用于处理尿素水溶液的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107445332A(43)申请公布日2017.12.08(21)申请号201710371305.7(22)申请日2017.05.23(30)优先权数据2016-1034732016.05.24JP(71)申请人东洋工程株式会社地址日本国东京都(72)发明人西川彦士阿部裕太佐野惠二(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人陈平(51)Int.Cl.C02F9/04(2006.01)C02F101/38(2006.01)C02F103/36(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称用于处理尿素水溶液的方法和装置(57)摘要本发明公开了用于处理尿素水溶液的方法和装置。在处理含有少量尿素、氨和二氧化碳的尿素水溶液中，残留尿素浓度降低至1ppm以下；残留氨浓度降低；LHSV增加；并且使装置尺寸的增加最小化。用于处理尿素水溶液的方法包括在第一汽提塔中在0.2至0.6MPaA的压力下蒸汽汽提含有尿素、氨和二氧化碳的水溶液以将氨和二氧化碳从所述水溶液分离至气相中的第一汽提步骤；在10至20h-1的LHSV下、在1.1至3.1MPaA下并且在180至230℃下在催化水解器中将从所述第一汽提步骤中得到的所述溶液中的尿素水解的水解步骤；和在第二汽提塔中蒸汽汽提在所述水解步骤中得到的液体以将氨和二氧化碳从所述液体分离至气相中。CN107445332ACN107445332A权利要求书1/2页1.一种用于处理尿素水溶液的方法，所述方法包括：第一汽提步骤，在第一汽提塔中用压力为0.2至0.6MPaA的蒸汽汽提含有尿素、氨和二氧化碳的水溶液，以将氨和二氧化碳从这种水溶液分离至气相中并且得到汽提溶液；水解步骤，在10至20h-1的LHSV、在1.1至3.1MPaA的压力并且在180至230℃的温度下，在作为容纳有催化剂的水解器的催化水解器中将从所述第一汽提步骤中得到的所述溶液中的尿素水解；和第二汽提步骤，在第二汽提塔中用蒸汽汽提从所述水解步骤中得到的液体以将氨和二氧化碳从这种液体分离至气相中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化水解器具有第一催化剂床、第二催化剂床、和用于将从所述第一催化剂床排出的液体引导至所述第二催化剂床的流道，并且其中所述水解步骤包括：(1)使从所述第一汽提步骤得到的所述溶液与蒸汽逆流接触，同时这种溶液在所述第一催化剂床向下流动以将尿素水解并且以将通过所述水解生成的氨和二氧化碳分离至气相中，并且从所述催化水解器抽取这种气相；(2)通过所述流道将从步骤(1)中得到的含有残留尿素的溶液进料至所述第二催化剂床；和(3)使所述进料的溶液与蒸汽逆流接触，同时这种溶液在所述第二催化剂床向下流动以将仍然残留的尿素水解并且以将通过所述水解生成的氨和二氧化碳分离至气相中，并且从所述催化水解器抽取这种气相。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一催化剂床和所述第二催化剂床之一或二者均包含选自由下列各项组成的组中的一种或多种催化剂：Ti、V、Fe、Zr、Mo、W、Pt、Ce、Al、Si和它们的氧化物。4.一种用于处理尿素水溶液的装置，所述装置包括：第一汽提塔，所述第一汽提塔被配置成用蒸汽汽提含有尿素、氨和二氧化碳的水溶液以将氨和二氧化碳从这种水溶液分离至气相中并且得到汽提溶液；催化水解器，所述催化水解器是容纳有催化剂床的水解器，所述催化水解器被配置成将从所述第一汽提塔中得到的所述溶液中的尿素水解；和第二汽提塔，所述第二汽提塔被配置成用蒸汽汽提从所述催化水解器中得到的液体以将氨和二氧化碳从这种液体分离至气相中，其中所述催化水解器包括：第一催化剂床；第二催化剂床；溶液入口，所述溶液入口位于所述第一催化剂床上方，用于将从所述第一汽提塔中得到的所述溶液进料至所述第一催化剂床；第一蒸汽入口，所述第一蒸汽入口位于所述第一催化剂床下方，用于将蒸汽进料至所述第一催化剂床；气相出口，所述气相出口用于从所述催化水解器抽取气相，这种气相从所述第一催化剂床向上排出并且含有通过所述水解生成的氨和二氧化碳；2CN107445332A权利要求书2/2页流道，所述流道用于从所述第二催化剂床上方将溶液进料至所述第二催化剂床，这种溶液从所述第一催化剂床向下排出并且含有残留尿素；气相出口，所述气相出口用于从所述催化水解器抽取气相，所述气相从所述第二催化剂床向上排出并且含有通过所述水解生成的氨和二氧化碳；第二蒸汽入口，所述第二蒸汽入口位于所述第二催化剂床下方，用于将蒸汽进料至所述第二催化剂床；和液体出口，所述液体出口用于从所述催化水解器抽取液体，这种液体从所述第二催化剂床向下排出。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一催化剂床和所述第二催化剂床之一或二者均含