本發(fā)明屬于尿素生產(chǎn)領(lǐng)域,具體為一種尿素尾氣凈氨工藝。
背景技術(shù):尿素【CO(NH2)2】別名為碳酰二胺、碳酰胺、脲,在自然界中主要存在于人類和動物排泄的尿液中。其用途廣泛,不僅是一種用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效氮肥,而且是工業(yè)中常用的化工原料。在水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)工藝中,為確保尾氣排放符合安全、環(huán)保要求需要對尾氣中氨含量進(jìn)行控制,主要是對氨冷凝吸收工段的尾氣氨含量進(jìn)行控制。氨冷凝器出來的氣體中惰性氣體是:H2、O2、N2等(這些氣體對尿素的合成來說不參加反應(yīng))。惰性氣體的來源一部分是隨原料液氨和原料二氧化碳?xì)怏w帶入系統(tǒng)的H2,另一部分是為了防止合成塔的腐蝕,原料二氧化碳?xì)怏w中加入的空氣。因氣液平衡的關(guān)系,氨冷凝器出口的惰性氣體里含有不少氨。這部分氨經(jīng)惰洗器被稀氨水吸收后,惰洗器出口氣體中的氨含量降低,惰性氣體含量增高。再進(jìn)入尾吸塔后,采用碳化氨水溶液吸收氣體中的氨。惰性氣體含量再次增高,其組分已進(jìn)入爆炸區(qū)間,在某種引爆因素下(如明火,撞擊,焊接,摩擦等)存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,由于尾吸塔采用碳化氨水作為吸收液,其吸收氣體中少量氣氨的能力十分有限。吸收效果差,操作難度大,容易引起超壓、帶液等不正常工況,且尾氣中的氣氨含量在4%(mol)左右,這樣即造成消耗高,又造成環(huán)境污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明正是基于以上技術(shù)問題,提供一種安全,環(huán)保,且易操作的尿素尾氣凈氨工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種尿素尾氣凈氨工藝,該工藝包括以下步驟:由氨冷凝器來的未被冷凝的含有惰性氣體的氣氨,進(jìn)入惰性氣體洗滌器進(jìn)行鼓泡吸收,惰性氣體洗滌器為列管立式冷卻器,管程走冷卻水。來自尾氣凈氨塔的洗滌液由氨水泵送到惰性氣體洗滌器的底部,逐步溢流到惰性氣體洗滌器的液位槽,氣體與液體并流上升,液體中氨濃度逐步增高,上升氣體中氨含量逐步減少,含有微量氨氣的惰性氣體由壓力調(diào)節(jié)閥排放到尾氣凈氨塔,回收的氨水溶液依靠位差返回中壓吸收工段作吸收液使用。所述的尾氣凈氨塔包括尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,出惰洗器液位槽的氣體經(jīng)減壓后依次進(jìn)入尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,氣體在尾氣凈氨塔C中由冷卻后的蒸汽冷凝液進(jìn)行洗滌,洗滌液依次流經(jīng)尾氣凈氨塔C、尾氣凈氨塔B和尾氣凈氨塔A對氣體進(jìn)行洗滌。所述的洗滌液由氨水泵送去惰性氣體洗滌器作吸收液繼續(xù)使用。出惰性氣體洗滌器液位槽的氣體經(jīng)減壓后依次進(jìn)入尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,氣體在尾氣凈氨塔C中由冷卻后的蒸汽冷凝液進(jìn)行洗滌,出尾氣凈氨塔的氣體經(jīng)減壓后排放。惰性氣體經(jīng)尾氣凈氨塔洗滌后組分已經(jīng)達(dá)到爆炸區(qū)間。尾氣凈氨塔正常工作壓力為0.5MPa,為確保設(shè)備安全,尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,氣體在尾氣凈氨塔C均按照6.3MPa壓力等級設(shè)計(jì),使設(shè)備不易受到損壞。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:(一)、惰性氣體洗滌器中氣體與液體并流上升,吸收效率高。惰洗器為為列管立式冷卻器,采用全液相吸收,不設(shè)氣相空間。減少設(shè)備體積,易于布置。(二)、尾氣凈氨塔采用多段吸收冷卻,有利于減少帶入系統(tǒng)水量。并采用特殊防爆設(shè)計(jì),既保證生產(chǎn)安全又保證最大吸收效果。即使尾氣發(fā)生爆炸時(shí)也不會損壞設(shè)備。確保設(shè)備運(yùn)行安全。(三)、采用蒸汽冷凝液作為吸收液。蒸汽冷凝液作為吸收液,使氨水中不含二氧化碳,徹底杜絕吸收效果差、容易堵塞管道等風(fēng)險(xiǎn),生產(chǎn)操作更加安全穩(wěn)定。蒸汽冷凝液對氣氨的吸收更徹底,保證吸收效果,確保尾氣中氨含量達(dá)標(biāo)排放。附圖說明:圖1為本發(fā)明實(shí)施例2中記載的傳統(tǒng)尿素尾氣凈氨工藝的流程示意圖。圖2為本發(fā)明中尿素尾氣凈氨工藝的流程示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:更加便于理解,下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。在本申請中,惰性氣體洗滌器也稱為惰洗器。尿素尾氣凈氨工藝包括以下步驟:由氨冷凝器來的未被冷凝的含有惰性氣體的氣氨進(jìn)入惰性氣體洗滌器進(jìn)行鼓泡吸收,惰性氣體洗滌器為列管立式冷卻器,管程走冷卻水。來自尾氣凈氨塔的洗滌液由氨水泵送到惰性氣體洗滌器的底部,逐步溢流到惰性氣體洗滌器的液位槽,氣體與液體并流上升,液體中氨濃度逐步增高,上升氣體中氨含量逐步減少,含有微量氨氣的惰性氣體由壓力調(diào)節(jié)閥排放到尾氣凈氨塔,回收的氨水溶液依靠位差返回中壓吸收工段作吸收液使用。所述的尾氣凈氨塔包括尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,出惰洗器液位槽的氣體經(jīng)減壓后依次進(jìn)入尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,氣體在尾氣凈氨塔C中由冷卻后的蒸汽冷凝液進(jìn)行洗滌,洗滌液依次流經(jīng)尾氣凈氨塔C、尾氣凈氨塔B和尾氣凈氨塔A對氣體進(jìn)行洗滌。所述的洗滌液由氨水泵送去惰性氣體洗滌器作吸收液繼續(xù)使用。出惰性氣體洗滌器液位槽的氣體經(jīng)減壓后依次進(jìn)入尾氣凈氨塔A、凈氨塔B和凈氨塔C,氣體在尾氣凈氨塔C中由冷卻后的蒸汽冷凝液進(jìn)行洗滌,出尾氣凈氨塔的氣體經(jīng)減壓后排放。實(shí)施例1:以一個(gè)年產(chǎn)30萬噸尿素的余熱綜合利用工藝為例,尿素尾氣凈氨工藝使用的參數(shù)為:來自氨冷凝器的氣氨,進(jìn)入惰性氣體洗滌器的氣體量3.64噸/小時(shí),氣氨的摩爾濃度為89.88%,出惰性氣體洗滌器的氣體量為1.12噸/小時(shí),氣氨的摩爾濃度為65.78%,出尾氣凈氨塔的氣體量為0.42噸/小時(shí)(其中氣氨≤3.7㎏/小時(shí)),氣氨的摩爾含量≤1%。產(chǎn)品尿素為41.67噸/小時(shí)。來自氨冷凝器的未被冷凝的含有惰性氣體的氣氨進(jìn)入惰性氣體洗滌器進(jìn)行鼓泡吸收,操作壓力...