双气化炉联产制备尿素系统的制作方法

：本发明涉及一种双气化炉联产制备尿素系统，属于煤化工领域。

背景技术

0、背景技术：

1、尿素主要用作肥料，饲料和工业原料。生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体，液氨主要是由合成氨液化得到。我国能源结构上存在多煤缺油少气的特点，煤炭成为主要的合成氨原料。

2、煤制合成氨是将原料煤经气化，和制成含h2和co等组分的煤气，然后采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、h2s、有机硫化物、co、co2等有害杂质，已获得符合氨合成要求的洁净的1:3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩，借助催化剂合成氨。

3、但是由于优质煤几乎被采空，褐煤已成为我国主要使用的煤，bgl气化炉对于原料煤的要求为粒度20-80mm，壳牌气化炉对于原料煤的要求为粒径9～250чm煤粉；采用褐煤作为原料煤使用bgl气化炉制备合成氨时，由于褐煤机械强度差的缺点，在褐煤破碎筛分的过程中，产生了大量bgl气化炉无法使用的末煤，这些末煤无法得到高效的利用，资源利用率低；采用褐煤作为原料煤使用壳牌气化炉制备合成氨时，原料煤需要磨煤，相较于bgl气化炉，原料煤磨煤能耗高，生产成本大。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明的目的在于提供一种双气化炉联产制备尿素系统，采用bgl气化炉及壳牌气化炉联产共同制备尿素，提高资源利用率。

2、本发明由如下技术方案实施：双气化炉联产制备尿素系统，其包括依次连接的煤气化系统、co变换系统、低温甲醇洗系统、液氮洗系统、氨合成系统、尿素合成系统，所述煤气化系统包括原煤破碎机、原煤筛分机、块煤煤仓、煤锁装置、bgl气化炉、粉煤磨煤机、粉煤热风炉、壳牌气化炉；所述原煤破碎机出料口与所述原煤筛分机进料口连通；所述原煤筛分机的筛上物出料口与所述块煤煤仓连通，所述块煤煤仓、所述煤锁装置及所述bgl气化炉依次连通；所述原煤筛分机的筛下物出料口与所述粉煤磨煤机进料口连通，所述粉煤磨煤机、所述粉煤热风炉及所述壳牌气化炉依次连通，所述壳牌气化炉的出气口与所述粉煤热风炉的燃气进口连通；所述bgl气化炉的出气口及所述壳牌气化炉的出气口均与所述co变换系统的进气口通过管路连通。

3、优选的，在所述bgl气化炉的出气口上设有第一压力控制阀v1，在所述壳牌气化炉的出气口上设有调节阀v2，在所述co变换系统的出气口上设有变换出口调节阀v3。

4、优选的，气柜、液封槽、煤锁气压缩机依次连接后与所述煤锁装置的进气口连接；所述液氮洗系统包括切换使用的两个分子筛、冷箱；两个所述分子筛的进气口通过进气管与所述低温甲醇洗系统的出气管连通；两个所述分子筛的出气口通过出气管与所述冷箱的进气管连通；所述冷箱的出气口与所述氨合成系统的氢气进气口通过管路连通；在每个所述分子筛的所述进气管及所述出气管上分别对应设有进气阀和出气阀；每个所述出气阀与对应所述分子筛之间的所述出气管与氮气气源通过再生进气管连接；在每根所述再生进气管上设有再生进气阀；每个所述进气阀与对应所述分子筛之间的所述进气管与火炬的火炬进气管通过再生排气管连接；在每根所述再生排气管上设有再生排气阀；其特征在于，在所述火炬进气管上设有火炬进气切换阀；所述再生排气阀与所述火炬进气切换阀之间的所述火炬进气管与所述液封槽的进气口通过管路连通；在所述火炬进气管与所述液封槽的进气口之间的管路上设有再生排气切换阀。

5、优选的，所述氨合成系统包括依次连接的合成气压缩机、合成塔、氨冷冻装置、氨受槽、液氨储罐；所述氨受槽的排气口与所述热风炉的进气口通过惰气回收管路连通，在所述惰气回收管路上设有热风炉燃烧阀；所述氨受槽的排气口与火炬的火炬进气管通过管路连通，在所述氨受槽与所述火炬进气管之间的管路上设有火炬燃烧阀。

