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文档简介
1、 尿素装置是二十世纪七十年代从荷兰斯塔米卡帮公司引进的尿素装置是二十世纪七十年代从荷兰斯塔米卡帮公司引进的CO2气提气提法尿素生产工艺,于法尿素生产工艺,于1976年建成投产。其以合成氨车间来的液年建成投产。其以合成氨车间来的液NH3和和CO2为原料为原料,原设计日产尿素原设计日产尿素1620吨。吨。2005年,通过引进荷兰年,通过引进荷兰Stamicarbon公司的并联中压技术对装置进行公司的并联中压技术对装置进行50%扩能改造,改造后装扩能改造,改造后装置的生产能力由原置的生产能力由原1620t/d提高至提高至2300t/d。扩能改造工程中新增一套。扩能改造工程中新增一套并联中压系统,并联
2、中压系统,CO2增压机增压机K-103、高压氨泵、高压氨泵P-104、高压甲铵泵、高压甲铵泵P-501,及新蒸发系统由于产品质量问题,停用,改造后的装置于,及新蒸发系统由于产品质量问题,停用,改造后的装置于2005年年11月一次投料开车成功。月一次投料开车成功。1 1、尿素生产的方法、尿素生产的方法 尿素生产的化学反响主要分两步:尿素生产的化学反响主要分两步: 第一步是液态第一步是液态NH3NH3和和CO2CO2反响生成氨基甲酸铵甲铵反响生成氨基甲酸铵甲铵 : 2NH3(2NH3(液液)+ CO2 ()+ CO2 (气气) NH4COONH2() NH4COONH2(液液)+119.2)+11
3、9.2千焦千焦/ /摩摩尔尔 (1-1) (1-1) 第二步是甲铵在液相条件下脱水反响生成碳酰二胺尿第二步是甲铵在液相条件下脱水反响生成碳酰二胺尿素:素: NH4COONH2( NH4COONH2(液液) CO(NH2)2 +H2O() CO(NH2)2 +H2O(液液)-15.5)-15.5千焦千焦/ /摩尔摩尔 1-2)1-2) 式式1-11-1为甲铵的生成反响,是强放热、体积缩小的可为甲铵的生成反响,是强放热、体积缩小的可逆反响。逆反响。 式式1-21-2也称为尿素的生成反响,必须在液相下才能进也称为尿素的生成反响,必须在液相下才能进行,是一个吸热的可逆反响。该反响进行得很缓慢,需行,是
4、一个吸热的可逆反响。该反响进行得很缓慢,需要很长时间才能到达平衡。因此,在实际生产中,并不要很长时间才能到达平衡。因此,在实际生产中,并不是所有的甲铵都能转化为尿素,而是只有一局部,转化是所有的甲铵都能转化为尿素,而是只有一局部,转化率为率为55-60%55-60%。2 2、反响机理、反响机理1 1甲铵的生成反响甲铵的生成反响 甲铵的生成反响是一个体积缩小的强放热反响。根据甲铵的生成反响是一个体积缩小的强放热反响。根据化学反响的平衡原理,为使反响尽快地到达平衡,必须及化学反响的平衡原理,为使反响尽快地到达平衡,必须及时地移走反响生成的热,并且提高反响压力对加快反响速时地移走反响生成的热,并且提
5、高反响压力对加快反响速度有利。在实际工业生产中,根据高压甲铵泵的出口压力度有利。在实际工业生产中,根据高压甲铵泵的出口压力确定反响压力为确定反响压力为13.5-14.5MPa13.5-14.5MPa,反响温度为,反响温度为140-150140-150,由于反响放热,出液温度升高,与蒸汽冷凝液换热,冷凝由于反响放热,出液温度升高,与蒸汽冷凝液换热,冷凝后的温度为后的温度为166.6166.6。在这种条件下,实际上约有。在这种条件下,实际上约有78-80%78-80%的的NH3NH3和和CO2CO2被冷凝成液体。被冷凝成液体。 2 2尿素的生成反响尿素的生成反响 尿素的生成反响是一个必须在液相中进
