[发明专利]用于CO2

说明书

本发明提供了一种用于二氧化碳气提法尿素生产工艺的中压解吸水解塔、节能提产装置及方法，属于尿素化工领域。所述中压解吸水解塔分为上段和下段，下段具有冷凝液进口、高压系统气进口、中压蒸汽进口和净化水出口；上段底部具有升气帽、分离器，同时具有与尿液浓缩装置连通的冷尿液出口、与气提塔底连通的冷尿液进口及水解气相出口；内部设置有换热器，用于冷凝液与高压系统气的气液混合相，与中压蒸汽换热；同时设置有气液分布板，用于冷凝液与高压系统气在混合和换热过程中完成解吸和水解。本发明不仅实现了冷凝液的深度水解，同时降低了中压分解塔顶部气相中的水含量，主动控制尿素合成系统的水碳比，提高了尿素转化率，实现了热量的充分回收。

技术领域

本发明属于尿素化工领域，具体涉及一种用于二氧化碳气提法尿素生产工艺的中压解吸水解塔、节能提产装置及方法。

背景技术

尿素生产过程中，由于尿素合成反应的可逆性，进入生产系统的 NH₃、CO₂无法经过单程反应全部转化生成尿素，因此原料配比并不会严格按照反应方程进行配比，需要通过配置回收循环系统对未反应物进行回收并再次进入生产循环，从而提高尿素合成率。

现有技术中，尿素生产中的气提法，根据原料的不同配比，包括二氧化碳气提法和氨气提法。其中，在基于二氧化碳气提法的循环回收系统中，尿素合成塔中出来的产物经过高压冷凝和低压冷凝得到冷凝液后，进入水解塔中进行二氧化碳气提过程，回收其中未反应的原料再送回尿素合成塔中。但是，上述方法通过气提所获得的原料不仅含有大量的热量同时含有大量的水分，一方面传输过程中热量不断外散而造成能源浪费，另一方面大量水分直接进入尿素合成过程，使合成系统的水碳比增加，合成转化率低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种用于二氧化碳气提法尿素生产工艺的节能提产装置及方法，实现尿素合成系统水碳比的主动控制，提高尿素合成的转化率。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于二氧化碳气提法尿素生产工艺的中压解吸水解塔，所述中压解吸水解塔分为相互连通的上段和下段，下段上部侧面具有与冷凝液槽连通的冷凝液进口，下段中部侧面具有与高压洗涤器连通的高压系统气进口，下段下部侧面具有中压蒸汽进口，下段底部具有净化水出口；上段底部具有一个升气帽，升气帽上侧设置有分离器；上段下部侧面具有与尿液浓缩装置连通的冷尿液出口，上段上部侧面具有与气提塔底连通的冷尿液进口，上段顶部具有依次与尿液浓缩装置、中压冷凝装置、高压洗涤器连通的水解气相出口；

所述中压解吸水解塔下段中部设置有换热器，用于冷凝液与高压系统气的气液混合相，与中压蒸汽换热；同时设置有气液分布板，用于冷凝液与高压系统气在混合和换热过程中完成解吸和水解。

作为本发明的一个优选实施例，所述气液分布板由塔板及分布单元组成；其中，分布单元包括具有开孔的降液装置和具有开孔的升气装置，通过降液装置和升气装置的配合实现气相和液相的均匀分布。

作为本发明的一个优选实施例，所述中压解吸水解塔下段采用的压力为1.9～2.5MPa，上段采用的压力为1.6～1.9MPa。

作为本发明的一个优选实施例，所述气液分布板上气相流速为 25～35m/s，液相流速为0.5～3m/s。

作为本发明的一个优选实施例，所述冷凝液温度为170～200℃，所述高压系统气温度为160～185℃，所述净化水温度为190～220℃，升气帽处气相温度为170～195℃；所述气液分布板的平均温度为 155～175℃。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于二氧化碳气提法尿素生产工艺的节能提产装置，所述二氧化碳气提法生产尿素生产工艺的设备包括尿素合成塔、二氧化碳气提塔、甲铵冷凝器、高压洗涤器、低压精馏装置、中压吸收塔、冷凝液槽、尿液槽及尿液浓缩装置，所述节能提产装置包括上述的中压解吸水解塔和中压甲铵冷凝装置；其中，