一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺制造技术

一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺，包括以下步骤：S1、在尿素界区安装蒸汽闪蒸罐，并将进入蒸汽冷凝器前气液分离器的高温冷凝液直接送入蒸汽闪蒸罐；S2、在中间热水缓冲槽出口配管至尿素蒸汽冷凝液槽，依靠位差将闪蒸槽的蒸汽冷凝液回至蒸汽冷凝液槽补水。本发明专利技术中改进后高调水温从130℃‑140℃下降至120‑125℃，使高压洗涤器的吸收效果得到保证，避免不必要的停车延长运行周期，另外高调水夹套内换热后冷凝液进入低压蒸汽饱和器，使得热源再次得到利用，得到更多低压蒸汽用于外界使用，同时减少停车检修，保证设备的长周期运行，改造后不仅减轻后续低压吸收塔的负荷，还使低压吸收塔放空量减少，同时减轻了对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺
本专利技术涉及尿素生产中蒸汽热能的循环利用
，尤其涉及一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺。
技术介绍
随尿素行业产能的不断扩充与市场饱和程度，及环保形势压力下，成本不断上涨，对各项消耗指标提出更高要求，优化工艺操作，节约成本消耗已迫在眉，如何将尿素加工产生的蒸汽热能充分利用，降低蒸汽消耗已势在必行。目前在蒸汽冷凝液槽放空蒸汽回收利用上，尿素主装置工艺过程所产生的蒸汽冷凝液全部收集至蒸汽冷凝液槽，疏水器数量众多，运行周期较长，排查起来工作量大，部分蒸汽会通过疏水器经过蒸汽冷凝液冷却器回到液位槽，液位槽内在常压状态下产生放空蒸汽，不但造成能源浪费，而且增加了循环水的负荷。目前在高调水余热热能利用上，二氧化碳气提法工艺中，传统工艺上设计高调水在高压洗涤器的壳侧将反应热移走，高调水温由120-130℃上升到130-140℃。出高压洗涤器的140℃高调水进入精馏塔与110℃尿液换热，然后经高调水泵加压后送入高调水冷却器，与循环冷却水换热降温，最后再次进入高压洗涤器，往复循环。由于循环冷却水的水质较差，含有泥沙污垢，长周期运行后高调水换热器出现严重的列管结垢现象，换热效果严重下降，高调水冷却器出口工艺指标为120-130℃，而运行时常达到135℃，直接影响高压洗涤器内的吸收反应，吸收反应不完全则造成高压洗涤器出气中的氨和二氧化碳上升，不仅造成氨耗增高，而且原料放空量大，造成后续吸收效果差，放空量大对环境造成污染。目前在废锅蒸汽热能利用上，合成车间自产2.2MPA废锅饱和蒸汽，将2.2MPA废锅蒸汽减压至0.8MPA后供给精醇工段使用，减压至0.4MPA低压蒸汽送至低压蒸汽管网使用，但是其工序较为复杂，0.4MPA低压蒸汽管网压力饱和或精醇工段出现问题需停车后，废锅蒸汽无法完全利用。如何进一步节能挖潜是在新形势下赋予二氧化碳气提工艺新的活力的关键，也是尿素企业生存出路的重中之重，为此，我们提出了一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺，包括以下步骤：S1、在尿素界区安装蒸汽闪蒸罐，并将进入蒸汽冷凝器前气液分离器的高温冷凝液直接送入蒸汽闪蒸罐；S2、在中间热水缓冲槽出口配管至尿素蒸汽冷凝液槽，依靠位差将闪蒸槽的蒸汽冷凝液回至蒸汽冷凝液槽补水；S3、将尿素界区内熔融泵、甲铵泵进口、洗器循环泵进出口、回流泵出口、尿液泵进出口、低甲冷排放阀等带夹套保温阀门的蒸汽