6、行的、吸尿素的生成反响是一个必须在液相中进行的、吸热的可逆反响。根据化学反响的平衡原理,在反响进行热的可逆反响。根据化学反响的平衡原理,在反响进行的过程中必须持续地供给热量,而且该反响进行地非常的过程中必须持续地供给热量,而且该反响进行地非常缓慢,不容易到达平衡。在实际的工业生产中,尿素生缓慢,不容易到达平衡。在实际的工业生产中,尿素生成反响的反响热是由未反响的成反响的反响热是由未反响的NH3NH3和和CO2CO2在合成塔内继续在合成塔内继续冷凝所放出的热量供给的,且反响温度越高越好。根据冷凝所放出的热量供给的,且反响温度越高越好。根据设备材质的耐用温度不超过设备材质的耐用温度不超过19019
7、0,确定操作温度为,确定操作温度为180-185180-185。根据尿素生成过程的平衡压力图,考虑到。根据尿素生成过程的平衡压力图,考虑到原料中原料中4%4%体积的空气及惰气,最终确定反响压力为体积的空气及惰气,最终确定反响压力为13.6MPa13.6MPa。 1、原料NH3和CO2的压缩 原料液氨由合成车间送来,压力为原料液氨由合成车间送来,压力为2.2MPa,进入氨预热器,进入氨预热器101-C管侧加热到管侧加热到25左右。液氨经氨预热器左右。液氨经氨预热器101-C加热后分为两加热后分为两路:一路进入高压氨泵路:一路进入高压氨泵104J/Js往复泵;另一路进入高压离心氨往复泵;另一路进入
8、高压离心氨泵泵P104。液氨通过氨泵将压力提高到。液氨通过氨泵将压力提高到16Mpa。高压离心氨泵。高压离心氨泵P104出口流量由出口流量由FIC1201调节,回流量由调节,回流量由FIC1202调节返回到界调节返回到界区。区。 氨预热器氨预热器101-C壳侧用闪蒸槽壳侧用闪蒸槽904-F底部来的低压蒸汽冷凝液底部来的低压蒸汽冷凝液作为加热介质,用调节阀作为加热介质,用调节阀TIC-152控制,出高压氨泵控制,出高压氨泵104J/Js或或P104的液氨进入氨加热器的液氨进入氨加热器102-C管侧加热后,经电磁阀管侧加热后,经电磁阀XV-2101、氨截止阀送入高压喷射泵氨截止阀送入高压喷射泵20
9、1-L,将高压甲铵洗涤器,将高压甲铵洗涤器203-C来的甲来的甲铵液增压后,送入铵液增压后,送入202-C的顶部。的顶部。 氨加热器氨加热器102-C壳侧用闪蒸槽壳侧用闪蒸槽904-F顶部来的闪蒸蒸汽作为加顶部来的闪蒸蒸汽作为加热介质,用调节阀热介质,用调节阀TIC-109控制,蒸汽冷凝液进入冷凝液贮槽控制,蒸汽冷凝液进入冷凝液贮槽905-F回收。回收。1、原料NH3和CO2的压缩 空 气蒸 汽1、原料NH3和CO2的压缩 原料二氧化碳由合成车间送来,经二氧化碳压缩机组压缩后送入加热器原料二氧化碳由合成车间送来,经二氧化碳压缩机组压缩后送入加热器E106A、E106B加热,经脱氢反响器加热,经
10、脱氢反响器R101脱氢、冷却器脱氢、冷却器E107冷却后分为两路:一路由电磁阀冷却后分为两路:一路由电磁阀XV-2102控制进入汽提塔控制进入汽提塔201-C底部;另一路由调节阀底部;另一路由调节阀FIC-3201控制进入中压控制进入中压CO2气提气提塔塔C502底部。脱氢后的底部。脱氢后的CO2中氢、氧含量由中氢、氧含量由AIC1202指示。指示。 CO2加热器加热器E106A壳侧采用高压甲铵洗涤器壳侧采用高压甲铵洗涤器203C来的高压密闭水进行加热,由来的高压密闭水进行加热,由HIC1202控制加热器控制加热器E106A出口出口CO2温度,出口进入一段蒸发加热器温度,出口进入一段蒸发加热器
