尿素工艺水循环系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种尿素工艺水循环系统和方法。该系统包括依次管道连接的二循二冷器(1)、二循一冷器(2)、一吸塔(3)，该系统还包括碳铵液槽(4)，其中二循二冷器出液口与碳铵液槽进液口连接。该方法包括二循二冷器中的尿素工艺水部分进入二循一冷器，部分进入碳铵液槽。由于本发明专利技术进入一吸塔的工艺水减少，尿素工艺水在二循一冷器(2)、一吸塔(3)中吸收NH3和CO2，提高了一甲液中的氨浓度，从而减低了进入尿合塔的H2O/CO2，CO2转化率提高到70％左右。本发明专利技术工艺合理，资源回收利用率高，生产过程安全可靠，系统结构简单，投资费用少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尿素生产系统和方法，尤其是涉及一种水溶液全循环法生产尿素的系统和方法。
技术介绍
尿素(别名碳酰二胺、碳酰胺、脲)是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，其化学式为C0N2H4、(NH2)2CO或CN2H4O。尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物， 外观是白色晶体或粉末，通常用作植物的氮肥。在工业上通常用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下2NH3+C02 — NH2COONH4 — CO (NH2) 2+H20我国尿素生产工艺大致可分为水溶液全循环法和(X)2气提法。(X)2气提法是将尿素工艺冷凝液直接回收至锅炉利用，但由于冷凝液中含有部分NH3，对锅炉的腐蚀较大，影响设备安全运行，且蒸汽品味不能满足新产品的需要。水溶液全循环法是将生产过程中的工艺水在内部循环，参与到尿素合成过程中。因此，水溶液全循环法存在一个弊病就是由于生产的工艺水增加反应体系中的水含量，导致上述化学反应发生向左的逆反应，抑制尿素的合成。因此，如何综合利用尿素工艺水的同时，提高(X)2的利用率，增加尿素的合成率，是当今研究的热点与难题之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有水溶液全循环法尿素合成的反应体系中水含量高的难题，提供一种改进的尿素工艺水全循环系统和方法，降低一甲液中的H20/C02， 使得尿素合成工艺中ω2的转化率提高。为了解决上述技术问题，本专利技术在现有的尿素工艺水全部循环系统中，使二循二冷器中的尿素工艺水不全部进入二循一冷器中吸收氨气和二氧化碳，而仅部分进入二循一冷器中吸收氨气和二氧化碳等进行常规循环操作，因此经过一吸塔中进行吸收氨气和二氧化碳后，所得一甲液H2OAD2从0. 65-0. 7下降到0. 55-0. 60。本专利技术对于从二循二冷器中分出的没有像常规的进入二循一冷器中的尿素工艺水，进行解析、冷却后得到液氨。本专利技术提供了一种尿素工艺水循环系统，该系统包括依次管道连接的二循二冷器 1、二循一冷器2、一吸塔3，该系统还包括碳铵液槽4，其中二循二冷器出液口与碳铵液槽进液口连接。前述的尿素工艺水循环系统，二循二冷器1出液口与二循一冷器2进液口的连接管道上设置有自调节阀IA ；二循二冷器1出液口与碳铵液槽4进液口的连接管道上设置有自调节阀IB。前述的尿素工艺水循环系统，该系统进一步包括依次管道连接的解析泵5、解析塔6、解析冷凝器7、氨冷器8以及液氨缓冲槽9，解析泵5设置在碳铵液槽4出液口与解析塔 6进液口的连接管道上。前述的尿素工艺水循环系统，该系统进一步包括解析处理器11、热水槽12、造气夹套13和除氧水箱14，解析处理器出液口与热水槽进液口连接，热水槽出液口与造气夹套、除氧水箱同时连接；解析处理器进液口连接解析塔出液口。为了解决上述技术问题，本专利技术进一步提供了一种尿素工艺水循环方法，二循二冷器中的尿素工艺水通过其出液口一路进入二循一冷器，另一路进入碳铵液槽，其中二循二冷器出液口流出的尿素工艺水的NH3含量在15-18%，CO2含量在1-1.5%。前述的尿素工艺水循环方法，控制进入二循一冷器的尿素工艺水流量在S-IOm3/ h，控制进入碳铵液槽的尿素工艺水流量在2-4m3/h。前述的尿素工艺水循环方法，该方法进一步包括在二循一冷器中，尿素工艺水吸收二段分解气；吸收二段分解气处理后的尿素工艺水进入一吸塔中，在一吸塔中吸收一段分解气。