6、优选的，所述尿素合成系统包括相互连接的汽提塔、池式冷凝器、合成塔、精馏塔、闪蒸槽、尿液槽、一段蒸发器、二段蒸发器及造粒塔，所述汽提塔的气体出口通过池式冷凝器的与所述合成塔的进口连通；低压汽包的出水口和回水口与所述池式冷凝器的换热进口及换热出口对应连通；所述精馏塔的冷凝液口与精馏分离罐的进口通过管路连通，所述精馏分离罐的出口通过精馏分离泵与除氧器进口连通；所述一段蒸发器的冷凝液口与一段分离罐的进口通过管路连通，所述一段分离罐的出口通过一段分离泵与所述除氧器的进口连通；所述二段蒸发器的冷凝液口与二段分离罐的进口通过管路连通，所述二段分离罐的出口通过二段分离泵与所述低压汽包的补液口连通；所述除氧器与蒸汽锅炉及减温减压装置依次连通；所述减温减压装置的蒸汽出口分别与所述精馏塔的蒸汽进口、所述一段蒸发器的蒸汽进口及所述二段蒸发器蒸汽进口通过管路连通。

7、优选的，所述汽提塔的进气口与二氧化碳气源连通；所述汽提塔的出气口与所述池式冷凝器的进气口连通；所述池式冷凝器的进液口与液氨储罐连通；所述池式冷凝器的出料口与所述合成塔的进料口连通；所述合成塔的溢流口与所述汽提塔的进液口连通；所述汽提塔的出液口与所述精馏塔的进液口连通；所述精馏塔、所述闪蒸槽、所述尿液槽、所述一段蒸发器、所述二段蒸发器及所述造粒塔依次连通。

8、优选的，在所述精馏分离泵的出水口上设有精馏液位调节阀，所述精馏液位调节阀的液位传感器置于所述精馏分离罐上；在所述一段分离泵的出水口上设有一段液位调节阀，所述一段液位调节阀的液位传感器置于所述一段分离罐上；在所述二段分离泵的出水口上设有二段液位调节阀，所述二段液位调节阀的液位传感器置于所述二段分离罐上。

9、本发明的优点：与现有技术相比，采用bgl气化炉及壳牌气化炉联产共同制备尿素，相较于单一使用bgl气化炉或壳牌气化炉制备尿素，可以将原料煤充分利用气化，提高资源利用率；同时，在产量相同的情况下，联产使用的bgl气化炉及壳牌气化炉相较于单一使用bgl气化炉或壳牌气化炉，规模小，运行成本低，易于维护，运行周期长。

技术特征：

1.双气化炉联产制备尿素系统，其包括依次连接的煤气化系统、co变换系统、低温甲醇洗系统、液氮洗系统、氨合成系统、尿素合成系统，其特征在于，所述煤气化系统包括原煤破碎机、原煤筛分机、块煤煤仓、煤锁装置、bgl气化炉、粉煤磨煤机、粉煤热风炉、壳牌气化炉；所述原煤破碎机出料口与所述原煤筛分机进料口连通；所述原煤筛分机的筛上物出料口与所述块煤煤仓连通，所述块煤煤仓、所述煤锁装置及所述bgl气化炉依次连通；所述原煤筛分机的筛下物出料口与所述粉煤磨煤机进料口连通，所述粉煤磨煤机、所述粉煤热风炉及所述壳牌气化炉依次连通，所述壳牌气化炉的出气口与所述粉煤热风炉的燃气进口连通；所述bgl气化炉的出气口及所述壳牌气化炉的出气口均与所述co变换系统的进气口通过管路连通。

2.根据权利要求1所述的双气化炉联产制备尿素系统，其特征在于，在所述bgl气化炉的出气口上设有第一压力控制阀v1，在所述壳牌气化炉的出气口上设有调节阀v2，在所述co变换系统的出气口上设有变换出口调节阀v3。

3.根据权利要求1所述的双气化炉联产制备尿素系统，其特征在于，气柜、液封槽、煤锁气压缩机依次连接后与所述煤锁装置的进气口连接；所述液氮洗系统包括切换使用的两个分子筛、冷箱；两个所述分子筛的进气口通过进气管与所述低温甲醇洗系统的出气管连通；两个所述分子筛的出气口通过出气管与所述冷箱的进气管连通；所述冷箱的出气口与所述氨合成系统的氢气进气口通过管路连通；在每个所述分子筛的所述进气管及所述出气管上分别对应设有进气阀和出气阀；每个所述出气阀与对应所述分子筛之间的所述出气管与氮气气源通过再生进气管连接；在每根所述再生进气管上设有再生进气阀；每个所述进气阀与对应所述分子筛之间的所述进气管与火炬的火炬进气管通过再生排气管连接；在每根所述再生排气管上设有再生排气阀；其特征在于，在所述火炬进气管上设有火炬进气切换阀；所述再生排气阀与所述火炬进气切换阀之间的所述火炬进气管与所述液封槽的进气口通过管路连通；在所述火炬进气管与所述液封槽的进气口之间的管路上设有再生排气切换阀。

