一种带余压发电功能的尿素生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于一种带余压发电功能的尿素生产装置；包括尿素合成高压圈单元，尿素合成高压圈单元中的汽提塔通过透平发电机组与尿素合成中低压系统相连，尿素合成中低压系统与尿素蒸发造粒系统相连；所述透平发电机组的轴端密封处设有氮气进口管道和氮气出口管道，氮气进口管道上设有预热器，透平发电机组的发电端与电网或用电设备相连；具有结构简单、设计合理、适用于大部分尿素生产设备、投资改造成本低、在保证生产设备平稳运行的同时有效回收能量的优点。

A Urea Production Device with Residual Voltage Generation Function

The utility model belongs to a urea production device with residual pressure power generation function; it includes a urea synthesis high-pressure ring unit, a stripper in the urea synthesis high-pressure ring unit is connected with the urea synthesis medium-low pressure system through a turbine generator set, and a urea synthesis medium-low pressure system is connected with the urea evaporation granulation system; the shaft end seal of the turbine generator set is provided with nitrogen inlet pipeline and nitrogen. The gas outlet pipeline and the nitrogen inlet pipeline are equipped with preheater, and the generating end of the turbine generator unit is connected with the power grid or electrical equipment. It has the advantages of simple structure, reasonable design, suitable for most urea production equipment, low cost of investment and transformation, and effective energy recovery while ensuring the smooth operation of production equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种带余压发电功能的尿素生产装置
本技术属于尿素生产
，具体涉及一种带余压发电功能的尿素生产装置。
技术介绍
尿素【CO(NH2)2】别名为碳酰二胺、碳酰胺、脲，在自然界中主要存在于人类和动物排泄的尿液中。其用途广泛，不仅是一种用于农业生产的高效氮肥，而且是工业中常用的化工原料。1773年，化学家鲁埃勒(Rouelle)在蒸发尿液时第一次发现了尿素。1798年被福克洛(FoUrcray)及万库林(Vauqudin)确定为是一种新物质，并命名为尿素。1828年，魏勒(Uvohler)在实验室加热氰酸铵时制得尿素。1886年，巴塞洛夫(Bassroff)第一个试验成功现代工业所采用的氨和二氧化碳直接合成尿素的方法。1922年德国首先用氨与二氧化碳合成尿素进行工业化生产。二氧化碳气提法尿素生产工艺由荷兰斯塔米卡邦公司于1964年开始中试试验，1967年建成第一套工业装置，在20世纪70年代初期得到迅速发展，现在已成为世界上建厂最多、生产装备能力最大的尿素生产工艺。二氧化碳气提法生产尿素过程中余热得到利用可以副产低压蒸汽，但是余压没有得到利用，二氧化碳气提法生产尿素分为高压和中低压系统，物料从高压系统到低压系统过程中，有较高的能量可以利用，目前的工艺节流减压，使大量能量浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、设计合理、适用于大部分尿素生产设备、投资改造成本低、在保证生产设备平稳运行的同时有效回收能量的一种带余压发电功能的尿素生产装置。本技术的目的是这样来实现的：该尿素生产装置包括尿素合成高压圈单元，尿素合成高压圈单元中的汽提塔通过透平发电机组与尿素合成中低压系统相连，尿素合成中低压系统与尿素蒸发造粒系统相连；所述透平发电机组的轴端密封处设有氮气进口管道和氮气出口管道，氮气进口管道上设有预热器，透平发电机组的发电端与电网或用电设备相连。优选地，所述尿素合成高压圈单元包括汽提塔，汽提塔下部与二氧化碳气体管道相连，汽提塔顶部的气相出口通过管道与高压甲铵冷凝器的第一进口相连，高压甲铵冷凝器的第二进口与高压喷射器的出口相连，高压喷射器的气体进口通过氨泵与氨管道相连，高压喷射器的液相进口与高压甲铵洗涤器的液相出口相连，高压甲铵冷凝器的液相出口和气相出口分别与尿素合成塔的进口相连，尿素合成塔顶部的气相出口与高压甲铵洗涤器的进口相连，尿素合成塔底部的液相出口与汽提塔上部的原料进口相连，汽提塔底部的液相出口与透平发电机组的液相进口相连。优选地，所述尿素合成中低压系统包括与透平发电机组的液相出口相连的中压闪蒸罐以及与高压甲铵洗涤器的气相出口相连的低压吸收塔，中压闪蒸罐通过精馏塔和常压闪蒸罐与尿素蒸发造粒系统相连，尿素蒸发造粒系统包括与常压闪蒸罐相连的尿素溶液槽，尿素溶液槽依次通过尿素溶液泵、一段蒸发加热器、一段蒸发分离器、二段蒸发加热器和二段蒸发分离器与造粒塔相连。优选地，所述常压闪蒸罐与尿素溶液槽之间安装有预蒸发器。本技术具有结构简单、设计合理、适用于大部分尿素生产设备、投资改造成本低、在保证生产设备平稳运行的同时有效回收能量的优点。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，各图中的只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。如图1所示，本技术为一种带余压发电功能的尿素生产装置，该尿素生产装置包括尿素合成高压圈单元，尿素合成高压圈单元中的汽提塔1通过透平发电机组2与尿素合成中低压系统相连，尿素合成中低压系统与尿素蒸发造粒系统相连；所述透平发电机组2的轴端密封处设有氮气进口管道和氮气出口管道，氮气进口管道上设有预热器3，透平发电机组2的发电端与电网或用电设备4相连。所述尿素合成高压圈单元包括汽提塔1，汽提塔1下部与二氧化碳气体管道5相连，汽提塔1顶部的气相出口通过管道与高压甲铵冷凝器6的第一进口相连，高压甲铵冷凝器6的第二进口与高压喷射器7的出口相连，高压喷射器7的气体进口通过氨泵8与氨管道相连，高压喷射器7的液相进口与高压甲铵洗涤器9的液相出口相连，高压甲铵冷凝器6的液相出口和气相出口分别与尿素合成塔10的进口相连，尿素合成塔10顶部的气相出口与高压甲铵洗涤器9的进口相连，尿素合成塔10底部的液相出口与汽提塔1上部的原料进口相连，汽提塔1底部的液相出口与透平发电机组2的液相进口相连。所述尿素合成中低压系统包括与透平发电机组2的液相出口相连的中压闪蒸罐11以及与高压甲铵洗涤器9的气相出口相连的低压吸收塔12，中压闪蒸罐11通过精馏塔13和常压闪蒸罐14与尿素蒸发造粒系统相连，尿素蒸发造粒系统包括与常压闪蒸罐14相连的尿素溶液槽15，尿素溶液槽15依次通过尿素溶液泵16、一段蒸发加热器17、一段蒸发分离器18、二段蒸发加热器19和二段蒸发分离器20与造粒塔21相连。所述常压闪蒸罐14与尿素溶液槽15之间安装有预蒸发器22。本技术的工作原理为：经过压缩的二氧化碳从汽提塔1下部导入，二氧化碳在汽提塔1内与尿素合成塔10中出来的合成塔反应液逆流接触，合成塔反应液中过剩氨及未转化的甲铵被汽提蒸出和分解，分解气从汽提塔1顶部的气相出口排出，其中上述分解气包括体积分数为32.5％的二氧化碳，60.4％的氨，6.1％的水，1％的氨气和氧气；氨泵8的气氨和高压甲铵洗涤器9中的甲铵液混合后与分解气在14.1MPa的绝压下进入高压甲铵冷凝器6的顶部，氨和二氧化碳在高压甲铵冷凝器6内合成甲铵，出高压甲铵冷凝器6的液相出口和气相出口分两路进入尿素合成塔10中，在温度183℃-185℃，压力13.8MPa-14.2MPa，完成甲铵脱水，生成尿素；气体从尿素合成塔10顶部的气相出口与高压甲铵洗涤器9内，由尿素合成塔10顶部的气相出口排出的气体温度约为183℃-185℃，在高压甲铵洗涤器9中的氨和二氧化碳用加压后进入高压甲铵洗涤器9的低压吸收段被甲铵液冷凝吸收，然后通过高压甲铵冷凝器6再返回尿素合成塔10中；由尿素合成塔10排出的液相合成塔反应液进入汽提塔1内，合成塔反应液中过剩氨及未转化的甲铵被汽提蒸出和分解，液相得到提纯后进入透平发电机组2中；上述提纯后的液相温度为160℃-175℃，压力为14.0MPa-14.8MPa，密度为1130kg/m3，液相包括质量百分数为51.4％的尿素、11.7％的二氧化碳、9.3％的氨和27.5％的水，余量为缩二脲、氢气和氧气；提纯后的液相进入透平发电机组2，高压物料带动透平发电机2做功发电，同时提纯后的液相压力降低，出透平发电机组2的物料变成两相，液相占90.2％，气相占9.8％；其中，液相温度为144℃，压力为1.77MPa，密度1095kg/m3；液相的组成为尿素为55.5％、二氧化碳为6.9％、氨为8.4％、水为29.0％、缩二脲为0.2％；气相温度为144℃，压力为：1.77MPa，密度为：15.02kg/m3，气相的组成为二氧化碳的体积百分数为39.6％，氨的体积百分数为48.2％，水的体积百分数为12.0％，氮气的体积百分数为和氧气的体积百分数为共占本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带余压发电功能的尿素生产装置，其特征在于：该尿素生产装置包括尿素合成高压圈单元，尿素合成高压圈单元中的汽提塔(1)通过透平发电机组(2)与尿素合成中低压系统相连，尿素合成中低压系统与尿素蒸发造粒系统相连；所述透平发电机组(2)的轴端密封处设有氮气进口管道和氮气出口管道，氮气进口管道上设有预热器(3)，透平发电机组(2)的发电端与电网或用电设备(4)相连。

