專利名稱：采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫酸銨的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于硫銨生產(chǎn)裝置，特別涉及一種采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫 酸銨的工藝方法。
背景技術：
氨氣鼓入稀硫酸中使其達到過飽和后經(jīng)過離心分離得到硫銨產(chǎn)品，但自引進生產(chǎn) 尿素的大氮肥裝置后，以前的中氮肥生產(chǎn)裝置也多改產(chǎn)尿素。目前，硫銨主要由稀硫酸吸收 焦爐氣中的氨或在丙烯腈裝置中用加入硫酸和氨進行中和的方法除去在反應器中未反應 的氨以及其他生產(chǎn)過程中(含硫酸系統(tǒng)氨酸法尾氣處理)的稀硫銨液蒸發(fā)結晶而得。在稀硫銨液蒸發(fā)過程中主要采用常壓單效蒸發(fā)結晶、減壓單效蒸發(fā)結晶、噴射式 熱泵單效蒸發(fā)結晶、雙效蒸發(fā)結晶等方式。目前國內(nèi)大部分廠家都是采用常壓或減壓單效蒸發(fā)結晶工藝，系統(tǒng)比較簡單，但 蒸汽消耗量較大，蒸發(fā)排出大量的二次蒸汽未加利用，氣相污染嚴重；而雙效蒸發(fā)可以充分 利用二次蒸汽，降低冷卻水的用量，能夠比較合理的利用系統(tǒng)的熱量，采用雙效蒸發(fā)結晶工 藝主要有以下幾家中國石化股份有限公司巴陵分公司的硫銨裝置采用的是簡單的雙效蒸發(fā)流程，其 一效熱源所采用的0. 5MPa, 150°C的低壓蒸汽，主要是通過從熱電廠外購的0. 9MPa,250°C 中壓蒸汽減溫減壓而來，為此造成極大的過程壓損失；二效則采用低溫循環(huán)熱媒水作熱源， 一效的二次蒸汽未得到有效利用，需從外界引入熱源，整個系統(tǒng)工藝比較復雜。湖北襄樊市氮肥廠的硝酸鹽裝置采用的是逆流雙效蒸發(fā)流程，用從鍋爐來的蒸汽 加熱第一效蒸發(fā)器內(nèi)溶液，所產(chǎn)生的二次蒸汽作為加熱劑通入第二效蒸發(fā)器內(nèi)，繼續(xù)蒸發(fā) 該蒸發(fā)器內(nèi)溶液。第二效蒸發(fā)采用負壓操作，所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)分離后，從水噴射器內(nèi)抽 出后排走。第二效蒸發(fā)器內(nèi)溶液由高位槽加入，在二次蒸汽的作用下，濃度由30%左右提高 至42%左右，再用移料泵送到第一效蒸發(fā)器內(nèi)，用鍋爐蒸汽蒸發(fā)至終點濃度，然后放入結晶 機內(nèi)冷卻結晶。該工藝主要不足是抽真空系統(tǒng)不穩(wěn)定，易造成環(huán)境污染，另外溶液高位槽一 旦無料二效的壓力迅速上升，造成生產(chǎn)波動。石家莊工大化工設備有限公司的左旋苯甘氨酸裝置采用的平流雙效蒸發(fā)流程，是 將一效蒸發(fā)結晶設備蒸出的二次蒸汽一部分與連續(xù)通入的加熱蒸汽通過熱泵加壓后通入 一效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程作一效外循環(huán)蒸發(fā)器的熱源、剩余的一效蒸發(fā)結晶設備蒸出的二次 蒸汽與一效外循環(huán)蒸發(fā)器排出的冷凝水通入二效外循環(huán)蒸發(fā)器殼程閃蒸出的蒸汽作二效 外循環(huán)蒸發(fā)器的熱源進行生產(chǎn)的，兩效采用同時進料同時出料的方式。此法的缺點是高溫 物料的熱量未被充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫 酸銨的工藝，充分利用一效蒸出的二次蒸汽的熱量為二效濃縮蒸發(fā)提供熱源，減少加熱蒸汽用量，降低二效蒸出汽的溫度，減少循環(huán)冷卻水用量。