一種生產(chǎn)尿素及純堿的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)尿素及純堿的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素是由碳、氮、氧和氫組成的有機化合物，通常用作植物的氮肥。尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，也可用于生產(chǎn)多種復(fù)合肥料。尿素的主要原料是氫氣、氮氣和二氧化碳?，F(xiàn)有技術(shù)的尿素生產(chǎn)由造氣爐產(chǎn)生的半水煤氣脫碳后，其中大部分的二氧化碳由脫碳液吸收、解吸后，經(jīng)油水分離器，除去二氧化碳氣體中攜帶的脫碳液，進入二氧化碳壓縮機系統(tǒng)，由壓縮機出來的二氧化碳氣體壓力達到16 Kg后進入尿素合成塔。從合成氨車間氨庫來的液氨進入氨儲罐，經(jīng)過氨升壓栗加壓進入高壓液氨栗，加壓至20Kg左右，經(jīng)過預(yù)熱后進入甲胺噴射器作為推動液，將來自甲胺分離器的甲胺溶液增壓后混合一起進入尿素合成塔合成尿素。純堿的主要原料是氫氣、氮氣、二氧化碳和氯化鈉飽和溶液。
[0003]煤的干餾是煤在隔絕空氣條件下加熱、分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯和煤氣等產(chǎn)物的過程。煤氣的主要成分是氫氣、甲烷、一氧化碳和乙烯。煤氣經(jīng)過變壓吸附和凈化分離得到純凈的氫氣，可以作為合成氨、尿素及純堿的原料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種生產(chǎn)尿素及純堿的裝置，利用煤干餾氣體為原料生產(chǎn)尿素，擴大尿素原料來源，綜合利用煤干餾氣資源，提高尿素生產(chǎn)的靈活性。
[0005]本發(fā)明生產(chǎn)尿素及純堿的裝置，包括間壁回轉(zhuǎn)窯，間壁回轉(zhuǎn)窯設(shè)有煤料倉、焦炭冷卻器、進料環(huán)、出料環(huán)及燒嘴，進料環(huán)上設(shè)有干餾氣體出口，煤粉倉與進料環(huán)連接，出料環(huán)與焦炭冷卻器連接，其特征是:干餾氣體出口與油氣分離凈化器連接，油氣分離凈化器包括液體出口及氣體出口，液體出口連接到煤焦油儲罐，氣體出口連接到變壓吸附器，變壓吸附器的氫氣出口連接到氨合成反應(yīng)器;裝置還包括空分器，空分器的氮氣出口連接到氨合成反應(yīng)器。
[0006]裝置設(shè)有二氧化碳管網(wǎng)、尿素合成反應(yīng)器及尿素精制單元，氨合成反應(yīng)器和二氧化碳管網(wǎng)分別與尿素合成反應(yīng)器連接，尿素合成反應(yīng)器出口與尿素精制單元連接。
[0007]裝置設(shè)有氯化鈉溶液罐、制堿反應(yīng)器和煅燒爐，制堿反應(yīng)器設(shè)有氨氣入口、鹽液入口、二氧化碳入口、碳酸氫鈉出口和氯化銨出口 ；氨氣入口與氨合成反應(yīng)器連接，鹽液入口與氯化鈉溶液罐連接，二氧化碳入口與二氧化碳管網(wǎng)連接，碳酸氫鈉出口與煅燒爐連接，氯化銨出口與氯化銨儲罐連接，煅燒器與純堿罐連接。
[0008]間壁回轉(zhuǎn)窯的窯體由同軸安裝的內(nèi)環(huán)和外環(huán)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)的中心為窯膛，內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間為環(huán)形物料通道，所述環(huán)形物料通道設(shè)有支撐耐材。裝置設(shè)有換熱器和鼓風(fēng)機，窯膛通過窯尾罩與換熱器連接，換熱器與廢氣排放系統(tǒng)連接。鼓風(fēng)機和空分器的氧氣出口.通過換熱器連接到燒嘴的助燃氣體入口。燒嘴為氣體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或固體燃料燒嘴。變壓吸附器的可燃性氣體出口連接到燒嘴的燃氣入口。
