一種利用化工尾氣生產復合肥的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及三聚氰胺尾氣綜合利用與硝基復合肥生產領域，尤其涉及生產硝酸銨和硝基復合肥的系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，國內尿素產能已嚴重過剩，三聚氰胺成為發展尿素下游產品的選擇，但三聚氰胺尾氣處理成為三聚氰胺裝置發展的首要問題。三聚氰胺尾氣回尿素生產系統增加了尿素中低壓系統負荷，生產碳酸氫銨經濟效益不佳，生產純堿和氯化銨配套條件要求高。
[0003]國內外在硝基復合肥上都有先進成熟的生產技術。國外的工藝技術基本是用氣流輸送設備將磷肥或鉀肥送到造粒塔頂的硝銨磷熔融液槽中，經過攪拌熔融，進入造粒塔造粒，形成粒狀復合肥產品，但國外的技術引進費用相對較高。國內采用部分料漿法生產工藝簡單，但占地面積大、流程長、轉動設備多、電耗大、氨逸出率較高、操作環境差；團粒法造粒生產工藝造粒成球率一般在35%-60%之間，不宜生產高氮品種的復混肥，一般(N)不大于18%，該工藝返料比高，返料量為產品的2.5倍左右；高塔造粒工藝已在硝銨磷、硝銨、硝酸磷肥的生產中得到廣泛的應用，在硝基復混肥生產中則剛開始涉及。
[0004]通常三聚氰胺尾氣用于尿素生產，用三聚氰胺尾氣生產尿素時，容易導致尿素生產工藝的壓力不穩，從而影響尿素的生產。
【發明內容】
[0005]為了發揮三胺尾氣價值同時生產硝基復合肥產品，本發明提供一種利用三聚氰胺尾氣與硝酸制備硝銨，再與“高塔造粒”工藝聯產硝基復合肥的系統。本發明還提供了一種利用化工尾氣生產復合肥的方法。
[0006]為實現上述目的，本發明的技術方案為:
[0007]—種利用化工尾氣生產復合肥的系統，包括依次連接的氨蒸發單元、硝銨溶液制備單元和硝基復合肥制備單元；
[0008]所述氨蒸發單元主要包括依次連接的液氨緩沖罐、氣氨過濾器和氣氨過熱器；
[0009]所述硝銨溶液制備單元主要包括依次連接的管式反應器、中和閃蒸槽和蒸發裝置；
[0010]所述硝基復合肥制備單元為高塔造粒裝置；
[0011]所述氨蒸發單元中的氣氨過熱器與所述硝銨溶液制備單元中的管式反應器連接，所述硝銨溶液制備單元中的蒸發裝置與所述硝基復合肥制備單元中的高塔造粒裝置連接;
[0012]三聚氰胺尾氣經過氨蒸發單元過濾、加熱，然后進入硝銨溶液制備單元與硝酸制備成硝銨溶液，最后進入硝基復合肥制備單元制備成硝基復合肥。
[0013]液氨緩沖罐中能夠穩定進入系統的三聚氰胺尾氣壓力，在管式反應器中與硝酸溶液進行逆流反應，不僅降低了三聚氰胺尾氣與硝酸的反應時間，而且能夠穩定系統中的壓力，中和閃蒸槽將反應后剩余的尾氣中和蒸出，以進一步穩定系統壓力，然后經過蒸發、造粒成為硝基復合肥，通過上述裝置的共同作用保證了三聚氰胺尾氣在該系統中進行生產的壓力穩定性，從而保證了三聚氰胺尾氣回收利用和硝基復合肥的生產。
[0014]利用管式反應器，使得三聚氰胺尾氣與硝酸的單位容積生產能力提高，從而提高了三聚氰胺尾氣的轉化率，制備的硝銨溶液通過高塔造粒裝置，實現了無三廢排放、清潔生產、降低能耗，提高了硝基復合肥的產率，同時保證了三聚氰胺尾氣的高效利用，降低了生產成本。
[0015]優選的，所述液氨緩沖罐的進口連接液氨球罐。當三聚氰胺尾氣不滿足生產時，能夠用液氨繼續生產。
[0016]進一步優選的，所述液氨緩沖罐的液氨出口連接液氨蒸發器的進口，所述液氨緩沖罐的排污出口和液氨蒸發器的排污出口連接排污蒸發器的進口，所述液氨蒸發器的氣氨出口和排污蒸發器的氣氨出口均與液氨緩沖罐的進口連接，所述排污蒸發器的排污出口連接污水處理系統。能夠提高液氨的利用效率。
