资源描述：
《斯塔米卡邦尿素2000_TM_技术.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、·4·中氮肥1999年第3期斯塔米卡邦尿素2000+TM技术王威刘鸿雁(荷丰公司北京100016)1概述斯塔米卡邦公司开发的尿素2000+TM技术不仅适用于新建尿素装置,而且还适用于现有尿素装置的改造。采用该技术不仅使装置的生产能力大幅度提高(可增加200%),还可降低能量、冷却水以及原料的消耗,降低生产成本。尿素2000+TM技术是斯塔米卡邦改进的二氧化碳汽提技术,包括高效合成塔板、池式冷凝器、以及池式反应器技术。尿素2000+TM单线生产能力可达到日产2000t以上,该技术在2000年以后将仍处于业内领先水平。2技术特点传统的尿素装置通常有一个高压合成塔,操作压力约为20MPa
2、。然后是2～3个低压循环段。一段循环的操作压力约为2MPa。该工段将未转化的甲铵与尿素溶液分离,并在循环至尿素合成塔以前对其进行冷凝。对大多数传统尿素工艺来说,都需要一个氨2甲铵分离塔(也叫洗涤塔),用以将多余的氨与甲铵溶液分离。洗涤塔的下游是氨冷凝器,将氨蒸气冷凝,并将氨循环至尿素合成塔。二段循环的操作压力为014MPa,在此甲铵与尿素溶液进一步分离,水得到蒸发。在该工段,尿素溶液被浓缩到70%。二段循环之后是蒸发段,通过两段蒸发将尿素溶液从70%浓缩到接近100%。工艺冷凝液在解吸系统中进行处理。解吸系统可包括2个解吸塔,有时还有一个水解塔。斯塔米卡邦尿素2000+TM技术在秉
3、承二氧化碳汽提技术优点的基础上,氨和二氧化碳在合成段出口的转化率提高到80%～82%。由于转化率提高,回到合成段的甲铵减少,既减少了能耗,又减少了高压甲铵泵的负荷。由于不再使用洗涤塔,氨循环段可全部取消。这样,不仅进一步降低了能耗,而且也减少了由高压氨泵处理的氨的流量。池式冷凝器除了对高压汽提塔出来的气相进行冷凝外,还可提供额外的反应空间。池式冷凝器示意图如图1。图1池式冷凝器从汽提塔出来的气相被送到冷凝器的壳程,并在此得到冷凝,同时副产0155MPa的蒸汽。这些蒸汽在装置下游工段得到充分利用,改造前则需要由界区外提供蒸汽。池式冷凝器可提供一定的停留时间,使甲铵生成尿素的反应在此
4、达到反应平衡的60%～80%。3改造实施如图2所示,合成段采用池式冷凝器及高压汽提塔进行改进。原有的尿素合成塔可继续使用。从压缩机出来的二氧化碳,在原尿素合成塔和高压汽提塔之间进行分配。从合成塔出来的尿素溶液在高压汽提塔中进行处理,未转化的甲铵在此被分离,并以气态循环到池式冷凝器中。这种内部高压循环是在不加水的条件下进行的。来自高1999年第3期中氮肥·5·压氨泵的氨、在池式冷凝器中冷凝的甲铵、以及由循环段来的甲铵形成液池。汽提塔出来的气相甲铵在液池中冷凝形成氨基甲酸铵。在池式冷凝器管内副产的0155MPa蒸汽用于下游工段中的加热器、喷射器、解吸塔以及蒸汽伴热。在池式冷凝器中,甲铵
5、被转化成尿素。未冷凝的气体通过池式冷凝器中的填料段经来自循环段的甲铵溶液洗涤。从池式冷凝器出来的尿素溶液在尿素合成塔中进一步反应。合成塔的压力以及氨与二氧化碳的比值与新建二氧化碳汽提装置的数值相当。合成塔的尿素溶液送到高压汽提塔,汽提塔的汽提效率恰好符合现有设备的能力。图2合成段中压循环段仍然保留,以利用高浓度的甲铵溶液。由于合成效率高,在该工段基本不需要新增设备。从汽提塔出来的溶液在一段解吸加热器(蒸汽的操作压力为113MPa)中经降压加热及分离,送到低压循环段。上面的甲铵蒸汽与蒸发段的尿素溶液进行热交换后在中压甲铵冷凝器中冷凝。甲铵溶液从这里被循环到池式冷凝器中。洗涤塔被改为吸
6、收塔,在这里中压甲铵冷凝器出来的气体与低压甲铵接触。洗涤塔下游的氨冷凝器不再使用,整个氨循环段也一并取消。氨和二氧化碳的转化率可提高到82%。由于合成效率提高,装置能力可提高至原来的3倍以上。在这样高的生产能力下,现有的高压氨泵及高压甲铵泵仍可使用,不必额外增加泵的能力。在低压循环段,需新增一些设备,以满足在产能增加时加热及冷凝的需要。但是,在提产至3倍的幅度下,尚不需要并联设备。该工段产生的低压甲铵被送到中压甲铵冷凝器,再循环到池式冷凝器。从低压循环段出来的尿素溶液经降压,以70%～75%的浓度排放到尿素溶液罐中。根据扩产幅度的不同,蒸发段必须相应扩大。多数情况下,都需要增加一
7、个并联段。根据斯塔米卡邦尿素装置的经验,视后序工段的不同,新增并联蒸发段可采用一段或二段蒸发。大多数改造中,须对现有的解吸及吸收系统进行调整,以减少对环境的影响。采用本技术,尿素装置的液体排放质量得到改善,氨和尿素含量均为1×10-6,气体中的氨含量也可降至相当低的水平。表1给出了一传统尿素装置由1000töd改造为1750töd的消耗指标对比情况。表1改造前后1t尿素消耗值对比项目改造前改造后蒸汽(13MPa),kg1600～1800500(215MPa),kg不适