11、E411A壳侧;壳侧;CO2加热器加热器E106B采用采用2.4Mpa抽汽,由抽汽,由TIC1202控制控制CO2加热器加热器E106B出口进入脱氢反响出口进入脱氢反响器器R101的的CO2温度,加热后蒸汽进入闪蒸槽温度,加热后蒸汽进入闪蒸槽904F;CO2冷却器冷却器E107壳侧采用中压甲铵壳侧采用中压甲铵冷凝器冷凝器E503来的中压密闭水进行冷却,由来的中压密闭水进行冷却,由HIC1201控制冷却后的控制冷却后的CO2温度。温度。1、原料NH3和CO2的压缩 高压系统主要由高压系统主要由4台高压设备组成:高压汽提塔台高压设备组成:高压汽提塔201-C,高压甲铵冷凝器,高压甲铵冷凝器202-
12、C,合成塔,合成塔201-D,高压洗涤器,高压洗涤器203-C。 汽提塔汽提塔201-C是直立管壳式加热器。离开是直立管壳式加热器。离开CO2冷却器冷却器E107的的CO2分两路,一路送往中压系统,分两路,一路送往中压系统,另一路那么进入高压汽提塔另一路那么进入高压汽提塔201-C的底部。离开的底部。离开合成塔合成塔201-D底部的大局部合成反响液在温度底部的大局部合成反响液在温度180-185下进入汽提塔下进入汽提塔201-C的上部,经装的上部,经装在上部的液体分布器均匀地流入列管内,并以膜状沿在上部的液体分布器均匀地流入列管内,并以膜状沿管壁向下流动。管壁向下流动。 CO2那么从汽提塔那么
13、从汽提塔201-C底部底部进入,向上流入管束,将合成反响液中的进入,向上流入管束,将合成反响液中的NH3和和CO2别离出来,并从汽提塔别离出来,并从汽提塔201-C顶部离开,进入高顶部离开,进入高压甲铵冷凝器压甲铵冷凝器202-C顶部。别离的程度由汽提效顶部。别离的程度由汽提效率决定,本装置汽提效率设计值为率决定,本装置汽提效率设计值为80%。 高压甲铵冷凝器高压甲铵冷凝器202-C是立式管壳式热交换器。离开氨是立式管壳式热交换器。离开氨加热器加热器102-C的液氨被送到高压喷射器的液氨被送到高压喷射器201-L,并作为,并作为喷射器的动力,抽吸高压洗涤器喷射器的动力,抽吸高压洗涤器203-C
14、来的浓甲铵液,混合来的浓甲铵液,混合后与来自高压甲铵泵后与来自高压甲铵泵P501或或301J/JS的局部甲铵液一道,的局部甲铵液一道,进入高压甲铵冷凝器进入高压甲铵冷凝器202-C顶部。来自汽提塔顶部。来自汽提塔201-C顶顶部的气体也由高压甲铵冷凝器部的气体也由高压甲铵冷凝器202-C顶部进入。气、液混合顶部进入。气、液混合后沿高压甲铵冷凝器后沿高压甲铵冷凝器202-C的列管内壁往下流,冷凝生成甲的列管内壁往下流,冷凝生成甲铵铵,且放出冷凝热和生成热。在高压甲铵冷凝器且放出冷凝热和生成热。在高压甲铵冷凝器202-C中,液中,液NH3与与CO2不允许全部冷凝生成甲铵,大约只有不允许全部冷凝生成
15、甲铵,大约只有78%左右的气、左右的气、液被冷凝,剩余局部仍然以气体存在,以便在合成塔液被冷凝,剩余局部仍然以气体存在,以便在合成塔201-D中继续反响为下一步尿素合成反响提供热量。中继续反响为下一步尿素合成反响提供热量。2、高压系统 在高压甲铵冷凝器202-C中生成冷凝热和生成热释放给壳侧的热水,用于生产副产品低压蒸汽,用作下游工艺处理的热介质。为了得到低压饱和蒸汽,还配置有四个低压蒸汽饱和器201-FA-D,简称汽包,以便将蒸汽中夹带的水别离出来。其过程是:锅炉给水泵906J/JS将蒸汽冷凝液槽905-F中的蒸汽冷凝液送入汽包内,并利用液位调节的作用维持汽包内的水位。水由下降管进到高压甲铵
