一种利用化工尾气生产复合肥的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三聚氰胺尾气综合利用与硝基复合肥生产领域，尤其涉及生产硝酸铵和硝基复合肥的系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内尿素产能已严重过剩，三聚氰胺成为发展尿素下游产品的选择，但三聚氰胺尾气处理成为三聚氰胺装置发展的首要问题。三聚氰胺尾气回尿素生产系统增加了尿素中低压系统负荷，生产碳酸氢铵经济效益不佳，生产纯碱和氯化铵配套条件要求高。
[0003]国内外在硝基复合肥上都有先进成熟的生产技术。国外的工艺技术基本是用气流输送设备将磷肥或钾肥送到造粒塔顶的硝铵磷熔融液槽中，经过搅拌熔融，进入造粒塔造粒，形成粒状复合肥产品，但国外的技术引进费用相对较高。国内采用部分料浆法生产工艺简单，但占地面积大、流程长、转动设备多、电耗大、氨逸出率较高、操作环境差；团粒法造粒生产工艺造粒成球率一般在35%-60%之间，不宜生产高氮品种的复混肥，一般(N)不大于18%，该工艺返料比高，返料量为产品的2.5倍左右；高塔造粒工艺已在硝铵磷、硝铵、硝酸磷肥的生产中得到广泛的应用，在硝基复混肥生产中则刚开始涉及。
[0004]通常三聚氰胺尾气用于尿素生产，用三聚氰胺尾气生产尿素时，容易导致尿素生产工艺的压力不稳，从而影响尿素的生产。
【发明内容】
[0005]为了发挥三胺尾气价值同时生产硝基复合肥产品，本发明提供一种利用三聚氰胺尾气与硝酸制备硝铵，再与“高塔造粒”工艺联产硝基复合肥的系统。本发明还提供了一种利用化工尾气生产复合肥的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0007]—种利用化工尾气生产复合肥的系统，包括依次连接的氨蒸发单元、硝铵溶液制备单元和硝基复合肥制备单元；
[0008]所述氨蒸发单元主要包括依次连接的液氨缓冲罐、气氨过滤器和气氨过热器；
[0009]所述硝铵溶液制备单元主要包括依次连接的管式反应器、中和闪蒸槽和蒸发装置；
[0010]所述硝基复合肥制备单元为高塔造粒装置；
[0011]所述氨蒸发单元中的气氨过热器与所述硝铵溶液制备单元中的管式反应器连接，所述硝铵溶液制备单元中的蒸发装置与所述硝基复合肥制备单元中的高塔造粒装置连接;
[0012]三聚氰胺尾气经过氨蒸发单元过滤、加热，然后进入硝铵溶液制备单元与硝酸制备成硝铵溶液，最后进入硝基复合肥制备单元制备成硝基复合肥。
[0013]液氨缓冲罐中能够稳定进入系统的三聚氰胺尾气压力，在管式反应器中与硝酸溶液进行逆流反应，不仅降低了三聚氰胺尾气与硝酸的反应时间，而且能够稳定系统中的压力，中和闪蒸槽将反应后剩余的尾气中和蒸出，以进一步稳定系统压力，然后经过蒸发、造粒成为硝基复合肥，通过上述装置的共同作用保证了三聚氰胺尾气在该系统中进行生产的压力稳定性，从而保证了三聚氰胺尾气回收利用和硝基复合肥的生产。
[0014]利用管式反应器，使得三聚氰胺尾气与硝酸的单位容积生产能力提高，从而提高了三聚氰胺尾气的转化率，制备的硝铵溶液通过高塔造粒装置，实现了无三废排放、清洁生产、降低能耗，提高了硝基复合肥的产率，同时保证了三聚氰胺尾气的高效利用，降低了生产成本。
[0015]优选的，所述液氨缓冲罐的进口连接液氨球罐。当三聚氰胺尾气不满足生产时，能够用液氨继续生产。
[0016]进一步优选的，所述液氨缓冲罐的液氨出口连接液氨蒸发器的进口，所述液氨缓冲罐的排污出口和液氨蒸发器的排污出口连接排污蒸发器的进口，所述液氨蒸发器的气氨出口和排污蒸发器的气氨出口均与液氨缓冲罐的进口连接，所述排污蒸发器的排污出口连接污水处理系统。能够提高液氨的利用效率。
