年產(chǎn)10萬噸尿素工藝設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-24 09:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的大部分甲銨和游離氨，殘余部分只需再經(jīng)過一次低壓加熱閃蒸分解即可。從而免去了操作條件苛刻、腐蝕嚴(yán)重的一段甲銨泵。縮減了流程和設(shè)備，并使操作控制簡化[2]。 2．高壓冷凝器與合成等壓下冷凝氣提氣，冷凝溫度較高，返回合成塔的水量較少，有利于轉(zhuǎn)化率的提高。同時有可能利用冷凝過程生成甲銨時放出的大量生成熱和冷凝熱來副產(chǎn)低壓蒸汽，除氣提塔需不加蒸汽外，低壓分解、蒸發(fā)及解吸等工序都可以利用副產(chǎn)蒸汽，從總體上看可以降低蒸汽的消耗及冷卻水用量。 3．二氧化碳氣提法中的高壓部分，如高壓冷凝器的甲銨液及來自高壓洗滌器的甲銨液，均采用液位差使液氣物料自流返回合成系統(tǒng)，不需用甲銨泵輸送，不僅可以節(jié)省設(shè)備和動力，且操作穩(wěn)定。但為了造成一定的位差就不得使設(shè)備之間保持一定的位差。因此，需要巨大的高層結(jié)構(gòu)來支撐設(shè)備。4．由于采用二氧化碳氣提，所選用的合成塔操作壓力較低（1415MPa），因此節(jié)省了壓縮機和泵的動力消耗，同時也降低了壓縮機、合成塔的耐壓要求。便于采用蒸汽透平驅(qū)動的離心式二氧化碳壓縮機，對強化設(shè)備的生產(chǎn)能力和提高熱能利用十分有利。5．在整個流程中循環(huán)的物料量較少，動力消耗較低。但是較低的氨碳比又使得在高壓部分物料對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重。另外，因氨碳比低，氨量少，故縮二脲生成量高。通過以上綜述及比較，本設(shè)計我選用了二氧化碳氣提法生產(chǎn)尿素。四、工藝條件及工藝流程概述和流程圖（一）工藝流程概述和流程圖1．工藝流程概述由液氨和二氧化碳合成尿素反應(yīng)液從合成塔1底部排出，經(jīng)液位控制閥流入氣提塔2的頂部，溫度約為183度，經(jīng)液氣分布器均勻流入氣提塔內(nèi)，與氣提塔底部進入的二氧化碳氣在管內(nèi)逆流氣提，氣提塔管外用2．1MPa蒸汽加熱，將大部分甲銨和過剩氨分解及解吸，氣提后尿液由塔底引出，經(jīng)自動減壓閥降壓到0．3MPa。由于降壓，甲銨和過剩氨進一步分解、氣化，吸取尿液內(nèi)部的熱量，使溶液溫度下降到約107度。氣液混合物進入精餾塔3，噴灑在鮑爾環(huán)填料上，然后尿液從精餾塔填料段底部送入循環(huán)加熱器4，被加熱到約135度時，返回精餾塔下部分離段。在此氣液分離，分離后的尿液含甲銨和過剩氨極少，主要是尿素和水，由精餾塔底部引出，經(jīng)減壓后再進入真空蒸發(fā)系統(tǒng)。氣提塔頂部出來的氣體（含氨氣40%，二氧化碳60%），進入高壓甲銨冷凝器5內(nèi)，與高壓噴射器來的原料液氨和回收的甲銨液反應(yīng)，大部分生成甲銨，其反應(yīng)熱由管外副產(chǎn)蒸汽移走。反應(yīng)后的甲銨液及未反應(yīng)的氨氣、二氧化碳氣分兩路進入尿素合成塔底部，在此未反應(yīng)的氨、二氧化碳繼續(xù)反應(yīng)，同時甲銨脫水生成尿素。尿素合成塔頂部引出的未反應(yīng)氣，主要含氨、二氧化碳及少量水、氮氣、氫氣、氧氣等氣體，進入高壓洗滌器6上部的防爆空間，再引入高壓洗滌器下部的浸沒式冷凝器冷卻管內(nèi)。管外用封閉的循環(huán)水冷卻，使管內(nèi)充滿甲銨液，未冷凝的氣體在此鼓泡通過，其中氨和二氧化碳大部分被冷凝吸收，含有少量氨、二氧化碳及惰性氣體再進入填料段。由高壓甲銨泵16打來的甲銨液經(jīng)由高壓洗滌器頂部中央循環(huán)管，進入填料段與上升氣體逆流相遇，氣體中的氨和二氧化碳再次被吸收。吸收氨和二氧化碳的濃甲銨液溫度約160度，由填料段下部引入高壓噴射器循環(huán)使用。未被吸收的氣體由高壓洗滌器頂部引出經(jīng)自動減壓后進入吸收塔7下部，氣體經(jīng)吸收塔兩段填料與液體逆流接觸后，幾乎將氨和二氧化碳全部吸收，惰性氣體由塔頂放空。精餾塔下部分離段出來的氣體經(jīng)氣囪與噴淋液在填料段逆流接觸，進行傳質(zhì)和傳熱。尿液中易揮發(fā)組分氨、二氧化碳從液相解吸并擴散到氣相，氣體中難揮發(fā)組分水向液相擴散，在精餾塔底得到難揮發(fā)組分尿素和水含量多的溶液。氣相得到易揮發(fā)組分氨、二氧化碳的氣體，這樣降低了精餾塔出口氣體中的水含量，利于減少循環(huán)甲銨液中的水含量。由精餾塔頂引出的氣體和與解吸塔11頂部出來的氣體一并進入低壓甲銨冷凝器8，同低壓甲銨冷凝器液位槽9的部分溶液在管間相遇，冷凝并吸收，其冷凝熱和生成熱靠循環(huán)泵14和冷卻器15強制循環(huán)冷卻，然后氣、液混合進入液位槽9進行分離。被分離的氣體進入吸收器10的鮑爾環(huán)填料層，吸收劑是由吸收塔來的部分循環(huán)液和吸收器本身的部分循環(huán)液，經(jīng)由吸收器循環(huán)泵17和吸收器循環(huán)冷卻器18冷卻后噴灑在填料層上，氣液在吸收器填料層逆流接觸，將氣體中氨和二氧化碳吸收，未吸收的惰性氣體由塔頂放空，吸收后的部分甲銨液由塔底排出，經(jīng)高壓甲銨泵16打入高壓洗滌器作吸收劑。蒸發(fā)系統(tǒng)回收的稀氨水進入氨水槽24，大部分經(jīng)解吸塔給料泵20和解吸塔熱交換器21，打入解吸塔11頂部，塔下用0．4MPa蒸汽加熱，使氨水分解，分解氣由塔頂引出去低壓甲銨冷凝器，分解后的廢水由塔底
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