一种固体车用尿素制备装置及其制造工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种固体车用尿素制备装置及其制造工艺，主要包括尿素合成塔、预闪蒸分离器、中压汽提塔、低压汽提塔、中压预热反应器、闪蒸加热分离器、热能利用预热器、一级蒸发加热分离器、二级蒸发加热分离器、尿素熔融泵、造粒塔、冷却器和吸收塔。通过本发明专利技术固体车用尿素制备装置及其制造工艺，所制造的固体车用尿素大大提高了车用尿素的运输能力和安全性，固体车用尿素销售价格大大高于普通尿素，利润可观。

A Solid Vehicle Urea Preparation Device and Its Manufacturing Technology

The invention discloses a solid vehicle urea preparation device and its manufacturing process, which mainly comprises a urea synthesis tower, a pre-flash separator, a medium-pressure stripping tower, a low-pressure stripping tower, a medium-pressure preheating reactor, a flash heating separator, a heat energy utilization preheater, a primary evaporation heating separator, a secondary evaporation heating separator, a urea melting pump, a granulating tower, a cooler and an absorption tower. Through the solid vehicle urea preparation device and its manufacturing process, the solid vehicle urea manufactured by the invention greatly improves the transportation capacity and safety of the vehicle urea, and the selling price of the solid vehicle urea is much higher than that of the ordinary urea, with considerable profits.

【技术实现步骤摘要】
一种固体车用尿素制备装置及其制造工艺
本专利技术涉及尿素制造
，具体是涉及一种固体车用尿素制备装置及其制造工艺。
技术介绍
据资料记载，柴油机尾气处理液(国内俗称为：汽车尿素，车用尿素，汽车环保尿素)，重型卡车、客车等柴油车要达到国四排放标准，在尾气处理上就要选用适合的SCR系统，而这项系统必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。因此，车用尿素溶液成了重型卡车及客车达到国四排放标准的必备产品。车用尿素是浓度为32.5％且溶剂为超纯水的尿素水溶液，生产原料为车用尿素专用原料和超纯水，其关键点在于原料纯度。从生产工艺来看，虽然车用尿素对原料纯度要求高于一般工业用需求，但目前国内工艺已然可以满足实际应用需求。车用尿素的生产工艺不足以构建高进入壁垒。具体来说，尿素，又称碳酰胺，是一种白色晶体，熔点为132.7℃，在尿素熔融过程，由于温度过高或停留时间过长，尿素会缩合生成缩二脲，易使缩二脲超标。