前述的尿素工艺水循环方法，该方法进一步包括将碳铵液槽中的尿素工艺水解析、冷却，得到液氨。前述的尿素工艺水循环方法，尿素工艺水在解析塔中加热到至少140°c，解析出气氨，气氨进入解析冷却器中冷却，而后在氨冷器中冷却到40°C以下，然后将所得液氨送液氨缓冲槽存贮。前述的尿素工艺水循环方法，在碳铵液槽中，加入NH3含量在2-4%的两段蒸发的冷凝液与尿素工艺水混合，使碳铵液槽氨水浓度达到6-10%之间。本专利技术与现有技术相比，至少具有如下有益效果本专利技术将二循二冷器的出液口抽出的部分尿素工艺水(氨水)，直接送碳铵液槽， 而后经过解析、冷却得到液氨，该液氨送入液氨缓冲槽中存储，供尿合塔等补充氨用，提高了氨的利用度。 进入二循一冷和一吸塔的水减少，进入尿合塔中的一甲液的NH3含量从35-40 %提高到50-55%以上，从而提高了 NH3AD2的比例，且H2OAD2从0. 65-0. 7下降到0. 55-0. 60。CO2转化率提高到70 %左右。本专利技术工艺合理，资源回收利用率高，生产过程安全可靠，系统结构简单，投资费用少。附图说明图1是二循二冷器1、二循一冷器2的结构示意图。图2是本专利技术一种改进的尿素工艺水全循环的工艺流程图。具体实施例方式为充分了解本专利技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，并配合附图， 对本专利技术做详细说明。在论述本专利技术工艺之前，首先对传统的尿素工艺水全循环的工艺过程进行描述， 以使本专利技术的改进之处、特征及功效更加清楚。在本专利技术中，一甲液、一甲泵、二甲液、二甲泵、一吸塔、二循一冷器、二循二冷器、一分塔、二分塔均为尿素工艺水循环中常规的术语和设备。从尿合塔出来的尿素溶液经过一段分解和二段分解后，液相进入两段蒸发系统提浓得到尿素，两段蒸发所得到的气相混合，都经过冷凝得到两段蒸发冷凝液。一段分解后产生一段分解气，一段分解通常在依次连接的预分塔和一分塔中进行，从预分塔和一分塔的塔顶的出气口分别得到一段分解气-氨气和二氧化碳的混合气体。将一段分解后的液体进行二段分解产生二段分解气，二段分解通常在二分塔中进行，从二分塔的塔顶的出气口得到二段分解气-氨气和二氧化碳的混合气体。二段分解气进入二循二冷器、二循一冷器中进行两级回收。一段分解气进入一吸塔中进行回收。具体的，请参阅图1，二循二冷器1的进口 1-1与二循一冷器2顶部的出气口 2-2 管道连接，同时二循二冷器1的进口 1-1还通入上述两段蒸发冷凝液(用作吸收液)，二循二冷器1中通有循环冷却水。吸收液通过二循二冷器1的进口进入二循二冷器1中，二循一冷器2中未被吸收的二段分解气同时通过二循二冷器1的进口 1-1进入二循二冷器1中， 吸收液在二循二冷器1中进行吸收氨和冷凝的处理。其中，所述二循二冷器1中的冷却水为小于35°C的管道水。二循二冷器1的出液口 1-2与二循一冷器2的进口 2-1管道连接。在二循二冷器 1的出液口 1-2与二循一冷器2的进口 2-1的连接管道上设置有氨水泵(图未示)，可以将二循二冷器1的出液口 1-2流出的尿素工艺水(氨水)，经氨水泵作用送入二循一冷器2。 同时二段分解气经过二循一冷器2的进口进入二循一冷器2，在二循一冷器2中通有循环冷却水，尿素工艺水进行吸收氨和冷凝的处理。其中，所述二循一冷器2中的冷却水为小于 40°C的管道水。二循二冷器1中的压力小于等于0. 15MPa，二循一冷器2中的压力小于等于 0.20MPa。二循一冷器2的出液口 2-3与一吸塔(图2未示)的进口管道连接，在该连接管道上设置有二甲泵(图未示)，可以将二循一冷器2的出液口流出的尿素工艺水(二甲液) 通过二甲泵作用送入一吸塔。同时一段分解气通过一吸塔的进口进入一吸塔中，尿素工艺水进行吸收氨的处理。一吸塔的出液口与尿合塔(图未示)的进液口管道连接，在该连接管道上设置有一甲泵(图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种尿素工艺水循环系统，该系统包括依次管道连接的二循二冷器（１）、二循一冷器（２）、一吸塔（３），其特征在于，该系统还包括碳铵液槽（４），其中二循二冷器出液口与碳铵液槽进液口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋远华，杨晓勤，周立威，陈汉平，郭叙灵，王景平，
申请(专利权)人：浠水县福瑞德化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：42