一种生产尿素及纯碱的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工生产设备技术领域，涉及一种生产尿素及纯碱的装置。
【背景技术】
[0002]尿素是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，通常用作植物的氮肥。尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用于生产多种复合肥料。尿素的主要原料是氢气、氮气和二氧化碳。现有技术的尿素生产由造气炉产生的半水煤气脱碳后，其中大部分的二氧化碳由脱碳液吸收、解吸后，经油水分离器，除去二氧化碳气体中携带的脱碳液，进入二氧化碳压缩机系统，由压缩机出来的二氧化碳气体压力达到16 Kg后进入尿素合成塔。从合成氨车间氨库来的液氨进入氨储罐，经过氨升压栗加压进入高压液氨栗，加压至20Kg左右，经过预热后进入甲胺喷射器作为推动液，将来自甲胺分离器的甲胺溶液增压后混合一起进入尿素合成塔合成尿素。纯碱的主要原料是氢气、氮气、二氧化碳和氯化钠饱和溶液。
[0003]煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯和煤气等产物的过程。煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳和乙烯。煤气经过变压吸附和净化分离得到纯净的氢气，可以作为合成氨、尿素及纯碱的原料。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种生产尿素及纯碱的装置，利用煤干馏气体为原料生产尿素，扩大尿素原料来源，综合利用煤干馏气资源，提高尿素生产的灵活性。
[0005]本发明生产尿素及纯碱的装置，包括间壁回转窑，间壁回转窑设有煤料仓、焦炭冷却器、进料环、出料环及烧嘴，进料环上设有干馏气体出口，煤粉仓与进料环连接，出料环与焦炭冷却器连接，其特征是:干馏气体出口与油气分离净化器连接，油气分离净化器包括液体出口及气体出口，液体出口连接到煤焦油储罐，气体出口连接到变压吸附器，变压吸附器的氢气出口连接到氨合成反应器;装置还包括空分器，空分器的氮气出口连接到氨合成反应器。
[0006]装置设有二氧化碳管网、尿素合成反应器及尿素精制单元，氨合成反应器和二氧化碳管网分别与尿素合成反应器连接，尿素合成反应器出口与尿素精制单元连接。
[0007]装置设有氯化钠溶液罐、制碱反应器和煅烧炉，制碱反应器设有氨气入口、盐液入口、二氧化碳入口、碳酸氢钠出口和氯化铵出口 ；氨气入口与氨合成反应器连接，盐液入口与氯化钠溶液罐连接，二氧化碳入口与二氧化碳管网连接，碳酸氢钠出口与煅烧炉连接，氯化铵出口与氯化铵储罐连接，煅烧器与纯碱罐连接。
[0008]间壁回转窑的窑体由同轴安装的内环和外环构成，内环的中心为窑膛，内环和外环之间为环形物料通道，所述环形物料通道设有支撑耐材。装置设有换热器和鼓风机，窑膛通过窑尾罩与换热器连接，换热器与废气排放系统连接。鼓风机和空分器的氧气出口.通过换热器连接到烧嘴的助燃气体入口。烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴。变压吸附器的可燃性气体出口连接到烧嘴的燃气入口。
[0009]原煤在间壁回转窑内隔绝空气加热(400-1000°C)，经过油气分离净化器得到的净煤气进入变压吸附单元，将其中的氢气提出，与空分器得到的氮气混合通入氨合成反应器得到氨，得到的氨再与二氧化碳管网提供的二氧化碳混合进入尿素合成反应器得到尿素，或者得到的氨与二氧化碳管网提供的二氧化碳及氯化钠饱和溶液混合进入制碱反应器得到氯化铵及碳酸氢钠，碳酸氢钠出口与煅烧炉连接，反应得到纯碱。空分器得到的氧气可以用来助燃间壁回转窑，实现高温。该工艺过程可以有效利用二氧化碳，从而实现碳减排。
[0010]本发明生产尿素及纯碱的装置以间壁窑煤干馏煤气为原料，经过变压吸附制备分离出高纯度的氢气，与空分器分出的氮气一同进入氨合成反应器制备合成氨，然后与二氧化碳反应合成尿素;或与二氧化碳及氯化钠饱和溶液混合，得到氯化铵及碳酸氢钠，碳酸氢钠出口与煅烧炉连接，反应得到纯碱，充分利用了焦化煤气和二氧化碳资源，开创了氨合成与尿素生产新的途径，有利于节能减排，提高经济效益。
【附图说明】
[0011]图1为本发明生产尿素及纯碱的装置的流程示意图；
图2为图1的A-A图；
其中:
I一鼓风机、2—换热器、3—废气排放系统、4一煤焦油储罐、5—油气分离净化器、6—煤料仓、7—二氧化碳管网、8—变压吸附器、9 一尿素合成反应器、10—氨合成反应器、11 一尿素精制单兀、12—空分器、13—窖尾罩、14 一间壁回转窖、15—进料环、16 —出料环、17—窖头罩、18—焦炭冷却器、19 一烧嘴、20—干馏气体出口、21—外环、22—内环、23—环形物料通道、24 一支撑耐材、25 一窖腾、26 一氣化纳溶液触、27 一制喊反应器、28 一锻烧炉。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
[0013]本发明生产尿素及纯碱的装置如图1所示，包括间壁回转窑14，间壁回转窑设有煤料仓6、焦炭冷却器18、进料环15、出料环16及烧嘴19，进料环上设有干馏气体出口 20，煤粉仓与进料环连接，出料环与焦炭冷却器连接，干馈气体出口与油气分离净化器5连接，油气分离净化器包括液体出口及气体出口，液体出口连接到煤焦油储罐4，气体出口连接到变压吸附器8，变压吸附器的氢气出口连接到氨合成反应器10;装置还包括空分器12，空分器的氮气出口连接到氨合成反应器。如图2所示，间壁回转窑的窑体由同轴安装的内环22和外环21构成，内环的中心为窑膛25，内环和外环之间为环形物料通道23，环形物料通道设有支