本公司与2014年底生产出液体车用尿素，但液体车用尿素运输成本较高。而平时尿素一期装置生产的固体成品缩二脲在0.85左右，如果用在车用尿素上，存在缩二脲超标现象。为了适应外部环境，根据公司要求，开发固体车用尿素势在必行。因此，现需要一种使最终一期成品尿素中的缩二脲含量能够长期稳定在0.75以下，使固体尿素经过溶剂后成为车用尿素能完全达到指标的固体车用尿素制备装置及其制造工艺，以此来解决现有遇到的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种固体车用尿素制备装置及其制造工艺。本专利技术的技术方案是:一种固体车用尿素制备装置，主要包括尿素合成塔、预闪蒸分离器、中压汽提塔、低压汽提塔、中压预热反应器、闪蒸加热分离器、热能利用预热器、一级蒸发加热分离器、二级蒸发加热分离器、尿素熔融泵、造粒塔、冷却器和吸收塔；所述尿素合成塔顶部与预闪蒸分离器相连，所述预闪蒸分离器底部与中压汽提塔相连，所述中压汽提塔底部与低压汽提塔相连，所述预闪蒸分离器、中压汽提塔和低压汽提塔各通过一个控压阀与中压预热反应器相连，所述中压预热反应器与闪蒸加热分离器相连，所述闪蒸加热分离器底部与热能利用预热器底部相连，所述热能利用预热器顶部与一级蒸发加热分离器相连，所述一级蒸发加热分离器底部与二级蒸发加热分离器相连，所述二级蒸发加热分离器底部通过尿素熔融泵与造粒塔相连，所述低压汽提塔底部和闪蒸加热分离器通过冷却器与吸收塔相连；所述中压预热反应器用于使中压气相与低压甲胺液混合，使其反应热提供给尿液加热使用；所述中压汽提塔和低压汽提塔的换热产生热能提供给热能利用预热器进行尿液预热。进一步地，所述中压汽提塔和低压汽提塔结构相同，主要包括塔体、汽提塔盘、液相分布器、冷凝回流器、回流罐、循环泵一、循环泵二、循环泵三；进液分布管和蒸汽分布管，所述塔体左侧上三分之一处设有进液口，塔体左侧下端设有蒸汽口，塔体上顶端设有气相出口，塔体下底端设有液相出口和排液口，所述进液口对应塔体内连接有进液分布管，所述蒸汽口对应塔体内连接有蒸汽总管；所述液相分布器、进液分布管和蒸汽分布管上均设有多个分布喷头；汽提塔盘设有多个，等间距分布于塔体内，所述液相分布器设有多个，每个液相分布器位于一个汽提塔盘的上方，所述蒸汽总管设有多个蒸汽分布管，每个蒸汽分布管位于一个汽提塔盘的正下方，所述排液口与循环泵一进口连接，所述循环泵一出口与塔体内下端的液相分布器进口连接，所述塔体内下端的汽提塔盘的出口与循环泵二进口连接，所述循环泵二出口与塔体内下三分之二的每个液相分布器进口连接，塔体内上三分之一底部的汽提塔盘与循环泵三进口连接，所述循环泵三出口与塔体内上三分之一的每个液相分布器进口连接；塔体内三分之一顶部的液相分布器进口与回流罐连接，所述回流罐另一端通过所述冷凝回流器与气相出口连接；所述汽提塔盘上设有多个柱形气管，汽提塔盘上表面设有多个凸起的增效鼓包，所述柱形气管的上顶面设有分气顶盖，所述分气顶盖呈中空锥体形，内部顶端设有转轴，分气顶盖圆锥面上等间距分布有向转向一侧倾斜的斜孔，所述转轴下端通过螺旋转动叶与柱形气管上顶面的固定板转动连接。所述增效鼓包可以增大液体与气体接触面积，提高汽提效果；所述柱形气管可以增强气体分散情况，分气顶盖锥形设计可以减少阻力并有效防止柱形气管堵塞，设置所述斜孔可以利用气体力的作用使分气顶盖转动，提高分气效果；设置所述螺旋转动叶便于提高与斜孔配合作用。更进一步地，所述蒸汽总管为双层中空管壁结构，其内部填充有保温填料，所述保温填料由按重量份数计的10～18份膨胀珍珠岩、3～5份二氧化硅、12～15份硅酸铝棉、8～13份陶瓷微球和3～6份的海泡石纤维混合而成。该配比下的保温填料保温性能相对于传统保温填料提高了27～34％，可以有效的减少热能的损失，增大热能的利用效率。