冷凝液回收至事故槽；S4、将高压圈8公斤保温蒸汽冷凝液，精馏塔加热蒸汽冷凝液和蒸发一段冷凝液分别送至蒸汽闪蒸罐；S5、闪蒸槽产生的蒸汽外送至净化车间软水加热器、除氧器，提高进入锅炉温度；S6、从蒸汽冷凝液泵来的管线上配出管道至原0.8Mpa蒸汽管道切断阀，进入高调水夹套内，利用切断阀调节，充满管间与高调水换热，然后在原0.8Mpa蒸汽冷凝液管线阀门前配出管道，与低压蒸汽饱和器补液位管线合并进入低压包产生蒸汽；S7、废锅2.2MPA饱和蒸汽配管道至尿素与中压蒸汽管网来的中压蒸汽混合进入高压蒸汽饱和器，用于提供气提塔甲铵分解所需热量；S8、配管减压到0.8MPA饱和器，供给0.8MPA进入蒸发二段蒸汽加热器和高压保温伴管使用。优选地，所述S1中蒸汽闪蒸罐上设有自调阀、控制阀和液位计。优选地，所述S1中中压保温蒸汽和低压保温蒸汽管线分开进入蒸汽闪蒸罐。优选地，所述S4中精馏塔加热蒸汽冷凝液和蒸发一段冷凝液分别送至蒸汽闪蒸罐是为了保证各种压力等级下冷凝液都能进入蒸汽闪蒸罐。本专利技术具有以下好处：1.将高品质蒸汽冷凝液集中回收，经过闪蒸送入净化车间软水加热器、除氧器，提高进入锅炉温度。2.高调水夹套蒸汽管功能基础上，通过设计改造，使夹套蒸汽管在正常生产时能够起到冷却器的作用，增加了系统移热量，提高系统运行周期，同时换热后的冷凝液进入低压饱和器中，热源利用，节约蒸汽。3.通过废锅蒸汽热能利用改造后，可合理运行蒸汽管网压力，节约了高品质蒸汽，还可用于发电机组发电。本专利技术中改进后高调水温从130℃-140℃下降至120-125℃，使高压洗涤器的吸收效果得到保证，避免了不必要的停车延长运行周期，另外高调水夹套内换热后的冷凝液进入低压蒸汽饱和器中，使得热源再次得到利用，得到更多的低压蒸汽用于外界使用，同时减少停车检修，保证设备的长周期运行，改造后不仅减轻后续低压吸收塔的负荷，还使低压吸收塔放空量减少，同时减轻了对环境的污染。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。本专利技术一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺中，尿素装置通过合理使用不同等级的蒸汽能量，以满足工艺生产的需求，并形成相对封闭的蒸汽和冷凝液循环装置，充分利用热能，达到节约蒸汽的目的。目前二氧化碳气提法尿素生产工艺中，共使用蒸汽类别分为，2.5MPA中压蒸汽，0.8MPA蒸汽，0.4MPA低压蒸汽，0.28MPA夹套蒸汽，2.2MPA废锅蒸汽。一、中压蒸汽3.63MPA中压蒸汽来自动力蒸汽锅炉等，中压蒸汽的用户有以下五路：一路去高压蒸汽饱和器生产1.7到2.0MPA的蒸汽，作为气提塔的热源；第二路去中压蒸汽饱和器作为生产0.8MPA饱和蒸汽的补充热源;第三路去低压蒸汽包，作为高压甲铵冷凝器自产0.4MPA饱和蒸汽的补充蒸汽，在高负荷时副产蒸汽量多，这路蒸汽不必补充；第四路去脱氢系统的二氧化碳加热器，使二氧化碳温度达到催化剂的活性温度所产生的冷凝液排至中压蒸汽饱和器，第五路为尿素水解塔的直接加热蒸汽。气提塔壳侧加热蒸汽二氧化碳气提塔是一个直立管壳降膜式换热器，对此设备的基本要求：一是塔内气、液体进入传热管内分布要均匀，要有较高的气提效率和较低的副反应；二是为防止设备被腐蚀，气提塔必须用相应耐腐蚀材料制造。气提塔采用降膜式结构的重要原因之一是为了控制液体在气提塔内的停留时间按设计要求小于1min，否则缩二脲的生成及尿素水解均将比较严重。