一种用于农场自给绿色尿素系统技术方案

本技术供了一种用于农场自给绿色肥料系统，该系统包括空气提氮模块和电解制氢模块，所述的空气提氮模块和电解制氢模块与氨合成模块相连；该系统还包括生物质燃烧模块，所述的生物质燃烧模块与CCUS捕CO<subgt;2</subgt;模块相连，所述的氨合成模块和CCUS捕CO<subgt;2</subgt;模块均与尿素合成模块相连。本技术专利能够利用绿色能源和农场的生物质(秸秆)充分利用，两者能够生产出绿色尿素，有效降低CO<subgt;2</subgt;排放，同时满足农场需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及农场自给绿色尿素工艺领域，具体但不限于涉及一种用于农场自给绿色尿素工艺。

技术介绍

1、尿素的生产主要以天然气、煤等化石能源为原来的生产工艺，该工艺每生产一吨尿素将排放出大量的二氧化碳，特别是以煤化工产尿素技术，排放二氧化碳量更是高达1.5吨/吨氨；且工艺复杂，整体流程长，整套装置一次投资巨大，很多农场无法承建；

2、以天然气、煤制尿素一般都是在一些化石能源丰富的地方承建，远离农场；特别是国家之间的运输，手续繁琐，运费费用高等缺点；

3、绿色尿素是指采用绿色能源为原料，水和空气为辅助原料生产液氨，利用农场农作物的生物质(秸秆)燃烧产生的co2，液氨再与co2合成为尿素。

4、绿色尿素是一个概念，从绿色能源制氨，从生物质燃烧的烟气中捕co2都在尝试阶段，且用于农场的尿素，规模一般就在几千吨/年或者2万吨/年；怎么将现有大规模的尿素合成根据农场需求，小型化，能够简单操作即可获取土地需要的尿素肥料。从而减少化石能源生产尿素排放的大量co2。

5、技术专利内容

6、针对现有技术中的问题，本技术专利提出了一种用于农场自给绿色尿素工艺，采用绿色能源发电，为空气提氮和电解制氢提供电能，并获取制氨需要的氢气和氮气；同时将生物质燃烧，采用ccus捕捉烟气中的co2，为绿色尿素提供必要的绿色原料。

7、实现本技术专利目的的为：

8、主要解决问题，将绿色尿素工艺运用到小型或者大型农场，解决农场生物质(秸秆)处理难，购买尿素难度的问题，同时降低石化能源制尿素排放的co2数量。

9、一种用于农场自给绿色尿素系统，该系统包括空气提氮模块和电解制氢模块，所述的空气提氮模块和电解制氢模块与氨合成模块相连；该系统还包括生物质燃烧模块，所述的生物质燃烧模块与ccus捕co2模块相连，所述的氨合成模块和ccus捕co2模块均与尿素合成模块相连。

10、上述系统中：氨合成模块设有锅炉给水的输入端，饱和蒸汽的输出端与生物质燃烧模块相连。

11、上述系统中：生物质燃烧模块的蒸汽输出端与尿素合成模块相连。绿色能源模块(1)分别与空气提氮模块(2)和电解制氢模块(3)相连。生物质模块(5)与生物质燃烧模块(6)相连。

12、本技术技术方案中：绿色能源模块基于采用风能、水能、光伏等再生资源发电；

13、空气提氮模块基于采用空分制氮、psa制氮或者膜分离制氮等工艺为氨合成模块提供原料氮气。

14、电解制氢模块基于采用电解制氢工艺获取氢气为氨合成模块提供原料氢气。

15、氨合成模块基于空气提氮模块和电解制氢模块提供的原料氮气和氢气，反应生成液氨；液氨作为尿素合成的原料。

16、生物质(秸秆)模块基于农作物的秸秆。

17、生物质燃烧模块基于生物质(秸秆)燃烧发热，加热氨合成副产的饱和蒸汽，同时生成含有co2的烟道气。

18、ccus捕co2模块基于生物质燃烧生成的烟道气，采用吸收再解析的方式，获取浓度≥98.5％co2。

19、尿素合成模块基于氨合成模块生成的液氨与ccus捕co2模块获取的co2气合成生成尿素；同时利用氨合成模块和生物质燃烧获得的过热蒸汽作为尿素合成模块气提单元的热源。

20、本技术技术方案中：所述绿色能源模块主要用于为空气提氮、水电解制氢，氨合成，ccus捕co2和尿素合成提供电能。

21、本技术技术方案中：所述空气提氮模块和电解制氢模块为氨合成模块提供生成液氨的原料。

22、本技术技术方案中：所述氨合成模块生成的液氨为尿素合成的必要原料。

23、本技术技术方案中：所述生物质(秸秆)模块和生物质燃烧模块为尿素合成提供尿素合成的必要原料co2。

24、本技术技术方案中：所述利用氨合成模块回收反应热后，副产饱和蒸汽，同时利用生物质燃烧模块燃烧热量加热回收的饱和蒸汽，让饱和蒸汽变为过热蒸汽成为尿素合成模块气体单元的热源。

25、本技术专利采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

26、1、本技术专利一种用于农场自给绿色尿素工艺采用绿色能源作为主要原料，先制取氮气和氢气，作为液氨，利用农场副产物生物质(秸秆)燃烧，获取高浓度的co2，两者再进行合成生产尿素。

27、2、本实技术专利一种用于农场自给绿色尿素工艺需要的热源是利用氨合成反应热量副产饱和蒸汽，再利用生物质燃烧产生的热量加热副产的饱和蒸汽，让饱和蒸汽变成过热蒸汽，使之成为尿素合成模块内气提需要的热源。

技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：该系统包括空气提氮模块(2)和电解制氢模块(3)，所述的空气提氮模块(2)和电解制氢模块(3)与氨合成模块(4)相连；该系统还包括生物质燃烧模块(6)，所述的生物质燃烧模块(6)与CCUS捕CO2模块(7)相连，所述的氨合成模块(4)和CCUS捕CO2模块(7)均与尿素合成模块(8)相连。

2.根据权利要求1所述的用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：氨合成模块(4)设有锅炉给水的输入端，饱和蒸汽的输出端与生物质燃烧模块(6)相连。

3.根据权利要求1所述的用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：生物质燃烧模块(6)的蒸汽输出端与尿素合成模块(8)相连。

4.根据权利要求1所述的用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：绿色能源模块(1)分别与空气提氮模块(2)和电解制氢模块(3)相连。

5.根据权利要求1所述的用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：生物质模块(5)与生物质燃烧模块(6)相连。

【技术特征摘要】

1.一种用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：该系统包括空气提氮模块(2)和电解制氢模块(3)，所述的空气提氮模块(2)和电解制氢模块(3)与氨合成模块(4)相连；该系统还包括生物质燃烧模块(6)，所述的生物质燃烧模块(6)与ccus捕co2模块(7)相连，所述的氨合成模块(4)和ccus捕co2模块(7)均与尿素合成模块(8)相连。

2.根据权利要求1所述的用于农场自给绿色尿素系统，其特征在于：氨合成模块(4)设有锅炉给水的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁慕康，潘月松，闫笑，
申请(专利权)人：南京凯普索工程有限公司，
类型：新型
国别省市：