氨汽提法尿素装置中压甲铵冷凝器防结垢工艺优化

尿素工艺流程简述(副本)

尿素工艺流程简述 1、尿素的合成 CO压缩机五段出口CO气体压力约20.69MPa（绝），温度约125C，进入尿素 合成塔的量决定系统生产负荷。 从一吸塔来的氨基甲酸铵溶液温度约90 C左右，经一甲泵加压至约20.69MPa （绝）进入尿素合成塔，一般维持进料"O/CO （摩尔比）0.65?0.70。从氨泵来的液氨经预热器预热至40?70C进入尿素合成塔，液氨用量根据生产负荷决定，塔顶温度控制在186?190C，进料NH/CC2分子比控制3.8?4.2。 尿塔压力由塔顶减压阀PIC204 （自调阀）自动控制，一般维持19.6MPa（表）物料在塔内停留时间为40分钟，CO转化率》65% 为防止尿塔停车时管路堵塞，设置高压冲洗泵，将蒸汽冷凝液加压到19.6?25.0MPa送到合成塔进出口物料管线进行冲洗置换。 2、中压分解 出合成塔气液混合物减压至1.77MPa（绝）进入预分离器，合成液中的氨大部分被分离闪蒸出来，通过气相管道进入一吸外冷却器，液相进入预蒸馏塔上部，在此分离出闪蒸气后溶液自流至中部蒸馏段，与一分加热器来的热气逆流接触，进 行传质、传热，使液相中的部分甲铵与过剩氨分解、蒸出进入气相，同时，气相中的水蒸汽部分冷凝降低了出塔气相带水量。 出预蒸馏塔中部的液体进入一分加热器，经饱和蒸汽加热后，出一分加热器温度控制在155?160C，保证氨基甲酸铵的分解率达到88%总氨蒸出率达到90% 加热后物料进入预蒸馏塔下部的分离段进行气液分离，分离段液位由LICA302 摇控控制，物料减压后送至二分塔。 在一分加热器液相入口用空压机补加空气，防止一段分解系统设备管道的腐蚀, 加入空气量由流量计指示（约2m i/TUr）通过旁路放空阀调节流量。 3、二段分解（低压分解） 出预蒸馏塔的液体经LRC302减压至0.29?0.39MPa （绝），进入二分塔上部进行闪蒸，液体在填料精馏段与塔下分离段来的气体进行传质、传热，以降低出塔气体温度和提高进二分塔加热器的液体温度。 出二分塔加热物料温度为135?145C，该温度由TRC303自动控制，物料被加热后进入二分塔分离段进行气液分离，二分塔液位由LIC303自动控制。 4、闪蒸

