尿素设备装备的改进制造技术

一种尿素汽提塔或蒸发器，该尿素汽提塔或蒸发器在底部液体保持器中设置有配件以减少气体携带，其中，该配件可以包括以下中的一项或多项：水平地或竖直地布置在底部液体保持器中的穿孔筛网；布置在液体保持器中以减小液体保持器中的液体收集容积的密封室；从装置的底部圆顶端的内表面伸出以减小液体流的速度的多个叶片和

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尿素设备装备的改进


[0001]本专利技术涉及尿素生产设备的某些装备的改进
。
特别地，本专利技术涉及适用于尿素汽提塔和蒸发器的改进设计
。

技术介绍

[0002]尿素通过使氨和二氧化碳在合适的形成尿素的条件下反应来工业化生产，该形成尿素的条件通常包括
100
巴至
200
巴的高压和约
200℃
的高温
。
用于合成尿素的工业工艺的概述可以在梅森
(Meessen)
，“尿素”，乌尔曼的工业化学百科全书，威利
‑
VCH
出版社，
2010
中找到
。
[0003]可以从合成反应器获得的反应混合物是包含尿素和大量的未转化试剂
(
通常以氨基甲酸铵的形式
)
的水溶液
。
在尿素汽提工艺中，在尿素汽提塔中加工反应混合物，在尿素汽提塔中，包含在混合物中的氨基甲酸铵被热分解以获得纯化的尿素溶液以及包括从混合物中除去的氨和二氧化碳的气流
。
[0004]纯化的尿素溶液仍含有氨基甲酸酯，并且通常被送至在较低压力下操作的一个或多个回收段以进一步分解并除去氨基甲酸铵；来自汽提塔的氨和二氧化碳通常被冷凝并再循环到反应器中
。
[0005]该汽提工艺可以在汽提介质的帮助下执行
。
已知的
CO2汽提工艺使用气态
CO2作为汽提介质
。
在可替代的氨汽提工艺中，反应混合物包含过量的氨，使得氨可以用作汽提助剂
。
[0006]尿素汽提塔通常是竖直的壳管式装置，其中反应混合物通常以降膜状态在管束的管内向下流动
。
管束通过横穿壳侧的热蒸汽加热以提供用于分解氨基甲酸酯的热量
。
汽提介质
(
如果使用的话
)
，通常逆流进料至溶液中
。
[0007]来自管的尿素溶液流出物
(
即，在汽提工艺之后
)
被收集在汽提塔的下部
。
特别地，已知的汽提塔具有底部液体保持器，在该底部液体保持器中收集纯化的尿素溶液
。
该底部液体保持器与汽提塔的液体出口直接连通
。
另一方面，氨和
CO2蒸气通常从汽提塔顶部排出
。
[0008]底部保持器通常配备有防涡器以避免在出口喷嘴附近形成涡流
。
[0009]申请人已经注意到，尿素汽提塔遭受气体携带的问题
。
该术语表示不希望发生的事情：包含在汽提塔中的一些工艺气体
(
主要是氨和
/
或二氧化碳
)
通过液体流出物被携带
。
所希望的是在液相与气相之间维持良好的分离以避免上述气体携带
。
然而，申请人已经注意到汽提塔的底部部分
(
其中已处理的液体被收集并导向该液体出口
)
尤其暴露于气体携带的风险
。
[0010]申请人已经进一步注意到，气体携带可以发生在尿素设备的蒸发器中
。
提供蒸发器以除去来自回收段中产生的水溶液中的水
。
上述水溶液包含尿素
、
水和不可避免的杂质
。
通过除去水，将溶液转化成更浓的溶液或尿素熔体，例如适合于如造粒或制粒等最后的工艺的尿素熔体
。
根据用途，尿素熔体可以具有大于
96wt
％的尿素浓度或大于
98wt
％尿素浓
度或大于
99wt
％的尿素浓度
。
为了造粒工艺，可能需要大于
99.5wt
％的纯度
。
申请人注意到浓缩溶液或尿素熔体可以携带一些工艺气体，主要是氨和二氧化碳或惰性气体
。