[0009]原煤在間壁回轉(zhuǎn)窯內(nèi)隔絕空氣加熱(400-1000°C)，經(jīng)過油氣分離凈化器得到的凈煤氣進入變壓吸附單元，將其中的氫氣提出，與空分器得到的氮氣混合通入氨合成反應(yīng)器得到氨，得到的氨再與二氧化碳管網(wǎng)提供的二氧化碳混合進入尿素合成反應(yīng)器得到尿素，或者得到的氨與二氧化碳管網(wǎng)提供的二氧化碳及氯化鈉飽和溶液混合進入制堿反應(yīng)器得到氯化銨及碳酸氫鈉，碳酸氫鈉出口與煅燒爐連接，反應(yīng)得到純堿?？辗制鞯玫降难鯕饪梢杂脕碇奸g壁回轉(zhuǎn)窯，實現(xiàn)高溫。該工藝過程可以有效利用二氧化碳，從而實現(xiàn)碳減排。
[0010]本發(fā)明生產(chǎn)尿素及純堿的裝置以間壁窯煤干餾煤氣為原料，經(jīng)過變壓吸附制備分離出高純度的氫氣，與空分器分出的氮氣一同進入氨合成反應(yīng)器制備合成氨，然后與二氧化碳反應(yīng)合成尿素;或與二氧化碳及氯化鈉飽和溶液混合，得到氯化銨及碳酸氫鈉，碳酸氫鈉出口與煅燒爐連接，反應(yīng)得到純堿，充分利用了焦化煤氣和二氧化碳資源，開創(chuàng)了氨合成與尿素生產(chǎn)新的途徑，有利于節(jié)能減排，提高經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明生產(chǎn)尿素及純堿的裝置的流程示意圖；
圖2為圖1的A-A圖；
其中:
I一鼓風(fēng)機、2—換熱器、3—廢氣排放系統(tǒng)、4一煤焦油儲罐、5—油氣分離凈化器、6—煤料倉、7—二氧化碳管網(wǎng)、8—變壓吸附器、9 一尿素合成反應(yīng)器、10—氨合成反應(yīng)器、11 一尿素精制單兀、12—空分器、13—窖尾罩、14 一間壁回轉(zhuǎn)窖、15—進料環(huán)、16 —出料環(huán)、17—窖頭罩、18—焦炭冷卻器、19 一燒嘴、20—干餾氣體出口、21—外環(huán)、22—內(nèi)環(huán)、23—環(huán)形物料通道、24 一支撐耐材、25 一窖騰、26 一氣化納溶液觸、27 一制喊反應(yīng)器、28 一鍛燒爐。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明保護范圍不限于實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動也屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0013]本發(fā)明生產(chǎn)尿素及純堿的裝置如圖1所示，包括間壁回轉(zhuǎn)窯14，間壁回轉(zhuǎn)窯設(shè)有煤料倉6、焦炭冷卻器18、進料環(huán)15、出料環(huán)16及燒嘴19，進料環(huán)上設(shè)有干餾氣體出口 20，煤粉倉與進料環(huán)連接，出料環(huán)與焦炭冷卻器連接，干饋氣體出口與油氣分離凈化器5連接，油氣分離凈化器包括液體出口及氣體出口，液體出口連接到煤焦油儲罐4，氣體出口連接到變壓吸附器8，變壓吸附器的氫氣出口連接到氨合成反應(yīng)器10;裝置還包括空分器12，空分器的氮氣出口連接到氨合成反應(yīng)器。如圖2所示，間壁回轉(zhuǎn)窯的窯體由同軸安裝的內(nèi)環(huán)22和外環(huán)21構(gòu)成，內(nèi)環(huán)的中心為窯膛25，內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間為環(huán)形物料通道23，環(huán)形物料通道設(shè)有支