CO2汽提法尿素工艺中的节能措施

CO2汽提法尿素工艺中的节能措施 发表时间：2019-08-15T14:50:58.243Z 来源：《工程管理前沿》2019年第9期作者：王柄 [导读] 就二氧化碳汽提法尿素工艺中的部分节能措施展开进一步的探讨。 山西晋丰煤化工有限责任公司山西高平 048400 摘要：在尿素生产过程中，尿素混合液需要用蒸汽进行相应的分解，而所产生的气体温度非常高，需要利用循环水进行冷却，并且还应当对物料进行回收利用。二氧化碳汽提法尿素工艺的节能探索已经进行了很长时间，主要阐述了如何更换气提器，提高汽提效率。同时，还简述了CO2汽提法尿素工艺的节能措施。 关键词：汽提塔液体；氨漏损；系统概况 引言 二氧化碳汽提法尿素工艺生产期间有多数热能未得到回收利用，而是按照循环水（冷却）的方式将其带走，导致了大部分热能的浪费。与此同时，大部分热能被循环水带走，进一步提高了冷却水的温度，导致了冷却设备列管发生结垢的情况。本文主要就二氧化碳汽提法尿素工艺中的部分节能措施展开进一步的探讨 1水解解析系统工艺流程 解析给料泵将氨水槽的氨水加压后，含有NH3、尿素和CO2的工艺冷凝液经过解析换热器送至第1解析塔，其流量根据第1解析塔的处理能力和氨水槽的液位高低由调节阀(FC-701)进行调节，温度由解析换热器的副线调节，控制在的117℃，从塔顶第3块塔板上进入第1解析塔。由调节阀(FC-704)进行调节的回流液进第1解析塔第1块塔板，塔板温度控制在115℃左右，尽可能降低第1解析塔气相含水量，提高回流液含量。在第1解析塔中，用水解塔和第2解析塔来的气体把冷凝液中的NH3和CO2汽提出来。出第1解析塔的液体中仍含有尿素以及少量的NH3和CO2，第1解析塔的液位用调节阀(LC-702)进行调节。第1解析塔的液体用水解泵将其加压后经水解换热器再返回水解塔，水解塔塔底的操作压力为1．96MPa(绝压)，操作温度为215℃，停留时间保持在40min左右，采用2．50MPa(绝压)高压蒸汽直接加热，蒸汽经流量调节阀(FC-702)送入水解塔底部。水解塔底部出来的液相经水解换热器后，通过液位调节阀(LC-703)排至第2解析塔顶部解析。在第2解析塔底部加入低压蒸汽，使第2解析塔底部温度控制在解析塔压力下水的沸点，使出塔底部的废液中尿素质量分数＜5×10－6、氨质量分数＜50×10－6，经解析换热器和废水冷却器后排入循环水系统。第1解析塔顶部出来的气体进入回流冷凝器进行冷凝。回流冷凝器的气液混合物进入回流冷凝器液位槽进行分离，气相经调节阀(PC-701)进入常压吸收塔，液相进入回流泵，加压后一部分送到第1解析塔顶部调节解析塔出气温度，其余部分送入低压甲铵冷凝器。回流液中w(NH3)为37%，w(CO2)为24%，结晶温度为30℃;操作温度选择高于结晶温度20℃，即50℃(设计值为57℃)。为了防止回流冷凝器内部产生结晶，不能将32℃左右的循环冷却水直接送入回流冷凝器内，故在设计上采用半封闭式调温水冷却系统(图1)。 由图1可知:冷却水自成系统进行循环，温水循环泵将水送进回流冷凝器的管侧，吸收热量后返回到温水循环泵进口。当水温升高时，开大调节阀(TI-715)，温度升高后的部分循环水从系统流至循环水回水总管;同时，温度较低的循环水补充至自循环系统，自循环系统的水温控制应以回流冷凝器壳侧不出现结晶为原则，一般控制在40～45℃。 2粉尘回收装置 尿素装置采用高大圆柱形混凝土造粒塔，通过造粒喷头喷洒尿素熔融物料，经自然通风降温得到尿素颗粒产品。由于化学反应过程、喷头喷射及不正常操作状态等因素，造粒塔塔顶排放气中带有粉尘。排放气中的粉尘很大一部分降落在造粒塔周围和厂区附近，造成金属设施腐蚀，混凝土地面破裂，农作物减产和其他植物枯黄。粉尘的大量飘落，不仅给周边环境带来极大的危害;同时，尿素粉尘也造成了能源的浪费。粉尘中主要成分是尿素，易溶于水，具有较好的回收价值，随着国家对环境要求越来越严，对节能措施的大力鼓励，企业可结合实际情况，决定在造粒塔顶部安装粉尘回收装置，既能降低对周边环境的污染，又可回收尿素粉尘;形成的尿素溶液重新返回系统再次利用。气体流程:尿素造粒塔内上升的含尿素粉尘气体经出气口增压装置增压进入雾化吸收区，经雾化吸收后进入高效吸收区，再经2次雾化吸收进入喷射错流气雾收集吸收捕水器，去除含雾状尿素液滴后的饱和气体进入三级分离空间，与塔顶冷空气混合，进一步冷凝含尿素微粒的液滴，然后将符合排放标准要求的气体排出塔外放空。自尿素解吸、水解或蒸汽冷凝液槽来的工艺废液直接进入喷射错流雾化收集吸收器，进行错流喷射雾化吸收，与上部下来错流雾化喷射吸收和清洗液体一起进入高效吸收及液体收集再分布装置，下降后经降液管进入循环槽，出循环槽的循环液体经过滤装置进入循环吸收泵，再由循环吸收泵加压后分别进入顶部清洗、中部错流雾化吸收喷头、底部雾化喷射吸收装置，循环吸收。 32700t/d尿素装置特点 当前，我司主要使用了2700t/d的尿素装置，与传统的尿素装置比较，这种装置具有更多优势。1）汽轮机主要是利用副线调节后的系统用汽，除此之外，还用主蒸汽进行负荷的调节。同时，注汽量的多少也可以通过对注汽压力的设定进行调节和改变。压缩机也采取了新的技术。通过在入口段间的分离器进行分离，不仅能够使二氧化碳与水的分离效率达到99%，同时还可以使操作更加便捷。解决了原有装置