【技术特征摘要】
1.一种带余压发电功能的尿素生产装置，其特征在于：该尿素生产装置包括尿素合成高压圈单元，尿素合成高压圈单元中的汽提塔(1)通过透平发电机组(2)与尿素合成中低压系统相连，尿素合成中低压系统与尿素蒸发造粒系统相连；所述透平发电机组(2)的轴端密封处设有氮气进口管道和氮气出口管道，氮气进口管道上设有预热器(3)，透平发电机组(2)的发电端与电网或用电设备(4)相连。2.根据权利要求1所述的一种带余压发电功能的尿素生产装置，其特征在于：所述尿素合成高压圈单元包括汽提塔(1)，汽提塔(1)下部与二氧化碳气体管道(5)相连，汽提塔(1)顶部的气相出口通过管道与高压甲铵冷凝器(6)的第一进口相连，高压甲铵冷凝器(6)的第二进口与高压喷射器(7)的出口相连，高压喷射器(7)的气体进口通过氨泵(8)与氨管道相连，高压喷射器(7)的液相进口与高压甲铵洗涤器(9)的液相出口相连，高压甲铵冷凝器(6)的液相出口和气相出口分别与尿素合成塔(10)的进口相连，尿素...

【专利技术属性】
技术研发人员：高继光，丁志伟，李红明，宋肖盼，庞伟玲，温云，郝春源，宋仁委，
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