更进一步地，所述分布喷头呈柱形，其内部设有一个可上下活动的塞体，所述喷头圆周壁上设有多级的出孔，所述塞体下底面通过弹簧与分布喷头内底面连接。可以根据通入蒸汽气压进行实时调整，避免气压过高降低沸点进而产生过多缩二脲，装置简单有效，实用性强。进一步地，所述中压预热反应器内置有半球形的反应槽，所述反应槽上端与中压预热反应器内上顶面密封固定，反应槽上方设有喷液头，所述喷液头固定于中压预热反应器内上顶面中部连接固定，喷液头底面均匀设有多个落液孔，所述反应槽外侧环绕包裹有一与其圆周壁贴合的分气槽，反应槽内均匀分布有多个分气棒，所述分气槽与分气棒连通；所述中压预热反应器左侧面和下侧面分别设有进口一、进口二和进口三，中压预热反应器右侧设有带控制阀的出口，所述进口一、进口二和进口三分别与分气槽连通，所述出口与反应槽内连通。通过多个分气棒作用，增强气液接触面积，提高反应效果。进一步地，所述热能利用预热器内中部设有加热装置，所述加热装置由多个不同大小的空环管依次布置组成，所述空环管向内一侧外壁等间距设有多个增效环，所述每个空环管右上端均通过连通管连通至热能利用预热器右侧外壁上端的热能利用接口，热能利用预热器的上顶面和下底面分别设有预热出口和预热进口。通过多环的空环管和侧壁的增效环，极大的增加了与预热液的接触面积，提高预热效果。一种固体车用尿素制造工艺，包括以下步骤:步骤一：将二氧化碳与液氨按摩尔比1:3.2～4.5先后加压从尿素合成塔底部通入，于143℃～195℃反应，获得合成液；步骤二:合成液进一步进入预闪蒸分离器进行初步分离，再通过中压汽提塔和低压汽提塔的进行汽提气蒸；步骤三:中压预热反应器收集来自预闪蒸分离器、中压汽提塔和低压汽提塔通过控压阀控压后的中压气相，并与通入的低压甲胺液混合，使其反应热提供给尿液加热；步骤四:闪蒸加热分离器接收到中压预热反应器预热尿液后进行闪蒸分离，然后通入热能利用预热器进行换热预热，然后依次通过一级蒸发加热分离器、二级蒸发加热分离器蒸发分离，得到缩二脲在0.75以下的熔融态尿素，通过尿素熔融泵通入造粒塔的造粒喷头，造粒得到成品固体车用尿素，称量包装。进一步地，所述工艺中，通过冷却器和吸收塔对残余物进行吸收和回收。进一步地，所述二氧化碳和液氨加压后压强为21.0～22.5MPa，二氧化碳通入温度为131℃±1℃，液氨通入温度为42℃±1℃。该压强下，配合本专利技术装置，所制备的固体车用尿素，缩二脲含量低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体车用尿素制备装置，其特征在于，主要包括尿素合成塔(1)、预闪蒸分离器(2)、中压汽提塔(3)、低压汽提塔(4)、中压预热反应器(5)、闪蒸加热分离器(6)、热能利用预热器(7)、一级蒸发加热分离器(8)、二级蒸发加热分离器(9)、尿素熔融泵(10)、造粒塔(11)、冷却器(12)和吸收塔(13)；所述尿素合成塔(1)顶部与预闪蒸分离器(2)相连，所述预闪蒸分离器(2)底部与中压汽提塔(3)相连，所述中压汽提塔(3)底部与低压汽提塔(4)相连，所述预闪蒸分离器(2)、中压汽提塔(3)和低压汽提塔(4)各通过一个控压阀与中压预热反应器(5)相连，所述中压预热反应器(5)与闪蒸加热分离器(6)相连，所述闪蒸加热分离器(6)底部与热能利用预热器(7)底部相连，所述热能利用预热器(7)顶部与一级蒸发加热分离器(8)相连，所述一级蒸发加热分离器(8)底部与二级蒸发加热分离器(9)相连，所述二级蒸发加热分离器(9)底部通过尿素熔融泵(10)与造粒塔(11)相连，所述低压汽提塔(4)底部和闪蒸加热分离器(6)通过冷却器(12)与吸收塔(13)相连；所述中压预热反应器(5)用于使中压气相与低压甲胺液混合，使其反应热提供给尿液加热使用；所述中压汽提塔(3)和低压汽提塔(4)的换热产生热能提供给热能利用预热器(7)进行尿液预热。...