尿素生产工艺流程简介

经蒸发、造粒后包装销售。粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。 二氧化碳经净化和压缩后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素，的氮氢混合气压缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸出来的换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净 原料煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉内产生半水煤气，经一次脱硫、变生产流程说明 一分厂生产流程 一分厂生产流程及说明 1、造气工段 工艺流程说明： 采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟块煤或焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高温下，交替地吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经除尘、热量回用降温后送入气柜。自上一次开始送风至下一次开始送风为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次上吹和吹净五个部分。 各工段流程 2、一脱工段除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。 S，然后进入冷却清洗塔上段降温后，经静电除焦2后进入脱硫塔,脱除部分H 油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘 来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦

3、变换工段 流程说明： 半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸汽借助于催化 剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳， 又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳,使热量得到有效回 收。本工段采用全低变工艺进行变换。 4.二次脱硫 流程说明： 变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H2S后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。采用栲胶脱硫法脱硫。 利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点，除去变换气中的二氧化碳，净 化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。二氧化碳气体经净化、压缩，送至尿素 合成塔。碳丙液对CO2的吸收在低压下符合亨利定律，因此采用加压吸收，减压再生。

尿素的工业发展过程

尿素的工业发展过程 化学工程 2008级工程硕士 摘要对尿素工业发展历史进行介绍，简述了尿素工业化过程、体系结构与发展趋势 1、尿素简介 尿素，H2NCONH2学名碳酰二胺化学名称为脲，或者碳酰胺，以氨和二氧化碳合成的一种主要的氮肥。因人及哺乳动物的尿液中含有这种物质而得名，白色针状或柱状结晶，熔点132.7℃，常压下温度超过熔点即分解。现在是一 种常见而普通的化工产品，但是它的发现特别是人工合成、工业化一系列过程 却非常有意义，即体现近代工业发展的情况，更是对人类哲学、宗教理念的一 次冲击。当然现在尿素不仅作为肥料给我们带来的是农作物的高产，同时也广 泛应用与工业作为高聚合材料、多种添加剂、医药、试剂等方面。 2、尿素的发展史 尿素最先在动物的排泄物中发现。第一次得到尿素结晶是1773年，化学 家鲁埃勒（Rouelle）蒸干人尿而得。第一次得到纯尿素是1798年富克拉伊（Rourcray）等人从尿素硝酸盐中制的。 人类历史上，第一次用人工的方法从无机物中制的尿素，是在1824年，德国化学家武勒(Friedrich Wohler)使用氰酸与氨反应，产生了白色的尿素，而且证明其与从尿液中提取的尿素一样。打破了当时生命力论的理论，即有机体 内的含碳化合物是由奇妙的“生命力”造成，无法用人力取得，只能由有机物 产生有机物。这次实验的成功，成为现代有机化学兴起的标志。同时在哲学上 也是一场革命。 在这之后，又出现了50多种制备尿素的方法。但是这些方法或者原料难取、或者有毒、或者难以控制、或者不经济，最终都未工业化。1868年俄国化学家巴扎罗夫找到工业化的基础反应办法，即将氨基甲酸铵和碳酸铵长期加热 而达到尿素。 现代工业都是以氨与二氧化碳为原料生产尿素。世界上第一座这样的工厂是德国的法本公司于1922年在Oppau建成投产的，采用热混合气压缩循环。