16、冷凝器202-C壳侧的底部。在传热的作用下管内外温差可达20以上,水在壳侧形成自然循环,饱和蒸汽那么由汽包顶部送出。2、高压系统 合成塔合成塔201-D是一个串联型的立式高压反是一个串联型的立式高压反响器,它的内部空间被响器,它的内部空间被11块筛板分成相邻的块筛板分成相邻的12个个小室,每一个小室的功能都相当于一个持续搅拌的小室,每一个小室的功能都相当于一个持续搅拌的罐式反响器。因为合成塔罐式反响器。因为合成塔201-D是一个高的鼓是一个高的鼓泡塔,从塔底引进的气体就起到一种搅拌剂的作用。泡塔,从塔底引进的气体就起到一种搅拌剂的作用。为到达最优化的混合效果,在每个小室中安装一个为到达最优化的
17、混合效果,在每个小室中安装一个通风管。这样,就会产生较大的密度差,从而获得通风管。这样,就会产生较大的密度差,从而获得最优化的扰动效果,因此防止了死区的产生。这些最优化的扰动效果,因此防止了死区的产生。这些“虹吸喷射式筛板的设计方式可以防止产生沟流虹吸喷射式筛板的设计方式可以防止产生沟流和返混现象,从而使反响器接近于理想的连续混合和返混现象,从而使反响器接近于理想的连续混合罐式反响器。罐式反响器。 2、高压系统 来自高压甲铵冷凝器来自高压甲铵冷凝器202-C的甲铵溶的甲铵溶液与未冷凝的液与未冷凝的NH3和和CO2由底部进入,在合由底部进入,在合成塔成塔201-D中通过气、液混合发生吸热的中通过
18、气、液混合发生吸热的尿素生成反响,反响所需要吸收的热量来自于尿素生成反响,反响所需要吸收的热量来自于引进的未冷凝的引进的未冷凝的NH3和和CO2继续发生的冷凝继续发生的冷凝反响。在合成塔反响。在合成塔201-D中,甲铵转化为尿中,甲铵转化为尿素的转化率为素的转化率为57-58%,生成的尿素溶液从,生成的尿素溶液从合成塔合成塔201-D中部的溢流管离开,大局部中部的溢流管离开,大局部送往汽提塔送往汽提塔201-C,其余局部经液位控制,其余局部经液位控制阀阀LIC-2101减压至减压至2.0MPa左右后送往中压左右后送往中压系统,合成塔系统,合成塔201-D中未反响的气体除中未反响的气体除了了NH
19、3和和CO2外还有外还有O2、N2、H2等惰性气等惰性气体那么从塔顶离开,去高压洗涤器体那么从塔顶离开,去高压洗涤器203-C进一步处理。进一步处理。 离开合成塔201-D顶部的气体混合物经高压洗涤器203-C顶部的防爆空间后由高压洗涤器203-C的底部进入管侧,来自高压甲铵泵P501或301J/Js的甲铵液也进入高压洗涤器203-C的底部。高压洗涤器203-C的下部是直立管壳式浸没冷凝器,气、液混合物通过冷凝器换热列管上升,使混合气中的NH3和CO2得到充分冷凝,冷凝热和反响热由列管外的高压密闭水带走。换热段液体进入上部溢流堰后,一局部经中心管又回到高压洗涤器203-C的底部,一局部液体外溢
20、出去进入高压喷射器201-L吸入口。这就保证了冷凝器内充满着液体,使得气体与冷凝液能充分混合,从而防止了固体甲铵的生成。2、高压系统 为防止过度冷凝,高压洗涤器为防止过度冷凝,高压洗涤器203-C壳侧采用壳侧采用130的热水进行冷却,热水在一个封闭的热水进行冷却,热水在一个封闭的加压系统中,用高压密闭水泵的加压系统中,用高压密闭水泵902-J/Js循环。高压密闭水带走高压洗涤器循环。高压密闭水带走高压洗涤器203-C管管侧的冷凝热和反响热后,先给侧的冷凝热和反响热后,先给CO2加热器加热器E106A和新增一段蒸发加热器和新增一段蒸发加热器E411A的管的管侧介质加热,分别用于将侧介质加热,分别