[0017]優選的，所述蒸發裝置為依次連接的初蒸發閃蒸槽、初蒸發器和終蒸發器，其中，所述初蒸發閃蒸槽與所述中和閃蒸槽連接，所述終蒸發器與所述高塔造粒裝置連接。初蒸發閃蒸槽用于蒸出溶液中夾帶的氨氣等，避免進入蒸發器造成蒸發器壓力過大而影響生產系統穩定。初蒸發器用于初步濃縮液體，蒸發出絕大部分水分，提供較高濃度的中間品，既可以得到部分外用的成分。終蒸發器用于進一步濃縮液體，達到高濃度熔融液體。初蒸發器和終蒸發器聯合應用，可以充分利用熱能蒸發濃縮、便于分別控制蒸發器工藝常數，提高蒸發的效率與效果。
[0018]進一步優選的，所述終蒸發器的廢汽出口與蒸發分離器的進口相連，所述終蒸發器的溶液出口與所述高塔造粒裝置連接。對終蒸發器產生的廢汽進行利用，提高廢汽利用，降低廢棄物的排放。
[0019]更進一步優選的，所述蒸發分離器的進口與初蒸發器的廢汽出口相連，所述初蒸發器的溶液出口與終蒸發器的進口相連。對初蒸發器產生的廢汽進行利用，提高廢汽利用，降低廢棄物的排放。
[0020]優選的，所述硝銨溶液制備單元與中和洗滌單元連接；所述中和洗滌單元為依次連接的增濕器和蒸汽洗滌塔，所述增濕器進口與所述中和閃蒸槽氣體出口相連，所述中和閃蒸槽液體出口與蒸發裝置相連，所述蒸汽洗滌塔出口與蒸汽管網相連。能夠對蒸汽中夾雜的氨和硝銨進行回收利用，提高原料的產率，同時提高廢汽利用，降低廢棄物的排放。
[0021]進一步優選的，所述蒸汽洗滌塔液體出口與所述中和閃蒸槽進口連接，所述蒸汽洗滌塔氣體出口與蒸汽管網相連。回收中和時產生的硝銨溶液，以提高原料的利用率，降低生產成本。
[0022]—種利用化工尾氣生產復合肥的方法，其步驟為:
[0023]1)三聚氰胺尾氣依次通過過濾、加熱處理后進入反應器；
[0024]2)處理后的三聚氰胺尾氣在反應器中與硝酸加壓中和反應生成硝酸銨溶液，將生成的硝酸銨溶液蒸發濃縮，產生的蒸汽經中和洗滌除去；
[0025]3)濃縮后的硝銨溶液采用高塔熔體造粒工藝制備成硝基復合肥。
[0026]優選的，當三聚氰胺不足時，利用液氨進行生成，其步驟為:
[0027]1)液氨依次通過過濾、加熱處理后進入反應器；
[0028]2)處理后液氨的在反應器中與硝酸加壓中和反應生成硝酸銨溶液，將生成的硝酸銨溶蒸發濃縮，產生的蒸汽經中和洗滌除去；
[0029]3)濃縮后的硝銨溶液采用高塔熔體造粒工藝制備成硝基復合肥。
[0030]其具體步驟為:
[0031]①在液氨緩沖罐內，液氨在重力作用下進入到液氨蒸發器，與列管內的循環水換熱蒸發出氣氨，氣氨返回到液氨緩沖罐再進入氣氨過濾器(除去油污等雜質)，進一步通過氣氨過熱器列管管間低壓飽和蒸汽加熱(110-120°C)后進入管式反應器；液氨緩沖罐、氨蒸發器底部水和油污經排污管道排到排污蒸發器用低壓蒸汽加熱蒸發，蒸發出的氣氨返回到液氨緩沖罐，殘留物經排污罐排放入地下污水管道，再進入污水處理中心進行處理；
[0032]②在管式反應器中，硝酸(58-60% )與凈化加熱后的氣氨逆流接觸(0.4-0.5MPa，175-180°C )反應生成硝酸銨，經中和閃蒸罐閃后蒸得到硝銨溶液(3 75% );硝銨溶液(^75%)依次經過硝銨中間槽、初蒸發閃蒸槽、初蒸發器和終蒸發器，濃縮得到99%的硝銨溶液；初蒸發器和終蒸發器所產生的廢汽從頂部排出進入蒸發分離器冷凝分離，冷凝下來的蒸發廢液可用于蒸發液氨熱源；中和閃蒸罐、初蒸發閃蒸槽和蒸發分離器所產生的工藝蒸汽從頂部排出，進入洗滌塔；
[0033]③工藝蒸汽首先進入增濕器(系文丘里洗滌器)，將進入洗滌塔的工藝過熱蒸汽(三胺尾氣生產時175°C左右/氣氨生產時185°C )降到飽和溫度(138.35°C )降溫并進行預洗滌，由洗滌液循環栗維持循環，洗滌液中加入