量流量计，也可以是放射性密度计。所述压力控制装置7为自力式调节阀或压力控制阀。所述N/C比计算装置为电子计算器。测量过程：通过取样阀组3从尿素合成塔1到汽提塔2的尿液主管10上连续不断引出样品，样品温度为183℃，压力为14.0MPaG。通过取样阀组3引出的样品通过控温装置4将温度降至60℃(控温装置4为换热器，所用冷却介质为38℃的脱盐水)，样品降温之后通过减压装置5将样品压力降到2.5MPaG，减压装置5为毛细管或限流孔板，介质通过高速流过减压装置5来实现从14.0MPaG到2.5MPaG的减压，减压装置5与压力控制装置7联合使用，通过控制流量来将样品压力稳定在2.5±0.1MPaG；经减温减压后，60℃、2.5MPaG参数稳定的样品进入密度测量装置6，测量样品密度后送入尿液槽11。密度测量装置6采集的密度数据输送至N/C比计算装置8进行运算，通过将密度数据代入N/C比公式进行数学运算得到N/C比，计算结果可送入存储装置存储。采用本技术系统可实现连续自动测量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续自动测定尿素溶液N/C比的系统，包括连接合成塔和气提塔的尿液主管，其特征在于，所述尿液主管经取样阀组、控温装置、减压装置、密度测量装置与尿素装置的中低压系统或尿液槽连接；所述密度测量装置的信号输出端与N/C比计算装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种连续自动测定尿素溶液N/C比的系统，包括连接合成塔和气提塔的尿液主管，其特征在于，所述尿液主管经取样阀组、控温装置、减压装置、密度测量装置与尿素装置的中低压系统或尿液槽连接；所述密度测量装置的信号输出端与N/C比计算装置连接。2.如权利要求1所述的连续自动测定尿素溶液N/C比的系统，其特征在于，所述密度测量装置经压力控制装置与尿素装置的中低压系统或尿液槽连接。3.如权利要求1或2所述的连续自动测定尿素溶液N/C比的系统，其特征在于，所述取样阀组还与冲洗水供应装置连接。4.如权利要求3所述的连续自动测定尿素溶液N/C比的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志国，刘芳，夏炎华，卢喜华，孙喜，余志文，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42