本發(fā)明采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫酸銨的工藝，其中一效由結晶蒸發(fā) 器、結晶器循環(huán)泵和結晶加熱器組成蒸發(fā)結晶設備，二效由濃縮蒸發(fā)器、濃縮器加熱器和濃 縮器循環(huán)泵組成濃縮蒸發(fā)設備，其特征在于利用中壓蒸汽通過結晶加熱器強制循環(huán)加熱結 晶蒸發(fā)器內(nèi)的經(jīng)濃縮蒸發(fā)器提濃后的硫銨溶液進行結晶蒸發(fā)，原料稀硫銨液在濃縮蒸發(fā)器 中由結晶蒸發(fā)器頂部排出的二次蒸汽通過濃縮器加熱器加熱，進行減壓蒸發(fā)，濃度提升后 送入結晶蒸發(fā)器中繼續(xù)蒸發(fā)結晶，從濃縮蒸發(fā)器頂部蒸出的水蒸氣經(jīng)冷凝器冷卻，凝液進 急冷水槽，不凝氣通過水環(huán)式真空泵排出，并利用該泵形成系統(tǒng)負壓，在濃縮加熱器和冷凝 器之間加連通管，結晶蒸發(fā)器底部出來的含硫銨晶體的硫銨過飽和溶液通過離心分離后得 到成品硫銨。其中優(yōu)選的技術方案為利用真空泵將二效濃縮蒸發(fā)器真空度控制在0.07 O.OSMpa，溫度控制在 60士5°C，使物料得到提濃，料液比重達到1. 15 1. 20?？刂埔恍ЫY晶蒸發(fā)器的真空度為0. 03 0. 04Mpa，溫度控制在85 90°C，使提濃 液在其中形成過飽和硫銨晶體溶液，其料液比重為0. 88 1. 88。在兩效之間加連通管，調(diào)節(jié)該管上的閥門可以控制兩效之間的壓差在0.03 0. 05Mpa之間，利用真空泵和連通管保持兩效在不同的壓力下進行負壓蒸發(fā)。所述原料液稀硫銨的質(zhì)量濃度優(yōu)選在16 24%。本發(fā)明是一種采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫酸銨的工藝，兩效分別由蒸 發(fā)結晶和蒸發(fā)提濃兩套設備組成，利用真空泵和兩效之間的連通管保持兩效蒸發(fā)均在負壓 下運行，調(diào)節(jié)連通管上的閥門可以控制兩效之間的壓差在在0. 03 0. 05Mpa之間使得兩效 在不同的壓力下進行負壓蒸發(fā)。利用中壓蒸汽加熱一效進行結晶蒸發(fā)，然后利用一效蒸出 的二次蒸汽為二效提供熱源對原料液進行提濃，一效蒸出的二次蒸汽的熱值得到了充分利 用，不僅減少了加熱蒸汽用量，還降低了二效蒸出汽的溫度從而減少了循環(huán)冷卻水用量，減 小了熱能損失。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。圖中1結晶蒸發(fā)器、2濃縮蒸發(fā)器、3結晶器加熱器、4濃縮器加熱器、5結晶器循 環(huán)泵、6濃縮器循環(huán)泵、7冷凝器、8冷卻器、9真空泵、10凝水罐、11急冷水槽、12母液罐、13 原料泵、14離心機、15中壓蒸汽、16 二次蒸汽、17連通管
具體實施例方式本實施例采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式處理丙烯腈裝置副產(chǎn)物稀硫銨液，其主 要是由蒸發(fā)結晶和蒸發(fā)提濃兩套設備組成。一套用結晶蒸發(fā)器1、結晶器循環(huán)泵5和結晶器 加熱器3組成，作一效蒸發(fā)結晶設備；一套用濃縮蒸發(fā)器2、濃縮器加熱器4和濃縮器循環(huán) 泵6組成，作二效濃縮蒸發(fā)設備。利用中壓蒸汽15通過結晶加熱器3強制循環(huán)加熱一效進 行結晶蒸發(fā)，然后利用一效蒸出的二次蒸汽16為二效提供熱源通過濃縮加熱器4強制循環(huán) 對原料液進行提濃，設計工藝參數(shù)
