一种含低碳醇氨气综合回收利用系统及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及氨气回收领域技术，特别是提供一种含低碳醇氨气综合回收利用系统 及其方法。尤其指以尿素(或其衍生物)、低碳醇以及(包含或者不包含)有机胺类为原料，在 存在或者不存在氨基甲酸烷基酯、碳酸二烷基酯或这二者的混合物的条件下，进行反应后 所产生的含低碳醇(包含或者不包含氨基甲酸烷基酯、碳酸二烷基酯或这二者的混合物）的 氨气尾气的综合回收利用方法。通过酸洗将氨气转变成铵盐溶液并结晶回收，同时低碳醇 (包含或者不包含氨基甲酸烷基酯、碳酸二烷基酯或这二者的混合物）经两级分相实现同步 回收。本发明提供的方法可将以尿素(或其衍生物)为原料进行醇解反应后副产的夹杂低碳 醇(包含或者不包含氨基甲酸烷基酯和碳酸二烷基酯）的氨气综合回收利用，达到提高过程 经济性、消除环境污染的目的。
【背景技术】
[0002] 尿素(或其衍生物）作为一种替代光气的温和羰基化试剂，其用途已呈现多元化特 征。概括起来主要包括醇解和胺解两类反应，以其作为原料进行的反应经常会产生含低碳 醇及其相应的氨基甲酸烷基酯、碳酸二烷基酯的氨气尾气。
[0003] 无论从消除环境污染的角度还是从提高过程经济性的角度看，上述氨气尾气均有 必要进行综合回收利用。
[0004] 尤其是指以尿素或其衍生物、低碳醇以及(包含或者不包含）有机胺类为反应原 料，在存在或者不存在氨基甲酸烷基酯、碳酸二烷基酯或这二者的混合物的条件下，进行反 应后所产生的含低碳醇(包含或者不包含氨基甲酸烷基酯、碳酸二烷基酯或这二者的混合 物）的氨气。
[0005] 其中尿素或其衍生物的结构如式（1)所示：
【主权项】
1. 一种含低碳醇氨气综合回收利用系统，其特征在于：包括有饱和器、稠厚器、离心 机、分相器、母液储槽、浓硫酸高位槽以及低碳醇储罐；所述饱和器侧边设有废气进口、酸液 进口、酸液回流口、酸液回收口、晶浆口、溢液口以及净化气出口；所述废气进口与外界含氨 工艺气管道连接进入饱和器内形成气旋，所述酸液回流口设有上下两个且通过管道由回流 泵将下酸液回流口流出的酸液泵入到上酸液回流口进入到设于饱和器内的喷淋管，喷淋管 喷洒出的酸液与含低碳醇氨气充分混合，所述酸液进口用于补充饱和器中的酸液，该酸液 进口与母液储槽连通；所述晶浆口与稠厚器连通，所述稠厚器底部设有出晶口、上部设有出 液口，该出晶口与离心机连通，该出液口与酸液回收口连通；所述溢液口与分相器连通，该 分相器上部为低碳醇出口、下部为母液回流口，该分相器通过n形管溢流的方式分离出重 相的母液，该低碳醇出口与低碳醇储罐连通，该母液回流口与母液储槽连通；所述硫酸高位 槽与母液储槽连通。
2. 根据权利要求1所述一种含低碳醇氨气综合回收利用系统，其特征在于：所述离心 机设有离心出液口和离心出晶口，该离心出液口与酸液回收口连通，晶体由出晶口倒出进 行包装。
3. 根据权利要求1所述一种含低碳醇氨气综合回收利用系统，其特征在于：所述饱和 器与母液储槽之间设有补液泵。
4. 根据权利要求1所述一种含低碳醇氨气综合回收利用系统，其特征在于：所述饱和 器与稠厚器之间设有晶浆泵。
5. -种含低碳醇氨气综合回收利用的方法，其特征在于：包括如下步骤： a、 将含有氨气、低碳醇的混合气在压力降为常压的同时从切向进入饱和器中，形成气 旋，与轴向喷淋而下的含酸循环母液进行错流混合，其中氨气与母液中的硫酸反应生成硫 酸铵，低碳醇被富集下来，由于其密度低于循环母液且不溶解于母液，所以在饱和器的中上 部形成轻相浮于母液上方； b、 富集有低碳醇的上层母液，通过饱和器上的溢流管进入分相器中进行二次分相，在 分相器中，轻相的有机物与重相的母液经静置后彻底分层；轻相经溢流管进入低碳醇储罐 回收利用，重相则利用其与轻相的密度差，通过n形管溢流的方式分离出重相的母液，进 入母液储槽；该母液槽通过补液泵与饱和器上部连通；母液经管道部分被泵入饱和器中； c、 硫酸铵结晶在饱和器中形成并长大，在底部富集，通过晶浆泵进入稠厚器，继续富 集；上层母液溢流返回饱和器，下层硫酸铵结晶经离心分离出母液后，形成湿铵产品，进行 包装；分离出的母液返回饱和器。
6. 根据权利要求5所述一种含低碳醇氨气综合回收利用的方法，其特征在于：所述饱 和器的操作温度为40~70°C ;操作压力为0? 1~0. 5MPa。
7. 根据权利要求5所述一种含低碳醇氨气综合回收利用的方法，其特征在于：所述含 酸循环母液为硫酸母液，该硫酸母液的浓度为〇.5~8 wt %。
8. 根据权利要求7所述一种含低碳醇氨气综合回收利用的方法，其特征在于：通过补 加80~98wt%的浓硫酸调节含酸循环母液中硫酸的浓度。
【专利摘要】本发明公开了一种含低碳醇氨气综合回收利用系统及其方法，其方法具体包括如下步骤：首先将含低碳醇氨气的工艺气输入饱和器，与含硫酸的母液进行充分混合，将氨气转化成硫酸铵溶液，尾气达标排放。低碳醇等有机物经两次分相后回收使用。硫酸铵饱和后形成结晶，经稠厚和离心分离得到湿铵产品，作为化工原料或复合肥原料使用。母液通过补充浓硫酸调节酸度后循环使用。饱和器操作温度为40~70℃，操作压力为0.1~0.5MPa，母液中硫酸浓度控制在1~2%wt。该方法可同步回收氨气以及低碳醇等有机物，操作简便，回收率高，消除对环境的污染，适合工业化应用。
【IPC分类】C07C31-02, C01C1-24, C07C29-74
【公开号】CN104528764
【申请号】CN201510037638
【发明人】王越, 马飞
【申请人】四川弘征科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月26日