21、用于将CO2从从110 加热至加热至140及将尿素溶液浓缩至约及将尿素溶液浓缩至约95%wt,然,然后经高压密闭水泵后经高压密闭水泵902-J/J加压,再经泵出口处的高压密闭水冷却器加压,再经泵出口处的高压密闭水冷却器902-C将剩余的将剩余的热量吸收,最后返回至高压洗涤器热量吸收,最后返回至高压洗涤器203-C壳侧。这既合理地利用了热源,又减少了低压蒸汽壳侧。这既合理地利用了热源,又减少了低压蒸汽的消耗。的消耗。 高压洗涤器高压洗涤器203-C顶部未冷凝的气体通过调节阀顶部未冷凝的气体通过调节阀HV-202减压后进入减压后进入0.7MPa系统吸收塔系统吸收塔702-E底部进一步吸收底部进一步
22、吸收NH3和和CO2 ,最后不凝气经调节阀,最后不凝气经调节阀PV-715控制由塔顶放空。控制由塔顶放空。用稀氨水对低压用稀氨水对低压尾气进行吸收尾气进行吸收降低稀甲铵降低稀甲铵温度温度储存低压冷凝后储存低压冷凝后的甲铵液的甲铵液通过循环水降低通过循环水降低低压甲铵温度低压甲铵温度加热尿液加热尿液对高压气提塔出对高压气提塔出液进行精馏液进行精馏对精馏后尿液进行闪对精馏后尿液进行闪蒸,提高尿液浓度蒸,提高尿液浓度通过低密水降低通过低密水降低低压甲铵温度低压甲铵温度 从汽提塔201-C底部出来的尿液经调节阀LV-203减压后进入精馏塔301-E顶部,尿液经液体分布器后喷洒在精馏塔301-E的填料床
23、上。由于减压闪蒸的结果,尿液中的一局部甲铵发生分解,所需的热由溶液本身供给,从而使溶液的温度下降至105-110。闪蒸后,液体下降进入循环加热器301CA/CB底部,气体上升从精馏塔301-E顶部离开。 从底部进入循环加热器301CA/CB管侧的溶液被壳侧的低压蒸汽加热,温度又上升为135,结果是甲铵又一次分解。在精馏塔301-E底部的别离器中,气、液发生别离,气体通过填料上升,被从上往下流的冷凝液所冷凝,使气体中的水蒸汽被局部冷凝。别离后的尿素溶液从精馏塔301-E的底部离开,经控制阀LV302控制进入闪蒸槽302-F。 精馏塔301-E出气与中压系统分解气一道进入预低压甲铵冷凝器E-313
24、。用作预低压甲铵冷凝器E-313吸收液的有3路:回流泵P802A/B出口分支,低压洗涤器循环泵302J/JS出口分支,回流冷凝器给料泵P706A/B出口分支。气、液混合后沿预低压甲铵冷凝器E-313管侧从上往下走,从底部离开去低压甲铵冷凝器302-C底部壳侧。 预低压甲铵冷凝器E-313壳侧用低压密闭水冷却。 低压甲铵冷凝器302-C为浸没式,为了取走甲铵的生成热与冷凝热,管侧用低压调温水冷却。从低压甲铵冷凝器302-C顶部出来的气液混合物进入液位槽301-F进行气液别离,301-F出液用中压甲铵泵P309A/B送至中压系统。 为增加操作弹性,保存并改进了往复式高压甲铵泵301J/JS的流程,
25、即当中压系统切出时,装置仍可按老流程运行,往复式高压甲铵泵301J/JS将甲铵液从液位槽301-F抽出送高压洗涤器203-C。 低压调温水在一个封闭的加压系统中,温度控制为55左右,由循环水冷却器901-C冷却。密闭水用低压甲铵冷凝器循环水泵901-J/JS循环,流量由FI-303指示,约为900-1000m3/h。 从液位槽301-F别离出来的气体通过调节阀PV3102控制进入低压洗涤器302-EA,它位于液位槽301-F上面。在低压洗涤器302-EA的填料床上,用解吸塔给料泵702J/JS出口分支来的稀氨水洗涤局部NH3和CO2,形成甲铵液在底部用循环泵302J/JS抽出,一局部经循环冷却