二氧化碳CO2氨气生产尿素工艺的设计

第一章 1.1简介 用原料二氧化碳或氨气在合成压力下，将尿素熔融物气提，使其中的氨基甲酸铵分解，返回合成系统。如用氨进行汽提，称为氨汽提法[1] 。 合成塔排出的合成反应液在合成压力和较高温度下，在汽提塔内与气提气逆流相遇，将氨和二氧化碳从尿液中分解出来，然后将气体导入高压甲铵冷凝器内，化合冷凝为甲铵液，放出热量用于副产蒸汽。动力消耗较低，经济效果明显。 1.2工艺的优缺点 ⑴优点 ①高氨碳化，高转化率；由于合成塔采用高氨碳比操作，使合成塔中二氧化碳转化率提高，加上采用钛材的降膜式汽提塔，使汽提操作温度可以高达200℃。在汽提塔内由于过剩氨的自汽提作用，使甲铵分解率提高，从而减少低压部分的负荷。 ②采用甲铵喷射泵，使合成高压设备水平布置。不仅节省了高框架，同时也方便了安装检修。 ③热利用效率高，能耗低。 ④操作弹性大，易于操作控制。 由于合成采用高氨碳比，汽提塔采用钛管，使封塔时间可以较长，有利于装置的开停车操作，也减少了因排放所需的贮槽容积。 ⑤爆炸危险小，由于使用钛材，加入的钝化空气少，避免了爆炸混合物的生成。 ⑥原料器损失少。由于加入钝化空气量少，所以惰性气放空量少，原料损失少。 ⑵缺点 占地面积相对较大，流程长，设备多，相互制约性强，控制点多，技术素质要求高等。 1.3基本原理 使尿液中的甲铵按下述反应分解为3NH 和2CO 过程，反应方程如下：

Q CO NH COONH NH -+=气）气）液）((2(2324 （1-1） 此反应为可逆吸热，体积增大的反应。 我们只要提供热量，降低压力或者降低气相中3NH 与2CO 某一组分的分压，都可以使反应向右进行，以达到分解甲铵的目的。汽提法是在保持压力与合成塔相同的条件下，在供给热量的同时，采用降低气相中3NH 和2CO 某一组分(或3NH 与2CO 都降低)的分压的办法来分解甲铵的过程[2] 。 当温度为t ℃时，纯态甲铵的离解总压力与各组分（3NH 与2CO ）的分解压的关系，按以上化学方程式可作如下表示： 设总压为S P ，则从反应式中可以看到氨分解压力为2/3S P ，二氧化碳分压为1/3S P ，如反应式在温度为t ℃时的平衡常数为t K ，则： 3 227 4)31()32S S S t P P P K ==（ （1-2） 假如氨和二氧化碳之比不是2：1状态存在，在温度仍为t ℃时，它的总压为P ，其各组分的分压为： 分压3NH ：3NH X P ?=?氨的分子分数总压 分压2CO ：22CO X P CO ?=?的分子分数总压 3NH X ，2CO X 分别为气体中氨，二氧化碳的分子分数，这样反应式在温度为时的平衡常 数应为： 23232 32)()CO NH CO NH t X X P X P X P K ??=??=（ （1-3） 温度相同，平衡常数相等，所以温度为时t ℃时 232 3327 4CO NH S X X P P ??= （1-4） S CO NH P X X P 322 353 .0?= （1-5） 纯甲铵在某一固定温度下的离解压力为不变常数C ，所以 C X X P CO NH 3 2 2 353.0?= （1-6）

尿素生产工艺流程简介

一分厂生产流程及说明 一分厂生产流程 生产流程说明 原料煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉内产生半水煤气，经一次脱硫、变换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净的氮氢混合气压 缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸岀来的二氧化碳经净化和压缩 后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素, 经蒸发、造粒后包装销售。 粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。 各工段流程 1造气工段 工艺流程说明： 采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟块煤或焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高温下，交替地吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经除尘、热量回用降温后送入气柜。自上一次开始送风至下一次开始送风为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次2、一脱工段 上吹和吹净五个部分。 来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘后进入脱硫塔，脱除部分H 2S,然后进入冷却清洗塔上段降温后，经静电除焦除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。

3、变换工段 流程说明： 半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸汽借助于催化剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳，使热量得到有效回收。本工段采用全低变工艺进行变换。 4.二次脱硫 流程说明： 变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H 2S 后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。米用栲胶脱硫法脱硫。 利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点，除去变换气中的二氧化碳，净化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。二氧化碳气体经净化、压缩，送至尿素合成塔。碳丙液对CO的吸收在低压下符合亨利定律，因此采用加压吸收，减压再生

