一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法

2023-05-22 22:32:41 1

專利名稱：一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法
技術領域：
本發明涉及三聚氰胺常壓一步法生產工藝中，利用液尿洗滌塔中三聚氰胺工藝氣體冷卻釋放的熱量，副產低壓蒸汽，經過提溫用於生產半水煤氣新工藝。
背景技術：
三聚氰胺常壓一步法生產工藝中，需要在液尿洗滌塔中，將三聚氰胺工藝氣體洗滌、冷卻，以提供結晶冷氣及反應器載氣。液尿洗滌塔底部貯罐內溫度135 138°C的熔融尿素，經液尿泵加壓，大部分通過噴嘴噴入塔內，少部分被送入流化床反應器反應生成三聚氰胺。來自冷氣風機的工藝氣體送入液尿洗滌塔上部，與液尿噴嘴噴入的液尿並流而下，氣液充分密切混合，完成傳質和傳熱，即工藝氣體中的未反應物尿素、異氰酸和三聚氰胺被熔融尿素洗滌下來；工藝氣體的溫度由200 220°C降至135 140°C，而液尿溫度由1；35 138°C升至138 140°C。為了移出液尿洗滌塔中工藝氣體降溫所需釋放的熱量，通常在液尿洗滌塔中上部裝有數隻冷卻水箱，來自循環水泵的循環軟水在水箱列管內，與塔內並流混合的液尿及工藝氣體換熱，循環軟水吸收塔內氣液熱量後，再被冷卻水降溫至90 95°C，連續循環。液尿洗滌塔內熱量不但得不到有效利用，反而需要消耗能量移出系統，主要原因是回收的低位熱能，在三聚氰胺生產裝置界區內無法使用，而低位熱能媒介又難以長距離輸送至界外，找到合適的用途，從而合理利用。所以，要回收液尿洗滌塔內工藝氣體降溫產生的熱量，需要解決好三個問題1、熱能回收採用哪種合適形式；2、低品位熱能媒介如何長距離輸送；3、 低位熱能有什麼合適用途。

發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中液尿洗滌塔村中的能源消耗較大的缺陷， 提供的一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法。本發明採用的技術方案如下
一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法，包括三聚氰胺常壓一步法生產步驟，其中液尿洗滌塔底部貯罐內溫度135 138°C的熔融尿素，經液尿泵加壓，通過噴嘴從洗滌塔頂噴入塔內，來自冷氣風機的三聚氰胺工藝氣體送入液尿洗滌塔上部，與液尿噴嘴噴入的液尿並流而下，氣液充分密切混合，完成傳質和傳熱，其特徵在於a、在液尿洗滌塔筒體外設夾套，夾套上設有除鹽水進口和蒸汽出口，洗滌塔內中部裝有豎向換熱管束，換熱管束上下管口與夾套聯通，換熱管束及夾套內通入除鹽水，讓塔內並流混合的液尿及工藝氣體，與換熱管束以及夾套內除鹽水換熱，除鹽水吸收塔內氣液熱量後，產生0. 12 0. 15Mpa低壓蒸汽； b、設置一臺蒸汽換熱器，蒸汽換熱器中的單程列管與夾套中的蒸汽出口聯通，驅動載氣壓縮機的汽輪機，做功後流出的1. 2Mpa,280 290°C過熱蒸汽，通入蒸汽換熱器中，將單程列管中流過的低壓飽和蒸汽加熱後，低壓飽和蒸汽的溫度由105 120°C到175 180°C，成為低壓過熱蒸汽，進行長距離輸送至界外。
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在上述技術方案的基礎上，可以有進一步的技術方案
步驟b得到的175 180°C低壓飽和蒸汽，輸送至合成氨裝置造氣工段，作為氣化劑用於生產半水煤氣。本發明的工藝過程，可以分為以下幾個部分
一、副產低壓蒸汽
液尿洗滌塔底部貯罐內溫度135 138°C的熔融尿素，經液尿泵加壓，大部分通過噴嘴噴入塔內，少部分被送入流化床反應器反應生成三聚氰胺。來自冷氣風機的工藝氣體送入液尿洗滌塔上部，與液尿噴嘴噴入的液尿並流而下，氣液充分密切混合，完成傳質和傳熱， 即工藝氣體中的未反應物尿素、異氰酸和三聚氰胺被熔融尿素洗滌下來；工藝氣體的溫度由200 220°C降至1；35 140°C，而液尿溫度由1；35 138°C升至138 140°C。在液尿洗滌塔筒體外設夾套，塔內中部裝有豎向換熱管束，換熱管束上下管口開孔於夾套內。讓塔內並流混合的液尿及工藝氣體，與管束以及夾套內除鹽水換熱，除鹽水吸收塔內氣液熱量後，產生0. 12 0. 15Mpa低壓蒸汽。所述的液尿洗滌塔、以及筒體外設夾套都是現有技術中的常規技術，液尿洗滌塔中設置的豎向換熱管束也是常規技術，本領域的技術人員按照本發明的描述，可以毫無困難的實施。二、低壓蒸汽提溫
三聚氰胺生產裝置中，驅動載氣壓縮機的汽輪機，背壓蒸汽為過熱蒸汽，溫度高達 280 290°C，在去界外管網併網之前需要進行降溫，正好可以用作為低壓飽和蒸汽提高溫度的熱源。為此，設置一臺蒸汽換熱器。來自界外的4. 2 4. 5Mpa、450°C次高溫次高壓蒸汽，進入用於驅動載氣壓縮機的汽輪機，做功後轉變為1. 2Mpa,280 290°C過熱蒸汽，在單程列管式蒸汽換熱器中，與液尿洗滌塔副產低壓飽和蒸汽換熱降溫後，去界外低壓蒸汽系統；同時，液尿洗滌塔副產蒸汽由低壓飽和蒸汽，換熱後溫度由105 120°C到175 180°C，成為低壓過熱蒸汽，完全可以長距離輸送至界外。所述的單程列管式蒸汽換熱器是常規技術，本領域的技術人員按照本發明的描述，可以毫無困難的實施。三、低壓蒸汽用途
三聚氰胺界區外的合成氨裝置，採用煤制氣工藝，即使用固定床間歇式煤氣發生爐生產半水煤氣，而此工藝所需的氣化劑正是0. 08Mpa、18(TC低壓蒸汽。液尿洗滌塔副產的低壓飽和蒸汽，經與汽輪機背壓蒸汽換熱後，溫度由105-120°C 到175 180°C，成為低壓過熱蒸汽，輸送至界外合成氨裝置造氣工段，作為氣化劑用於生產半水煤氣。由於採用了上述技術方案，使得本發明即節約了大量的用於液尿洗滌塔降溫的循環水，又將液尿洗滌塔降溫產生的熱能轉換成低壓過熱蒸汽，節能效果非常顯著，生產成本進一步下降。


