尿素合成系统及合成方法技术方案

技术编号:41974768 阅读:23 留言:0更新日期:2024-07-10 16:53
本发明专利技术涉及尿素生产技术领域,具体公开了一种尿素合成系统及合成方法,合成系统包括原料供给单元、反应单元、气相循环单元和液相循环单元,原料供给单元用于提供液氨和二氧化碳,反应单元包括卧式反应器和合成塔,原料供给单元的输出端与卧式反应器的进料端连接,卧式反应器的出料端与合成塔的进料端连接,合成塔设有出气端和出液端,气相循环单元用于对生产过程中产生的氨气和二氧化碳进行循环利用,合成塔的出气端与气相循环单元连接,合成塔的出液端与液相循环单元连接,液相循环单元用于对反应产物提纯以得到尿素,本发明专利技术提供的尿素合成系统可以提高尿素合成生产的效率,提高尿素产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及尿素生产,具体涉及一种尿素合成系统及合成方法


技术介绍

1、相关技术中在生产尿素时,将液氨和二氧化碳在高压和一定温度条件下反应生成尿素,其使用合成塔作为反应设备,总的反应式为:2nh3(液)+co2(气)≒co(nh2)2(液)+h2o(液);

2、在实际生产过程中,液氨和二氧化碳并非直接生成目标产物尿素,液氨和二氧化碳分两步反应生成尿素,第一步由液氨和二氧化碳生成中间产物氨基甲酸铵,简称甲铵,甲铵再脱水反应生成尿素,第一步由液氨和二氧化碳生成液体的甲铵:2nh3 + co2 ≒nh2coonh4,此反应是一个可逆强放热反应;第二步由液体甲铵脱水生成尿素:nh2coonh4≒ co(nh2)2 + h2o,此反应是一个可逆的微吸热反应,反应速度比较慢,是反应的控制步骤,需要较长时间达到平衡,在相关生产技术中,这两个步骤通常是在高压(如13.8~20.5mpa)和高温(如180~200℃)的条件下在一个合成塔内完成的,因两步反应对热量需求不同,在同一反应条件下会导致第一步反应中液氨和二氧化碳转换为甲铵的程度较低,进而使得到的最终产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种尿素合成系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的尿素合成系统,其特征在于,所述气相循环单元包括中压甲铵冷凝器(6)和中压甲铵液位槽(7),所述中压甲铵冷凝器(6)的出料端与所述中压甲铵液位槽(7)的进料端连接,所述中压甲铵液位槽(7)通过高压甲铵泵与所述卧式反应器(1)连接,所述中压甲铵液位槽(7)的出料端与所述高压甲铵泵的进料端连接,所述高压甲铵泵的出料端与所述卧式反应器(1)的进料端连接,所述卧式反应器(1)上设有用于对接所述中压甲铵液位槽(7)的进液口,所述中压甲铵液位槽(7)的出料端与所述卧式反应器(1)的进液口连接。

>3.根据权利要求2...

【技术特征摘要】

1.一种尿素合成系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的尿素合成系统,其特征在于,所述气相循环单元包括中压甲铵冷凝器(6)和中压甲铵液位槽(7),所述中压甲铵冷凝器(6)的出料端与所述中压甲铵液位槽(7)的进料端连接,所述中压甲铵液位槽(7)通过高压甲铵泵与所述卧式反应器(1)连接,所述中压甲铵液位槽(7)的出料端与所述高压甲铵泵的进料端连接,所述高压甲铵泵的出料端与所述卧式反应器(1)的进料端连接,所述卧式反应器(1)上设有用于对接所述中压甲铵液位槽(7)的进液口,所述中压甲铵液位槽(7)的出料端与所述卧式反应器(1)的进液口连接。

3.根据权利要求2所述的尿素合成系统,其特征在于,所述液相循环单元包括二氧化碳汽提塔(3)、中压闪蒸槽(4)、中压甲铵分离器(5)、中压精馏塔(8)和低压精馏塔(9),所述合成塔(2)的出液端与所述二氧化碳汽提塔(3)连接,所述二氧化碳汽提塔(3)的出液端与所述中压闪蒸槽(4)的进料端连接,所述中压闪蒸槽(4)的出气端与所述中压精馏塔(8)连接,所述卧式反应器(1)内设有散热机构,所述中压闪蒸槽(4)的出液端进入所述卧式反应器(1)的散热机构并吸收所述卧式反应器(1)内的热量,中压闪蒸槽(4)出液经所述卧式反应器(1)循环后进入所述中压甲铵分离器(5),所述中压甲铵分离器(5)的出气端与所述气相循环单元连接,所述中压甲铵分离器(5)的出液端与所述中压精馏塔(8)连接,所述中压精馏塔(8)的出气端与所述气相循环单元连接,所述中压精馏塔(8)的出液端与所述低压精馏塔(9)连接,所述低压精馏塔(9)的出气端连接有低压回收装置(91),所述低压回收装置(91)用于对所述低压精馏塔(9)排出的氨气和二氧化碳进行收集,所述低压精馏塔(9)的出液端与蒸发造粒系统(92)连接,所述蒸发造粒系统(92)用于将所述低压精馏塔(9)的最终液体产物加工为尿素;

4.根据权利要求3所述的尿素合成系统,其特征在于,所述原料供给单元包括二氧化碳压缩机(31)和氨泵(11),所述二氧化碳压缩机(31)与所述二氧化碳汽提塔(3)连接,所述二氧化碳汽提塔(3)的出气端与所述卧式反应器(1)连接,所述氨泵(11)通过液氨预热器与所述卧式反应器(1)连接。

5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟子越孟子超
申请(专利权)人:山东福富新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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