26、器冷却后循环回低压洗涤器302-EA的填料床上,另一局部去预低压甲铵冷凝器E-313。从低压洗涤器302-EA顶部出来的不冷凝气及局部未被吸收的NH3和CO2经控制阀PV304控制进入常压吸收塔C-305底部进一步吸收。蒸发二段蒸发二段冷凝液收冷凝液收集槽集槽降低氨降低氨水温度水温度蒸 发 冷 凝蒸 发 冷 凝液收集槽液收集槽吸收高压系统吸收高压系统尾气尾气 从高压洗涤器203-C顶部出来的气体经调节阀HV-202控制降压后,进入0.7MPa吸收塔702-E的底部。0.7MPa吸收塔702-E共有两层填料床,上层填料床采用工艺冷凝液收集槽V704来的工艺冷凝液经0.7MPa吸收塔顶部给料泵P7
27、07A/B由调节阀FV7102控制进行洗涤吸收,下层那么采用氨水槽701-F来的稀氨水通过吸收塔循环泵P-705A/B经吸收塔循环冷却器706-C冷却后用调节阀FV-7101控制进行洗涤吸收。吸收塔循环冷却器706-C的温度由TIC-754调节控制。吸收后的液体由LIC7102控制返回到氨水槽701-F,未被吸收的气体经调节阀PV-715控制排入大气中。5、并联中压系统5、并联中压系统中压甲铵液储中压甲铵液储槽槽通 过 中 密 水通 过 中 密 水降 低 中 压 甲降 低 中 压 甲铵温度铵温度对精馏后尿液进行对精馏后尿液进行闪蒸,提高尿液浓闪蒸,提高尿液浓度度对 中 压对 中 压气 提 后气
28、 提 后尿 液 进尿 液 进行精馏行精馏用用 C O2对 中 压对 中 压精 馏 后精 馏 后尿 液 进尿 液 进行气提行气提对合成塔出液对合成塔出液进行精馏进行精馏加热尿液加热尿液加热尿液加热尿液 并联中压系统为2005年扩能改造中采用STAMICARBON工艺技术新增的系统,与原高压系统并联操作,作用相当于原高压系统和原低压系统。 合成反响液的一局部经电磁阀XV2103、液位控制阀LV-2101进入中压精馏塔C501/S501顶部,喷洒在精馏塔C501/S501的填料床上,发生闪蒸作用,压力降至绝压2.0MPa左右。由于减压的结果,尿液中的一局部甲铵分解生成尿素,所需的热量由溶液本身供给,
29、从而使溶液的温度下降。温度下降后的溶液进入中压加热器E501底部,在中压加热器E501中与壳侧的中压蒸汽0.91.2MPa换热,温度重新上升。分解后的气体通过填料床上升,其中的H2O被合成反响液洗涤吸收,未被吸收的气体由顶部离开。 中压CO2气提塔C502出气与中压精馏塔C501出气合并后一起进预蒸发器E310A壳侧进行热量回收,原低压甲铵冷凝器302C冷凝生成的甲铵液也通过中压甲铵泵P309A/B由FIC3202控制全部或局部送入预蒸发器E310A壳侧。在预蒸发器E310A壳侧,甲铵生成反响所释放出的冷凝热用于对管侧的尿素溶液进行预浓缩,形成的甲铵与未冷凝的NH3和CO2一道,被送往浸没式中
30、压甲铵冷凝器E-503。 在中压甲铵冷凝器E-503中,余下的未冷凝的NH3和CO2几乎完全被冷凝,释放的冷凝热散发给中压调温冷却水系统。冷凝形成的中压甲铵液含H2O约21%(wt),温度控制在大约105左右,通过甲铵液位槽V501由新增高压甲铵泵P501分别由FIC2102和LIC3203控制送至高压洗涤器203-C和高压冷凝器202C内。5、并联中压系统 中压CO2气提塔C502底部出来的含有少量未转化成尿素的氨和CO2的尿素溶液,经调节阀LV3202将压力由2.0MPa减压到0.4MPa后送往低压别离器C322/S322顶部。在低压别离器C322/S322中,尿液被喷洒在填料床上,由于减
