一种尿素生产用节能型变换系统的制作方法

：
1.本实用新型涉及一种尿素生产用变换系统，尤其涉及一种尿素生产用节能型变换系统。


背景技术：

2.尿素的生产工艺是原料煤利用蒸汽和氧气为气化剂，在煤气发生炉内发生煤气化产生粗合成气，经煤气洗涤、变换、脱硫、脱碳等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净的氮氢混合气压缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸出来的二氧化碳经净化和压缩后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素液，经蒸发、造粒后得到成品尿素。
3.变换工段是粗合成气经除尘后，一氧化碳与水蒸气借助于催化剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳。
4.但是传统的尿素生产变换工段系统补水多，产水量大，产生的煤气水均送污水处理工段或外送处理，处理困难，增加了生产成本，而且造成了资源浪费。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种尿素生产用节能型变换系统。
6.本实用新型由如下技术方案实施：一种尿素生产用节能型变换系统，包括依次连通的文丘里洗涤器、洗涤分离器、脱尘槽、第一变换炉、第一淬冷器、第一混合器、第二变换炉、第二淬冷器、第二混合器、第三变换炉、冷凝器和变换气分离器；
7.其还包括废热锅炉和激冷水缓冲罐，所述废热锅炉的蒸汽出口与所述第一混合器和第二混合器的进口连通；所述冷凝器的冷介质出口与所述激冷水缓冲罐连通，所述激冷水缓冲罐的出口分别与所述第一淬冷器和第二淬冷器的入水口连通。
8.进一步的，其还包括换热器，所述洗涤分离器的出口与所述换热器的冷介质入口连通，所述换热器的冷介质出口与所述脱尘槽的入口连通，所述第二变换炉的出口与所述换热器的热介质入口连通，所述换热器的热介质出口与所述第二淬冷器的入口连通。
9.进一步的，所述变换气分离器的液体出口与所述第一淬冷器和所述第二淬冷器的入口连通。
10.本实用新型的优点：
11.1、本实用新型利用变换气中的冷凝液和换热后的煤气水作为淬冷液送第一淬冷器和第二淬冷器内循环使用；煤气水以及变换气分离器内的冷凝液含有氨、油、酚等杂质，但不影响变换反应，而且返回系统后被变换气带出形成开路，后续经过甲醇洗去除，较常规的处理污水简单方便，且成本低廉，符合节能环保理念。
12.2、本实用新型中废热锅炉利用变换气的热量加热，蒸汽送入变换系统中为管道伴热，充分利用了系统热量，实现了节能环保效果。
附图说明：
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型一种尿素生产用节能型变换系统的示意图。
15.图中：文丘里洗涤器1，洗涤分离器2，脱尘槽3，第一变换炉4，第一淬冷器5，第一混合器6，第二变换炉7，第二淬冷器8，第二混合器9，第三变换炉10，冷凝器11，变换气分离器12，换热器13，废热锅炉14，激冷水缓冲罐15。
具体实施方式：
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.一种尿素生产用节能型变换系统，包括依次连通的文丘里洗涤器 1、洗涤分离器2、脱尘槽3、第一变换炉4、第一淬冷器5、第一混合器6、第二变换炉7、第二淬冷器8、第二混合器9、第三变换炉 10、冷凝器11和变换气分离器12；变换气分离器12的液体出口与第一淬冷器5和第二淬冷器8的入口连通。其还包括换热器13、废热锅炉14和激冷水缓冲罐15，洗涤分离器2的出口与换热器13的冷介质入口连通，换热器13的冷介质出口与脱尘槽3的入口连通，第二变换炉7的出口与换热器13的热介质入口连通，换热器13的热介质出口与第二淬冷器8的入口连通。废热锅炉14的蒸汽出口与第一混合器6和第二混合器9的进口连通；冷凝器11的冷介质出口与激冷水缓冲罐15连通，激冷水缓冲罐15的出口分别与第一淬冷器5 和第二淬冷器8的入水口连通。