【技术特征摘要】
1.一种固体车用尿素制备装置，其特征在于，主要包括尿素合成塔(1)、预闪蒸分离器(2)、中压汽提塔(3)、低压汽提塔(4)、中压预热反应器(5)、闪蒸加热分离器(6)、热能利用预热器(7)、一级蒸发加热分离器(8)、二级蒸发加热分离器(9)、尿素熔融泵(10)、造粒塔(11)、冷却器(12)和吸收塔(13)；所述尿素合成塔(1)顶部与预闪蒸分离器(2)相连，所述预闪蒸分离器(2)底部与中压汽提塔(3)相连，所述中压汽提塔(3)底部与低压汽提塔(4)相连，所述预闪蒸分离器(2)、中压汽提塔(3)和低压汽提塔(4)各通过一个控压阀与中压预热反应器(5)相连，所述中压预热反应器(5)与闪蒸加热分离器(6)相连，所述闪蒸加热分离器(6)底部与热能利用预热器(7)底部相连，所述热能利用预热器(7)顶部与一级蒸发加热分离器(8)相连，所述一级蒸发加热分离器(8)底部与二级蒸发加热分离器(9)相连，所述二级蒸发加热分离器(9)底部通过尿素熔融泵(10)与造粒塔(11)相连，所述低压汽提塔(4)底部和闪蒸加热分离器(6)通过冷却器(12)与吸收塔(13)相连；所述中压预热反应器(5)用于使中压气相与低压甲胺液混合，使其反应热提供给尿液加热使用；所述中压汽提塔(3)和低压汽提塔(4)的换热产生热能提供给热能利用预热器(7)进行尿液预热。2.根据权利要求1所述的一种固体车用尿素制备装置，其特征在于，所述中压汽提塔(3)和低压汽提塔(4)结构相同，主要包括塔体(31)、汽提塔盘(32)、液相分布器(34)、冷凝回流器(35)、回流罐(36)、循环泵一(37)、循环泵二(38)、循环泵三(39)；进液分布管(316)和蒸汽分布管(317)，所述塔体(31)左侧上三分之一处设有进液口(311)，塔体(31)左侧下端设有蒸汽口(313)，塔体(31)上顶端设有气相出口(312)，塔体(31)下底端设有液相出口(314)和排液口(315)，所述进液口(311)对应塔体(31)内连接有进液分布管(316)，所述蒸汽口(313)对应塔体(31)内连接有蒸汽总管(317)；所述液相分布器(34)、进液分布管(316)和蒸汽分布管(317)上均设有多个分布喷头(341)；汽提塔盘(32)设有多个，等间距分布于塔体(31)内，所述液相分布器(34)设有多个，每个液相分布器(34)位于一个汽提塔盘(32)的上方，所述蒸汽总管(317)设有多个蒸汽分布管(318)，每个蒸汽分布管(318)位于一个汽提塔盘(32)的正下方，所述排液口(315)与循环泵一(37)进口连接，所述循环泵一(37)出口与塔体(31)内下端的液相分布器(34)进口连接，所述塔体(31)内下端的汽提塔盘(32)的出口与循环泵二(38)进口连接，所述循环泵二(38)出口与塔体(31)内下三分之二的每个液相分布器(34)进口连接，塔体(31)内上三分之一底部的汽提塔盘(32)与循环泵三(39)进口连接，所述循环泵三(39)出口与塔体(31)内上三分之一的每个液相分布器(34)进口连接；塔体(31)内三分之一顶部的液相分布器(34)进口与回流罐(36)连接，所述回流罐(36)另一端通过所述冷凝回流器(35)与气相出口(312)连接；所述汽提塔盘(32)上设有多个柱形气管(33)，汽提塔盘(32)上表面设有多个凸起的增效鼓包(321)，所述柱形气管(33)的上顶面设有分气顶盖(331)，所述分气顶盖(331)呈中空锥体形，内部顶端设有转轴(332)，分气...

【专利技术属性】
技术研发人员：许昆岭，钱林明，谈成明，卢学军，史荣茂，王俊锋，吴志军，钱涛，
申请(专利权)人：灵谷化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32