31、压的结果,尿液中的一局部甲铵分解,所需的热由溶液本身供给,从而使溶液的温度下降。尿液流过填料床后在别离器S322中进行气、液别离,气体通过填料床继续上升,液体那么离开低压别离器C322/S322,进入低压别离器C322/S322底部的低压循环加热器E322管侧。低压循环加热器E322的壳侧采用0.4MPa低压蒸汽作加热介质,将尿液重新加热后返回到低压别离器C322/S322底部,其结果是尿液中的甲铵又一次分解。分解后的气体通过填料床上升,使气体中所含的水蒸汽被局部冷凝,尿液那么从低压别离器C322/S322底部离开,经闪蒸别离器S314别离后送预蒸发器S311进一步增浓。 中压甲铵液位槽V50
32、1顶部出气与低压别离器C322/S322顶部出气一道,被送往预低压甲铵冷凝器E313进一步吸收。 中压甲铵冷凝器E503壳侧采用85的调温水冷却,中压调温水在一个封闭的加压系统中,用中压冷凝器循环水泵P502A/B循环。E503壳侧出口的调温水,经CO2冷却器E107壳侧,吸收CO2脱氢反响产生的热量后进入中压冷凝器循环水泵P502A/B。中压冷凝器循环水泵P502A/B出口的调温水经循环冷却器E504将温度降为85以后再送入中压甲铵冷凝器E503壳侧,循环使用。 6、解吸水解系统6、解吸水解系统水解塔出液和进液水解塔出液和进液进行热交换进行热交换将氨和将氨和CO2解吸出解吸出来来降低解吸气相
33、温度,降低解吸气相温度,冷凝成稀甲铵冷凝成稀甲铵将将尿尿素素水水解解成成氨氨和和水水将氨和将氨和CO2解吸出来解吸出来收 集 解 吸 气收 集 解 吸 气相 冷 凝 后 的相 冷 凝 后 的稀甲铵稀甲铵解吸排液与氨解吸排液与氨水进行换热水进行换热降低解吸排液温度降低解吸排液温度将氨和将氨和CO2解吸出解吸出来来 解吸塔给料泵702J/JS将工艺冷凝液氨水从氨水槽中抽出,由FIC801调节流量送入解吸塔换热器E-802中,与第三解吸塔C-804底部出来的排放液换热,然后进入第一解吸塔C-801的第三块塔板上。工艺冷凝液在塔内自上而下流动,与来自第二解吸塔C-802含有CO2与NH3的解吸气及水解
34、塔C-803来的二次蒸汽逆流相遇,工艺冷凝液中的大局部CO2和NH3被加热汽提出来。 汽提后的液体从塔底引出,由LIC802调节控制,用水解塔给料泵P801A/B将其送至水解换热器E-803,与从水解塔底部来的水解液互相换热后,进入水解塔顶部塔板。 6、解吸水解系统 液体自上而下流动,经过截止阀减压后的液体自上而下流动,经过截止阀减压后的3.8MPa3.8MPa的中压蒸汽由塔底的中压蒸汽由塔底送入,提供水解反响所需热量,液体与蒸汽逆流相遇后生成的二次蒸汽送入,提供水解反响所需热量,液体与蒸汽逆流相遇后生成的二次蒸汽由塔顶逸出进入第一解吸塔由塔顶逸出进入第一解吸塔C-801C-801,压力由,压
35、力由PIC804PIC804控制,液体温度逐控制,液体温度逐渐升高,使尿素不断水解为渐升高,使尿素不断水解为CO2CO2与与NH3NH3,从水解塔底部出来的液体称为水,从水解塔底部出来的液体称为水解液,温度指示为解液,温度指示为TIC811TIC811,利用其自身的压力,送入水解换热器,利用其自身的压力,送入水解换热器E-803E-803将将热量传给第一解吸塔出来的解吸液后进到第二解吸塔顶部,水解塔热量传给第一解吸塔出来的解吸液后进到第二解吸塔顶部,水解塔C-C-803803液位由液位由LIC803LIC803控制,液体在第二解吸塔内自上而下流动,与底部引控制,液体在第二解吸塔内自上而下流动,