[0017]优选的，所述蒸发装置为依次连接的初蒸发闪蒸槽、初蒸发器和终蒸发器，其中，所述初蒸发闪蒸槽与所述中和闪蒸槽连接，所述终蒸发器与所述高塔造粒装置连接。初蒸发闪蒸槽用于蒸出溶液中夹带的氨气等，避免进入蒸发器造成蒸发器压力过大而影响生产系统稳定。初蒸发器用于初步浓缩液体，蒸发出绝大部分水分，提供较高浓度的中间品，既可以得到部分外用的成分。终蒸发器用于进一步浓缩液体，达到高浓度熔融液体。初蒸发器和终蒸发器联合应用，可以充分利用热能蒸发浓缩、便于分别控制蒸发器工艺常数，提高蒸发的效率与效果。
[0018]进一步优选的，所述终蒸发器的废汽出口与蒸发分离器的进口相连，所述终蒸发器的溶液出口与所述高塔造粒装置连接。对终蒸发器产生的废汽进行利用，提高废汽利用，降低废弃物的排放。
[0019]更进一步优选的，所述蒸发分离器的进口与初蒸发器的废汽出口相连，所述初蒸发器的溶液出口与终蒸发器的进口相连。对初蒸发器产生的废汽进行利用，提高废汽利用，降低废弃物的排放。
[0020]优选的，所述硝铵溶液制备单元与中和洗涤单元连接；所述中和洗涤单元为依次连接的增湿器和蒸汽洗涤塔，所述增湿器进口与所述中和闪蒸槽气体出口相连，所述中和闪蒸槽液体出口与蒸发装置相连，所述蒸汽洗涤塔出口与蒸汽管网相连。能够对蒸汽中夹杂的氨和硝铵进行回收利用，提高原料的产率，同时提高废汽利用，降低废弃物的排放。
[0021]进一步优选的，所述蒸汽洗涤塔液体出口与所述中和闪蒸槽进口连接，所述蒸汽洗涤塔气体出口与蒸汽管网相连。回收中和时产生的硝铵溶液，以提高原料的利用率，降低生产成本。
[0022]—种利用化工尾气生产复合肥的方法，其步骤为:
[0023]1)三聚氰胺尾气依次通过过滤、加热处理后进入反应器；
[0024]2)处理后的三聚氰胺尾气在反应器中与硝酸加压中和反应生成硝酸铵溶液，将生成的硝酸铵溶液蒸发浓缩，产生的蒸汽经中和洗涤除去；
[0025]3)浓缩后的硝铵溶液采用高塔熔体造粒工艺制备成硝基复合肥。
[0026]优选的，当三聚氰胺不足时，利用液氨进行生成，其步骤为:
[0027]1)液氨依次通过过滤、加热处理后进入反应器；
[0028]2)处理后液氨的在反应器中与硝酸加压中和反应生成硝酸铵溶液，将生成的硝酸铵溶蒸发浓缩，产生的蒸汽经中和洗涤除去；
[0029]3)浓缩后的硝铵溶液采用高塔熔体造粒工艺制备成硝基复合肥。
[0030]其具体步骤为:
[0031]①在液氨缓冲罐内，液氨在重力作用下进入到液氨蒸发器，与列管内的循环水换热蒸发出气氨，气氨返回到液氨缓冲罐再进入气氨过滤器(除去油污等杂质)，进一步通过气氨过热器列管管间低压饱和蒸汽加热(110-120°C)后进入管式反应器；液氨缓冲罐、氨蒸发器底部水和油污经排污管道排到排污蒸发器用低压蒸汽加热蒸发，蒸发出的气氨返回到液氨缓冲罐，残留物经排污罐排放入地下污水管道，再进入污水处理中心进行处理；
[0032]②在管式反应器中，硝酸(58-60% )与净化加热后的气氨逆流接触(0.4-0.5MPa，175-180°C )反应生成硝酸铵，经中和闪蒸罐闪后蒸得到硝铵溶液(3 75% );硝铵溶液(^75%)依次经过硝铵中间槽、初蒸发闪蒸槽、初蒸发器和终蒸发器，浓缩得到99%的硝铵溶液；初蒸发器和终蒸发器所产生的废汽从顶部排出进入蒸发分离器冷凝分离，冷凝下来的蒸发废液可用于蒸发液氨热源；中和闪蒸罐、初蒸发闪蒸槽和蒸发分离器所产生的工艺蒸汽从顶部排出，进入洗涤塔；
[0033]③工艺蒸汽首先进入增湿器(系文丘里洗涤器)，将进入洗涤塔的工艺过热蒸汽(三胺尾气生产时175°C左右/气氨生产时185°C )降到饱和温度(138.35°C )降温并进行预洗涤，由洗涤液循环栗维持循环，洗涤液中加入