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CO2汽提法尿素工藝中的節(jié)能措施

文檔作者：王鵬　曹水文檔來源：山東晉煤明水化工集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2023年02月09日
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小氮肥　第４３卷　第１０期　２０１５年１０月　
ＣＯ２ 汽提法尿素工藝中的節(jié)能措施
王　鵬　曹　水
（山東晉煤明水化工集團(tuán)有限公司　山東章丘２５０２０４）
０　前言
山東晉煤明水化工集團(tuán)有限公司（以下簡稱
明水公司）在山東刁鎮(zhèn)化工工業(yè)園明泉化肥廠新
增１套４００ｋｔ／ａ尿素裝置。該項(xiàng)目依托明泉化肥
廠現(xiàn)有的３００ｋｔ／ａ低壓甲醇裝置進(jìn)行改造，合成
氨裝置采用醇烷化工藝精制合成氣后進(jìn)行氨合
成，尿素裝置采用ＣＯ２ 汽提法工藝，年產(chǎn)４００ｋｔ
尿素產(chǎn)品并聯(lián)產(chǎn)１００ｋｔ甲醇。
１　部分節(jié)能措施
（１）該套尿素裝置合成壓力為１４．０ＭＰａ，低
于現(xiàn)有的水溶液全循環(huán)法尿素工藝（１９．８ＭＰａ）
的合成壓力，大大降低了ＣＯ２壓縮機(jī)以及高壓液
氨泵、高壓甲銨泵的電耗。與水溶液全循環(huán)法尿
素工藝相比，尿素裝置合成工藝每小時可節(jié)電
約２７７５ｋＷ·ｈ。
（２）高壓液氨泵、高壓甲銨泵均采用了電機(jī)
變頻調(diào)速裝置，可降低噸尿素電耗，節(jié)能效果相當(dāng)
顯著。
（３）在高壓甲銨冷凝器兩側(cè)設(shè)置了２臺低壓
汽包，用于副產(chǎn)低壓蒸汽。在合成壓力下，原料
ＣＯ２氣體在汽提塔內(nèi)汽提分解出尿素合成塔反應(yīng)
溶液，汽提氣在高壓甲銨冷凝器部分冷凝，冷凝熱
副產(chǎn)低壓蒸汽送入低壓汽包，可產(chǎn)０．４４ＭＰａ飽和
蒸汽１７４６４ｋｇ／ｈ，用于尿素裝置尿液蒸發(fā)、夾套
伴熱等后，尚可富余４６００ｋｇ／ｈ。
（４）該裝置設(shè)計配置２臺吸收塔（低壓吸收
塔和常壓吸收塔），從高壓洗滌器出來的高壓系
統(tǒng)尾氣不直接放空，而是降壓至０．４０ＭＰａ進(jìn)入低
壓吸收塔，進(jìn)一步吸收氣體中所含的ＮＨ３ 和
ＣＯ２，低壓回收系統(tǒng)出來的尾氣再經(jīng)過常壓吸收
塔吸收，進(jìn)一步回收尾氣中ＮＨ３ 和ＣＯ２，降低了
原料消耗，同時減少了有害氣體排放量。
２　粉塵回收裝置
尿素裝置采用高大圓柱形混凝土造粒塔，通
過造粒噴頭噴灑尿素熔融物料，經(jīng)自然通風(fēng)降溫
得到尿素顆粒產(chǎn)品。由于化學(xué)反應(yīng)過程、噴頭噴
射及不正常操作狀態(tài)等因素，造粒塔塔頂排放氣
中帶有粉塵。排放氣中的粉塵很大一部分降落在
造粒塔周圍和廠區(qū)附近，造成金屬設(shè)施腐蝕，混凝
土地面破裂，農(nóng)作物減產(chǎn)和其他植物枯黃。粉塵
的大量飄落，不僅給周邊環(huán)境帶來極大的危害；同
時，尿素粉塵也造成了能源的浪費(fèi)。粉塵中主要
成分是尿素，易溶于水，具有較好的回收價值，隨
著國家對環(huán)境要求越來越嚴(yán)，對節(jié)能措施的大力
鼓勵，明水公司技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況，決定在造
粒塔頂部安裝粉塵回收裝置，既能降低對周邊環(huán)
境的污染，又可回收尿素粉塵；形成的尿素溶液重
新返回系統(tǒng)再次利用。
氣體流程：尿素造粒塔內(nèi)上升的含尿素粉塵
氣體經(jīng)出氣口增壓裝置增壓進(jìn)入霧化吸收區(qū)，經(jīng)
霧化吸收后進(jìn)入高效吸收區(qū)，再經(jīng)２次霧化吸收
進(jìn)入噴射錯流氣霧收集吸收捕水器，去除含霧狀
尿素液滴后的飽和氣體進(jìn)入三級分離空間，與塔
頂冷空氣混合，進(jìn)一步冷凝含尿素微粒的液滴，然
后將符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求的氣體排出塔外放空。
自尿素解吸、水解或蒸汽冷凝液槽來的工藝
廢液直接進(jìn)入噴射錯流霧化收集吸收器，進(jìn)行錯
流噴射霧化吸收，與上部下來錯流霧化噴射吸收
和清洗液體一起進(jìn)入高效吸收及液體收集再分布
裝置，下降后經(jīng)降液管進(jìn)入循環(huán)槽，出循環(huán)槽的循
環(huán)液體經(jīng)過濾裝置進(jìn)入循環(huán)吸收泵，再由循環(huán)吸
收泵加壓后分別進(jìn)入頂部清洗、中部錯流霧化吸
收噴頭、底部霧化噴射吸收裝置，循環(huán)吸收。
該造粒塔直徑Ф２２ｍ，有效高度１０６ｍ，平均
日產(chǎn)尿素１４００ｔ，粉塵回收裝置主體箱Φ１４．８ｍ，
１

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