技术实现思路

[0011]本专利技术解决了如何避免或减少尿素汽提塔或尿素蒸发器中气体携带的缺点的技术问题，如上述所公开的
。
因此，本专利技术旨在增加汽提塔或蒸发器中包含的液体流出物与工艺气体之间的分离
。
这种分离也称为相分离
。
因此，该专利旨在改善汽提塔或蒸发器的液体出口处的相分离
。
[0012]申请人已经认识到，尿素汽提塔和蒸发器的共同特征是液体保持器的容积
(
保持容积
)
相对较小以减少液体的停留时间
(
通常地约5秒至
20
秒
)
和形成不期望的副产物
(
诸如缩二脲
)
的相关问题
。
对于为大容量设计的大型项目尤其如此，其中，主压力容器的尺寸相对较大
。
因此，进入保持器的液体流动具有高速度和动量，这可以促进工艺气体
(
通常为氨
、
二氧化碳和惰性气体
)
的携带
。
本专利技术的基本思想是为装置的底部
(
特别是液体保持器
)
提供具有适于阻碍这种效果的配件
。
[0013]根据以上所述，本专利技术可以包括以下中的至少一项：
[0014]水平地布置在底部液体保持器中的一个或多个穿孔筛网；
[0015]竖直地布置在底部液体保持器中的一个或多个穿孔筛网；
[0016]密封室，该密封室布置在液体保持器中以减小液体保持器的内室容积，在液体保持器的内室中可以收集尿素溶液或熔体；
[0017]多个叶片和
/
或竖直板，该多个叶片和
/
或竖直板从连接至液体保持器的底部圆顶端的内表面伸出
。
[0018]以上项表示配件，该配件适于降低底部液体保持器内部的液体流的速度并限制不期望的液体
‑
气体再循环的形成
。
更确切地说，以上项可以破坏液体流动并且降低其在装置的下部中并且特别是在液体出口处的速度和动量
。
申请人已经发现，破坏液体流动并且降低其速度和动量可以大幅度地减少不期望的气体携带
。
[0019]本专利技术的另外的方面是一种包括本专利技术的尿素汽提塔和
/
或本专利技术的蒸发器的尿素设备，以及一种用于改造这些项的方法
。
特别地，本专利技术的各种实施例可以应用于提供新的汽提塔或蒸发器，以及对现有汽提塔或现有蒸发器的改进
。
[0020]汽提塔通常包括在高压合成回路中，该高压合成回路包括反应器
、
冷凝器以及任选地洗涤器
。
[0021]现有项的改进是本专利技术的引人关注的实施例
。
装置的下部的相对低成本的改进可以在性能方面提供显著的改进
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于尿素生产设备的装置，其中，所述装置是尿素汽提塔
(S)
，所述尿素汽提塔适于处理含尿素的反应混合物，以用于将所述混合物中包含的未反应的氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳的气态混合物，其中：所述尿素汽提塔包括汽提段
(2)
和底部液体保持器
(11)
，在所述汽提段中执行汽提工艺，所述底部液体保持器布置为在所述汽提工艺之后收集含尿素的溶液；所述尿素汽提塔进一步包括以下中的至少一项：
a)
水平地布置在所述底部液体保持器内部的一个或多个穿孔筛网
(20)
；
b)
竖直地布置在所述底部液体保持器内部的一个或多个穿孔筛网
(25)
；
c)
密封室
(29)
，所述密封室布置在所述液体保持器内部，以减小所述液体保持器的内部尿素溶液收集室
(21)
的尺寸；
d)
多个叶片
(30)
和
/
或竖直板
(31)
，所述多个叶片和
/
或竖直板从所述汽提塔的底部圆顶端
(10)
的内表面
(19)
伸出，将所述汽提段与所述液体保持器连接
。2.
一种用于尿素生产设备的装置，其中，所述装置是蒸发器
(E)
，所述蒸发器适于处理尿素水溶液以除去水并且获得浓缩溶液或尿素熔体，其中：所述蒸发器包括在真空下运行的压力容器以及布置成收集所述浓缩溶液或所述尿素熔体的底部液体保持器
(11)
，并且所述蒸发器进一步包括以下中的至少一项：
a)
水平地布置在所述底部液体保持器内部的一个或多个穿孔筛网
(20)
；
b)
竖直地布置在所述底部液体保持器内部的一个或多个穿孔筛网
(25)
；
c)
密封室
(29)
，所述密封室布置在所述液体保持器内部，以减小所述液体保持器的内部收集室
(21)
的尺寸；
d)
多个叶片
(30)
和
/
或竖直板
(31)
，所述多个叶片和
/
或竖直板从连接至所述液体保持器的所述蒸发器的底部圆顶端
(10)
的内表面
(19)
伸出
。3.
根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，选项
a)
包括布置在所述底部液体保持器
(11)
内部的不同高度处的多个穿孔筛网
(20)。4.
根据权利要求3所述的装置，其中，所述多个穿孔筛网包括优选地彼此上下堆叠的圆盘形筛网
(20、24)
和
/
或环形筛网
(23)。5.
根据权利要求3或权利要求4所述的装置，其中，所述多个穿孔筛网包括这样的筛网
(22)
：所述筛网布置成使得彼此上下放置的至少两个筛网在所述液体保持器的内室的横截面的不同部分上延伸
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，选项
a)
包括邻近所述液体保持器的液体出口管道
(12)
的水平筛网
(34)
，所述水平筛网具有适于用作防涡器的未穿孔的中央区域
(35)
以及围绕所述中央区域的穿孔的环形区域
(36)。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，选项
a)
包括与装配在所述液体保持器
(11)
内部的防涡器
(16)
成一体的一个或多个水平筛网
。8.
根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，选项
b)
包括被置于所述底部液体保持器内部的穿孔的圆柱形壁
(25)
，使得所述底部液体保持器被分成围绕所述壁的环形室
(27)
以及在所述壁内部的中央室
(26)
，所述室通过所述壁
(25)
的穿孔而连通
。9.
根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈，
申请(专利权)人：卡萨乐有限公司，
类型：发明
国别省市：