18.工作原理：
19.粗合成气(主要成分为co 60％，co
2 5％，h
2 30％)首先经过文丘里洗涤器1用水洗涤后，进入洗涤分离器2内分离，洗涤分离器2 分离出的带有水分的合成气经换热器13加热到200℃左右再次送入脱尘槽3脱尘，而后送入第一变换炉4内，进行变换反应，变换反应为放热反应，出口温度390℃左右，且气体中的水分基本反应完全消耗，之后送入第一淬冷器5，加水使390℃的变换气降温至225℃左右。第一淬冷器5内加水第一起到降温作用，第二起到补充反应所需水分的作用。
20.经过第一淬冷器5处理后的变换气进入第一混合器6，加蒸汽补充变换气中的水分，之后送入第二变换炉7，再次进行变换反应，之后送入换热器13，为进入第一变换炉4内的粗合成气加热升温；换热后的变换气依次经过第二淬冷器8淬冷补水、第二混合器9补蒸汽和第三变换器的变换反应后，得到390℃左右的成品变换气，经过三次变换反应，成品变换气中co<1.5％；之后依次经过废热锅炉14和冷凝器11的换热后，成品变化气冷却到40℃以下，进入变换气分离器12内进行气液分离，气体送后续低温甲醇洗单元进行净化处理，冷凝液送第一淬冷器5和第二淬冷器8内循环使用；
21.废热锅炉14利用变换气的热量加热，蒸汽送入变换系统中为管道伴热(图中未示
出)，充分利用了系统热量；
22.冷凝器11内为变换气降温的冷介质为煤气水，换热后进入激冷水缓冲罐15内，最终加压到5.1mpa左右送到第一淬冷器5和第二淬冷器8使用。
23.煤气水以及变换气分离器12内的冷凝液含有氨、油、酚等杂质，但不影响变换反应，而且返回系统后被变换气带出形成开路，后续经过甲醇洗去除，较常规的处理污水简单方便，且成本低廉，符合节能环保理念。
24.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种尿素生产用节能型变换系统，包括依次连通的文丘里洗涤器、洗涤分离器、脱尘槽、第一变换炉、第一淬冷器、第一混合器、第二变换炉、第二淬冷器、第二混合器、第三变换炉、冷凝器和变换气分离器；其特征在于，其还包括废热锅炉和激冷水缓冲罐，所述废热锅炉的蒸汽出口与所述第一混合器和第二混合器的进口连通；所述冷凝器的冷介质出口与所述激冷水缓冲罐连通，所述激冷水缓冲罐的出口分别与所述第一淬冷器和第二淬冷器的入水口连通。2.根据权利要求1所述的一种尿素生产用节能型变换系统，其特征在于，其还包括换热器，所述洗涤分离器的出口与所述换热器的冷介质入口连通，所述换热器的冷介质出口与所述脱尘槽的入口连通，所述第二变换炉的出口与所述换热器的热介质入口连通，所述换热器的热介质出口与所述第二淬冷器的入口连通。3.根据权利要求1所述的一种尿素生产用节能型变换系统，其特征在于，所述变换气分离器的液体出口与所述第一淬冷器和所述第二淬冷器的入口连通。

技术总结
本实用新型公开了一种尿素生产用节能型变换系统，包括文丘里洗涤器、洗涤分离器、脱尘槽、第一变换炉、第一淬冷器、第一混合器、第二变换炉、第二淬冷器、第二混合器、第三变换炉、冷凝器、变换气分离器、废热锅炉和激冷水缓冲罐，废热锅炉的蒸汽出口与第一混合器和第二混合器的进口连通；冷凝器的冷介质出口与激冷水缓冲罐连通，激冷水缓冲罐的出口分别与第一淬冷器和第二淬冷器的入水口连通。本实用新型利用冷凝液和煤气水作为淬冷液送第一淬冷器和第二淬冷器内循环使用；煤气水和冷凝液中的氨、油、酚等杂质，返回系统后被变换气带出形成开路，后续经过甲醇洗去除，较常规的处理污水简单方便，且成本低廉，符合节能环保理念。符合节能环保理念。符合节能环保理念。


技术研发人员：周道康 张春林 祝志 杨在波 张环 贺金伟 田志伟 李代富 秦海涛 丁少勇
受保护的技术使用者：呼伦贝尔金新化工有限公司
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021/10/8