从尿素合成塔来的合成液，进入气提塔上管板上面半环形的受液槽中，然后通过受液槽的分布口流到上管板，并在此保持一定的液面，在通过各气提塔液体分布器分配头上的三个φ2.3-φ2.5mm的小孔沿管壁往下流，在管壁上形成一层液膜。加压后二氧化碳从气提塔底部通过气体分布器，均匀分散到每一根气提管中，上升气体与呈膜状往下流的液体在管内逆流接触，并进行气提，经过气提后的尿素溶液从塔底流出，减压后送往精馏塔。气提后的气体从各液体分布器的升气管流出，并在上封头汇集后进入高压甲铵冷凝器。气提时所需的热量由壳侧2.0MPA饱和蒸汽供给。为了提供气提所需要的热量，在气提塔壳侧上部通入2.0MPA饱和蒸汽，蒸汽冷凝液从壳侧底部流出。管间加热，合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵被气提蒸出和分解，气提在合成塔内未分解的甲铵液，输送到低压系统，二氧化碳气体所需的热量，有高压蒸汽饱和器产生的饱和蒸汽供给。因为饱和蒸汽压力与温度呈对应关系，压力确定后温度也随之而定，因温度易于控制，且蒸汽冷凝相变给热系数大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、在尿素界区安装蒸汽闪蒸罐，并将进入蒸汽冷凝器前气液分离器的高温冷凝液直接送入蒸汽闪蒸罐；S2、在中间热水缓冲槽出口配管至尿素蒸汽冷凝液槽，依靠位差将闪蒸槽的蒸汽冷凝液回至蒸汽冷凝液槽补水；S3、将尿素界区内熔融泵、甲铵泵进口、洗器循环泵进出口、回流泵出口、尿液泵进出口、低甲冷排放阀等带夹套保温阀门的蒸汽冷凝液回收至事故槽；S4、将高压圈8公斤保温蒸汽冷凝液，精馏塔加热蒸汽冷凝液和蒸发一段冷凝液分别送至蒸汽闪蒸罐；S5、闪蒸槽产生的蒸汽外送至净化车间软水加热器、除氧器，提高进入锅炉温度；S6、从蒸汽冷凝液泵来的管线上配出管道至原0.8Mpa蒸汽管道切断阀，进入高调水夹套内，利用切断阀调节，充满管间与高调水换热，然后在原0.8Mpa蒸汽冷凝液管线阀门前配出管道，与低压蒸汽饱和器补液位管线合并进入低压包产生蒸汽；S7、废锅2.2MPA饱和蒸汽配管道至尿素与中压蒸汽管网来的中压蒸汽混合进入高压蒸汽饱和器，用于提供气提塔甲铵分解所需热量；S8、配管减压到0.8MPA饱和器，供给0.8MPA进入蒸发二段蒸汽加热器和高压保温伴管使用。...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、在尿素界区安装蒸汽闪蒸罐，并将进入蒸汽冷凝器前气液分离器的高温冷凝液直接送入蒸汽闪蒸罐；S2、在中间热水缓冲槽出口配管至尿素蒸汽冷凝液槽，依靠位差将闪蒸槽的蒸汽冷凝液回至蒸汽冷凝液槽补水；S3、将尿素界区内熔融泵、甲铵泵进口、洗器循环泵进出口、回流泵出口、尿液泵进出口、低甲冷排放阀等带夹套保温阀门的蒸汽冷凝液回收至事故槽；S4、将高压圈8公斤保温蒸汽冷凝液，精馏塔加热蒸汽冷凝液和蒸发一段冷凝液分别送至蒸汽闪蒸罐；S5、闪蒸槽产生的蒸汽外送至净化车间软水加热器、除氧器，提高进入锅炉温度；S6、从蒸汽冷凝液泵来的管线上配出管道至原0.8Mpa蒸汽管道切断阀，进入高调水夹套内，利用切断阀调节，充满管间与高调水换热，然后在原0.8Mpa蒸汽冷凝液管线阀门前配出管道，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊红，陈曦，张世浩，张锴，牛会杰，张耀军，张可，冯鹏程，
申请(专利权)人：河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41