(1.北京众联盛化工工程有限公司, 北京100101; 2.陕西龙门煤化工有限责任公司, 陕西 韩城715405)
[中图分类号]TQ 441.41 [文献标志码]B [文章编号] 1004-9932(2014)
山东某大氮肥厂的400 kt/a二氧化碳汽提尿素装置进行节能增产改造,通过增加中压分解吸收系统等技术,使该尿素装置的生产能力增加了50%。本文着重介绍了该技术中的关键设备——中压汽提塔,并对其高效的汽提分解作用进行了剖析。
1 技术简介
1.1 技术背景
二氧化碳汽提尿素装置通常只设置有高压合成系统和低压分解吸收系统,由于该装置受到高压汽提塔的限制,其设计负荷弹性仅为70%~115%[1],如采用增加中压分解吸收系统,能使高压合成的甲铵液不经过高压汽提塔,直接进入中压系统,这样就能避免高压汽提塔因持液量过多,溢出造成偏流,以及汽提塔效率下降和系统超压等问题。
1.2 反应机理
尿素的中压分解是在1.7~2.0 MPa的条件下利用蒸汽加热尿素溶液至155~165 ℃,使溶液中的氨基甲酸铵(简称甲铵)分解成氨和CO2的过程,其反应式如下:
甲铵的分解反应为吸热反应,必须提供热量使其分解为目标产物氨和CO2,冷凝吸收后可循环回收利用,避免甲铵液在下游工序结晶和腐蚀设备及管件。
1.3 工艺过程分析
合成塔出料时,由于转化率较低,合成塔中甲铵量较大[2],经过减压后,进入中压汽提塔。中压汽提塔是中压分解吸收系统的核心设备,集中了加热、汽提、分解、精馏等功能。
传统中压分解塔加热器采用升膜式结构,中压分解加热和汽提是分开进行的,尿液的加热分解在中压精馏塔内进行,汽提在中压CO2汽提塔内进行。因精馏塔没有汽提剂CO2(加入空气)的通入,导致系统……
更多内容请见《中氮肥》2014年第4期