[发明专利]具有洗涤系统的尿素造粒工艺

说明书

本发明涉及一种尿素造粒工艺，以及适合于操作这种工艺的装置。本发明还包括用于通过洗涤废气来降低来自尿素造粒工厂的氨排放，而该氨目前是由传统尿素生产工艺排放出来的。洗涤系统具有的优点是，可以减少废气中氨的量，并且此外可以减少铵盐的产生。

专利US5779945中描述了用于从液体组合物中制备颗粒的通用方法。专利US5779945关注对所产生的不同尺寸的颗粒的处理和分类。这里使用了诸如旋风分离器或洗涤器的气/固分离装置，用于从装置的废气流中分离出来固体材料。废气流的进一步处理并未被考虑。

在专利US4370198中，造粒单元的废气被送入粉尘旋风分离器，随后进入连续湿式洗涤器，这二者均是用来洗涤上述废气流。所使用的洗涤液是将被处理的溶液或悬浮液的一部分，并且离开湿式洗涤器的洗涤液将被直接馈送回造粒单元。作为示例，所描述的工艺可以分别应用于氯化钠，尿素，蔗糖或氧化铁的制造。这里洗涤液是将被处理的溶液或悬浮液的一部分，并且被直接送回造粒单元。该工艺仅适用于粉尘洗涤而不适用于氨洗涤。

EP0853971 A1公开了在横流洗涤器中湿式同步清洗和粉尘去除气体处理的方法与装置的进一步示例。该发明在填料塔中进行污染物和粉尘的去除。

在尿素工厂中，从配有流化床的尿素造粒器出来的气体不仅含有尿素粉尘还还有氨。在废气流被放入大气之前需要去除该氨气污染。

从废气流中去除氨是公知的技术。通常废气流被作用以酸性洗涤液。该洗涤液可以通过向水中加入诸如硝酸或硫酸的酸而方便地制备。氨通过化学吸收而从气体流中被去除并且转换为相应的铵盐。硝酸的使用产生硝酸铵(AN)，硫酸的使用产生硫酸铵(AS)。这些含有铵盐的溶液可以用来生产硫酸铵肥料或氮磷钾复合肥。此类技术是现有技术。

在尿素工厂中，铵盐并不在工艺中出现，因此不能方便地在现有尿素设施中进行处理。传统的尿素生产设施因此仅有以下选项来减少造粒工厂的安琪排放：

.将稀释的铵盐溶液排入废水流，

.将稀释的铵盐溶液浓缩到可被其他工厂(如NPK)使用的浓度，

.生产具有高硫含量的UAS(尿素/硫酸铵)肥料，

.生产UAN(尿素/硝酸铵)溶液。

所有这些方法需要显著的投资以及操作条件的改变，或者带来产品组分和特性的改变。所有上述选项产生的新产品需要额外的传输和处理设施以及能源利用，这些额外的设施很昂贵。结果，现今尿素设施在没有有效去除氨的情况下运行，造成严重的环境问题。因此，去除尿素设施产生的氨是需要进行解决的有挑战的任务。

WO03/099721描述了另一种替代方案。该发明涉及一种通过将含氨气体流中的氨用有机酸转换成铵盐而从含氨气体流中去除氨的工艺，其中得到的铵盐在升高的温度下与过氧化氢接触。从而铵盐在分解器中被转换为含NH₃、CO₂和H₂O的混合物，并且可容易地在尿素合成单元中再处理。过氧化氢是补充到通用工艺中的，并且可能涉及其它负面伴随物。并且，为了将铵盐转换为NH₃、CO₂和H₂O，除通用工厂设计之外还需要一个单独的分解器。产生的气体流不能在造粒单元中再处理，而是需要在尿素合成单元中循环。

M Potthoff,Nitrogen+Syngas,[online],July.August 2008,pages39-41中也描述了减少氨排放的方法。在图1中示出了组合式粉尘和酸洗涤系统。氨在酸洗涤部分被吸收并且转换为硫酸铵。硫酸铵溶液被添加到返回到蒸发部分的循环流中。在该单元中，其与来自尿素合成单元的尿素熔体混合。蒸发产生的浓缩液体流被传输到尿素造粒器。来自蒸发单元的冷凝物被用作组合式粉尘/氨洗涤系统的补充物。利用这种所谓的氨转换技术，废气中的氨可以被减少到30mg/Nm³。Brochure Urea,[online],12-2007,pages1-24中示出的没有酸洗涤的技术仅将废气中的氨减少到约160mg/m³的值。