4.根据权利要求1所述的双气化炉联产制备尿素系统，其特征在于，所述氨合成系统包括依次连接的合成气压缩机、合成塔、氨冷冻装置、氨受槽、液氨储罐；所述氨受槽的排气口与所述热风炉的进气口通过惰气回收管路连通，在所述惰气回收管路上设有热风炉燃烧阀；所述氨受槽的排气口与火炬的火炬进气管通过管路连通，在所述氨受槽与所述火炬进气管之间的管路上设有火炬燃烧阀。

5.根据权利要求1所述的双气化炉联产制备尿素系统，其特征在于，所述尿素合成系统包括相互连接的汽提塔、池式冷凝器、合成塔、精馏塔、闪蒸槽、尿液槽、一段蒸发器、二段蒸发器及造粒塔，所述汽提塔的气体出口通过池式冷凝器的与所述合成塔的进口连通；低压汽包的出水口和回水口与所述池式冷凝器的换热进口及换热出口对应连通；所述精馏塔的冷凝液口与精馏分离罐的进口通过管路连通，所述精馏分离罐的出口通过精馏分离泵与除氧器进口连通；所述一段蒸发器的冷凝液口与一段分离罐的进口通过管路连通，所述一段分离罐的出口通过一段分离泵与所述除氧器的进口连通；所述二段蒸发器的冷凝液口与二段分离罐的进口通过管路连通，所述二段分离罐的出口通过二段分离泵与所述低压汽包的补液口连通；所述除氧器与蒸汽锅炉及减温减压装置依次连通；所述减温减压装置的蒸汽出口分别与所述精馏塔的蒸汽进口、所述一段蒸发器的蒸汽进口及所述二段蒸发器蒸汽进口通过管路连通。

6.根据权利要求5所述的双气化炉联产制备尿素系统，其特征在于，所述汽提塔的进气口与二氧化碳气源连通；所述汽提塔的出气口与所述池式冷凝器的进气口连通；所述池式冷凝器的进液口与液氨储罐连通；所述池式冷凝器的出料口与所述合成塔的进料口连通；所述合成塔的溢流口与所述汽提塔的进液口连通；所述汽提塔的出液口与所述精馏塔的进液口连通；所述精馏塔、所述闪蒸槽、所述尿液槽、所述一段蒸发器、所述二段蒸发器及所述造粒塔依次连通。

7.根据权利要求5所述的双气化炉联产制备尿素系统，其特征在于，在所述精馏分离泵的出水口上设有精馏液位调节阀，所述精馏液位调节阀的液位传感器置于所述精馏分离罐上；在所述一段分离泵的出水口上设有一段液位调节阀，所述一段液位调节阀的液位传感器置于所述一段分离罐上；在所述二段分离泵的出水口上设有二段液位调节阀，所述二段液位调节阀的液位传感器置于所述二段分离罐上。

技术总结本发明公开了一种双气化炉联产制备尿素系统，其包括煤气化系统、CO变换系统、低温甲醇洗系统、液氮洗系统、氨合成系统、尿素合成系统，煤气化系统包括BGL气化炉、粉煤热风炉、壳牌气化炉；壳牌气化炉的出气口与粉煤热风炉的燃气进口连通；BGL气化炉的出气口及壳牌气化炉的出气口均与CO变换系统的进气口通过管路连通。优点在于：采用BGL气化炉及壳牌气化炉联产共同制备尿素，相较于单一使用BGL气化炉或壳牌气化炉制备尿素，可以将原料煤充分利用气化，提高资源利用率；同时，在产量相同的情况下，联产使用的BGL气化炉及壳牌气化炉相较于单一使用BGL气化炉或壳牌气化炉，规模小，运行成本低，易于维护，运行周期长。技术研发人员：张春林,祝志,周道康,张环,古华友,李代富,杨大义,胡忠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：技术公布日：2024/7/4