圖1為本發明提供的一種一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法流程框圖。
具體實施方式
參照圖1，液尿洗滌塔底部貯罐內溫度135 138°C的熔融尿素，經液尿泵加壓，大部分通過噴嘴噴入塔內，少部分被送入流化床反應器反應生成三聚氰胺。來自冷氣風機的工藝氣體送入液尿洗滌塔上部，與液尿噴嘴噴入的液尿並流而下，氣液充分密切混合，完成傳質和傳熱，工藝氣體的溫度由200 220°C降至135 140°C，經過尾氣吸收塔後成氨水， 氨水送碳化工段；而液尿溫度由1；35 138°C升至138 140°C。在液尿洗滌塔筒體外設夾套，塔內中部裝有豎向換熱管束，換熱管束上下管口開孔於夾套內。讓塔內並流混合的液尿及工藝氣體，與管束以及夾套內除鹽水換熱，除鹽水吸收塔內氣液熱量後，產生0. 12 0. 15Mpa低壓蒸汽4. 8噸/小時。來自界外的4.2Mpa、450°C次高溫次高壓蒸汽，進入用於驅動載氣壓縮機的汽輪機，做功後轉變為1. 2Mpa,280 290°C過熱蒸汽，它通入蒸汽換熱器中，與液尿洗滌塔副產低壓飽和蒸汽換熱降溫後，去界外低壓蒸汽系統；同時，液尿洗滌塔副產蒸汽由低壓飽和蒸汽，換熱後溫度由105-120°C到180°C，成為低壓過熱蒸汽，輸送至界外的合成氨系統造氣工段，作為氣化劑可生產半水煤氣11500立方米(標)/小時。
權利要求
1.一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法，包括三聚氰胺常壓一步法生產步驟，其中液尿洗滌塔底部貯罐內溫度135 138°C的熔融尿素，經液尿泵加壓，通過噴嘴從洗滌塔頂噴入塔內，來自冷氣風機的三聚氰胺工藝氣體送入液尿洗滌塔上部，與液尿噴嘴噴入的液尿並流而下，氣液充分密切混合，完成傳質和傳熱，其特徵在於a、在液尿洗滌塔筒體外設夾套，夾套上設有除鹽水進口和蒸汽出口，洗滌塔內中部裝有豎向換熱管束，換熱管束上下管口與夾套聯通，換熱管束及夾套內通入除鹽水，讓塔內並流混合的液尿及工藝氣體，與換熱管束以及夾套內除鹽水換熱，除鹽水吸收塔內氣液熱量後，產生0. 12 0. 15Mpa低壓蒸汽；b、設置一臺蒸汽換熱器，蒸汽換熱器中的單程列管與夾套中的蒸汽出口聯通，驅動載氣壓縮機的汽輪機，做功後流出的1.2MpaJ80 ^KTC過熱蒸汽，通入蒸汽換熱器中，將單程列管中流過的低壓飽和蒸汽加熱後，低壓飽和蒸汽的溫度由105 120°C到175 180°C，成為低壓過熱蒸汽，進行長距離輸送至界外。
2.根據權利要求1所述的一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法，其特徵在於 步驟b得到的175 180°C低壓飽和蒸汽，輸送至合成氨裝置造氣工段，作為氣化劑用於生產半水煤氣。
全文摘要
一種液尿洗滌塔低位熱能回收利用方法，包括三聚氰胺常壓一步法生產步驟，其特徵在於a、在液尿洗滌塔筒體外設夾套，塔內中部裝有豎向換熱管束，換熱管束及夾套內通入除鹽水，液尿及工藝氣體與換熱管束及夾套內除鹽水換熱，產生0.12～0.15Mpa低壓蒸汽；b、設置一臺蒸汽換熱器與低壓蒸汽聯通，驅動載氣壓縮機的汽輪機做功後流出的1.2Mpa、280～290℃過熱蒸汽，通入蒸汽換熱器中，將低壓飽和蒸汽加熱成175～180℃的低壓過熱蒸汽，送至合成氨裝置造氣工段用於生產半水煤氣。本發明既節約了大量的用於液尿洗滌塔降溫的循環水，又將液尿洗滌塔降溫產生的熱能轉換成低壓過熱蒸汽，節能效果非常顯著，生產成本進一步下降。
文檔編號C07D251/62GK102410518SQ20111028606
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月24日 優先權日2011年9月24日
發明者儲小輝, 姜維強, 趙金剛 申請人:安徽金禾實業股份有限公司