4
本發(fā)明實施例在5700噸/年硫銨裝置試用后，循環(huán)冷卻水單耗降到94. 8t/t，加熱 蒸汽單耗降到2. 58t/t，未應用本發(fā)明之前循環(huán)冷卻水單耗為110. 8t/t、加熱蒸汽單耗位 為4. 5t/t，節(jié)約循環(huán)冷卻水16. Ot/t、節(jié)約加熱蒸汽1. 92t/t。
權利要求
一種采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫酸銨的工藝，其中一效由結晶蒸發(fā)器、結晶器循環(huán)泵和結晶加熱器組成蒸發(fā)結晶設備，二效由濃縮蒸發(fā)器、濃縮加熱器和濃縮器循環(huán)泵組成濃縮蒸發(fā)設備，其特征在于利用中壓蒸汽通過結晶加熱器強制循環(huán)加熱結晶蒸發(fā)器內(nèi)的經(jīng)濃縮蒸發(fā)器提濃后的硫銨溶液進行結晶蒸發(fā)，原料稀硫銨液在濃縮蒸發(fā)器中由結晶蒸發(fā)器頂部排出的二次蒸汽通過濃縮器加熱器加熱，進行減壓蒸發(fā)，濃度提升后送入結晶蒸發(fā)器中繼續(xù)蒸發(fā)結晶，從濃縮蒸發(fā)器頂部蒸出的水蒸氣經(jīng)冷凝器冷卻，凝液進急冷水槽，不凝氣通過水環(huán)式真空泵排出，并利用該泵形成系統(tǒng)負壓，在濃縮加熱器和冷凝器之間加連通管，結晶蒸發(fā)器底部出來的含硫銨晶體的硫銨過飽和溶液通過離心分離后得到成品硫銨。
2.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于利用真空泵將二效濃縮蒸發(fā)器真空度控制 在0. 07 0. 08Mpa，溫度控制在60士5°C，使物料得到提濃，料液比重達到1. 15 1. 20。
3.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于一效結晶蒸發(fā)器的真空度為0.03 0. 04Mpa，溫度控制在85 90°C，使提濃液在其中形成過飽和硫銨晶體溶液，其料液比重為 0. 88 1. 88。
4.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于在兩效之間加有連通管，調(diào)節(jié)該管上的閥 門控制兩效之間的壓差在0. 03 0. 05Mpa之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于所述原料液稀硫銨的質(zhì)量濃度為16 24%。
全文摘要
一種采用負壓雙效逆流蒸發(fā)結晶方式生產(chǎn)硫酸銨的工藝，兩效分別由蒸發(fā)結晶和蒸發(fā)提濃兩套設備組成，利用真空泵和兩效之間的連通管保持兩效蒸發(fā)均在負壓下運行。利用中壓蒸汽加熱一效進行結晶蒸發(fā)，然后利用一效蒸出的二次蒸汽為二效提供熱源對原料液進行提濃，提濃后的物料進入一效的結晶蒸發(fā)器中形成過飽和硫銨晶體溶液，最后通過離心分離后得到成品硫銨。二效蒸出的水蒸氣經(jīng)冷凝器、排空冷卻器冷凝冷卻，凝液進急冷水槽，不凝氣通過水環(huán)式真空泵排出。經(jīng)過改造后由于一效蒸出的二次蒸汽的熱值得到了充分利用，不僅減少了加熱蒸汽用量，還降低了二效蒸出汽的溫度從而減少了循環(huán)冷卻水用量，減小了熱能損失。
文檔編號C01C1/24GK101928016SQ20091001637
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權日2009年6月18日
發(fā)明者于衛(wèi)成, 候偉, 吳玉棟, 夏瑋, 孟憲會, 宮曉燕, 張明坤, 張春雨, 張沛存, 李振清, 郭洪濤 申請人:中國石油化工股份有限公司