36、与底部引入的第三解吸塔入的第三解吸塔C804C804顶部出气逆流相遇,提供了解吸所需的热量。水解顶部出气逆流相遇,提供了解吸所需的热量。水解塔塔C-803C-803进气设有平安阀进气设有平安阀PSV802PSV802。6、解吸水解系统 解吸后的液体由底部排出进入第三解吸塔给料泵P804A/B,送至第三解吸塔C804顶部,第二解吸塔液位由LIC8102控制,0.4MPa的低压蒸汽由塔底送入,由FIC8102调节控制,提供解吸别离所需热量,液体与蒸汽逆流相遇后工艺冷凝液中的剩余CO2与氨被加热汽提出来,出气与FIC8102调节控制的局部0.4MPa低压蒸汽一同进入到第二解吸塔底部,第三解吸塔C80
37、4出液进入解吸塔换热器E802壳侧,加热管侧解吸给料泵702J/Js提供的进入第一解吸塔C-801的稀氨水,再进入废水冷却器E801冷却,经第三解吸塔C804液位控制阀HV804控制排入地漏、701F,或由P-806A/B经调节阀LV806控制回收送至。第一解吸塔顶部出气管设有放空线,如出现解析系统超压情况,翻开放空截止阀,放空气体进入702F;第三解吸塔给料泵P804A/B出口设有回流线至该泵入口;第二解吸塔底部出液与第三解吸塔C804出液设有付线阀,如切除第三解吸塔C804可开此阀,关第二解吸塔底部和第三解吸塔C804出液阀。6、解吸水解系统 从第一解吸塔顶部出来的气体,进入回流冷凝器E-
38、804的壳侧冷凝,未冷凝的气体尾气经V-801由HIC801控制进入闪蒸冷凝器701-C冷凝吸收,再进一步回收CO2与NH3,回流液贮槽V-801内的工艺冷凝液经回流泵P802A/B送出,一局部返回到第一解吸塔顶部第一块塔板作为回流液,另一局部送至预低压甲铵冷凝器E313和(或)低压甲铵冷凝器302C继续吸收。闪蒸冷凝器液位槽V307吸收循环泵P706A/B出口回收的工艺冷凝液由FIC3307控制进入到回流冷凝器E804作为水解系统加氨水。7、蒸发造粒系统7、蒸发造粒系统分离尿液中的氨分离尿液中的氨和和CO2,提高尿液,提高尿液浓度浓度分离尿液中的氨分离尿液中的氨和和CO2,提高尿液,提高尿液
39、浓度浓度别离尿液中的氨别离尿液中的氨和和CO2,提高尿,提高尿液浓度液浓度别离尿液中的氨别离尿液中的氨和和CO2,提高尿,提高尿液浓度液浓度加 热加 热尿尿 素素加 热加 热尿尿 素素储 存储 存尿尿 素素别离尿液中的别离尿液中的氨和氨和CO2,提,提高尿液浓度高尿液浓度加 热加 热尿尿 素素加 热加 热尿尿 素素加 热加 热尿尿 素素 预蒸发系统为2005年装置扩能改造新增的系统,用于将尿液贮槽303-F内尿素溶液的浓度提高至78.2%。来自闪蒸槽302-F和新增并联闪蒸槽S314的尿液进入预蒸发加热器E310A/B进行加热。预蒸发加热器E310A/B分为两段,一段加热器E310A采用中压系
40、统气相S501/C502混合中压甲铵液P309A/B作加热介质;二段加热器E310B采用0.4MPa低压蒸汽作加热介质,由压力控制器PIC3304控制,使预蒸发别离器S311出口尿液温度TIC313控制在指标范围内88左右。被预蒸发加热器E310A/B加热后的尿液立即进入预蒸发别离器S311进行气液别离,气相去并联蒸发冷凝器E712中冷凝,液相由尿液贮槽303-F收集。预蒸发别离器S311的真空度由并联蒸发冷凝器E712和并联喷射器J712产生并保持,真空压力指示仪表为PI3305。7、蒸发造粒系统预蒸发 老蒸发系统采用两段真空蒸发,真空度由气相线上的喷射器及冷凝器产生,其中二段蒸发先采用蒸汽喷射器升压、冷凝,再采用两级蒸汽喷射器及冷凝器产生真空。被预蒸发系统增浓的尿液收集在尿液贮槽303-F
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