尿素工艺

尿素生产原理、工艺流程及工艺指标 字体大小：大- 中- 小xxrtjx发表于09-12-21 11:35 阅读(65) 评论(0) 1.生产原理 尿素是通过液氨和气体二氧化碳的合成来完成的，在合成塔D201中，氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，这个过程分两步进行。 第一步：2NH3＋CO2 NH2COONH4＋Q 第二步：NH4COONH2 CO（NH2）2＋H2O－Q 第一步是放热的快速反应，第二步是微吸热反应，反应速度较慢，它是合成尿素过程中的控 制反应。 1、2工艺流程： 尿素装置工艺主要包括：CO2压缩和脱氢、液氨升压、合成和气提、循环、蒸发、解吸和 水解以及大颗粒造粒等工序。 1、2、1 二氧化碳压缩和脱氢 从合成氨装置来的CO2气体，经过CO2液滴分离器与来自空压站的工艺空气混合（空气量为二氧化碳体积4%），进入二氧化碳压缩机。二氧化碳出压缩机三段进脱硫、脱氢反应器，脱氢反应器内装铂系[wiki]催化剂[/wiki]，操作温度：入口≥150℃，出口≤200℃。脱氢的目的是防止高压洗涤器可燃气体积聚发生爆炸。在脱氢反应器中H2被氧化为H2O，脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50ppm，经脱硫、脱氢后，进入压缩机四段、五段压缩，最 终压缩到14.7MPa（绝）进入汽提塔。 二氧化碳压缩机设有中间冷凝器和分离器，二氧化碳压缩机压缩气体设有三个回路，以适应尿素生产负荷的变化，多余的二氧化碳由放空管放空。 1、2、2 液氨升压 液氨来自合成氨装置氨库，压力为2.3 MPa(绝),温度为20℃,进入液氨过滤器,经过滤后进入高压氨泵的入口,液氨流量在一定的范围内可以自调,并设有副线以备开停车及倒泵用.主管上装有流量计.液氨经高压氨泵加压到18.34 MPa(绝)，高压液氨泵是电动往复式柱塞泵，并带变频调速器，可在20—110%的范围内变化，在总控室有流量记录，从这个记录来判断进入系统的氨量，以维持正常生产时的原料N/C（摩尔比）为2.05:1。高压液氨送到高压喷射器，作为喷射物料，将高压洗涤器来的甲铵带入高压冷凝器，高压液氨泵前后管线均设有安 全阀，以保证装置设备安全。 1、2、3 合成和汽提 生产原理：合成塔、气提塔、高压甲铵冷凝器和高压洗涤器四个设备组成高压圈，这是本工艺的核心部分，这四个设备的操作条件是统一考虑的，以期达到尿素的最大产率和最大限度 的热量回收。 从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分别用两条管线送入合成塔底，液相加气相物料N/C（摩尔比）为2.9—3.2，温度为165--172℃。 合成塔内设有11块塔板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。物料从塔底至塔顶，设计停留时间1小时，二氧化碳转化率可达58%，相当于平衡转化率90% 以上。 尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，温度上升到180--185℃，经过溢流管从塔下出口排出，经过合成塔出液阀（HPV2201）汽提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根

氧化铝催化尿素水解

氧化铝催化尿素水解合成氨使其安全使用于电厂烟道气的处理 摘要 背景：氨气可以提高静电除尘器除去锅炉中由于燃料的燃烧而产生的粉煤灰的效率。目前，氧化铝催化尿素水解制氨用于烟道气的处理已经处于研究阶段。 结果：研究了温度、催化剂和初始浓度对转化率的影响，结果表明转化率随着温度的上升呈指数增长，催化剂的添加和氨初始浓度的增加促进了转化率的增大。实验在不同的催化剂用量下进行，找到了在特定的原料浓度下最适宜的催化剂用量。 结果：对反应动力学的研究表明了反应时间对尿素制氨效率的影响。使用氧化铝时，催化尿素水解反应可以作为一级反应，同时测定了不同温度下反应的反应常数和活化能。 关键字：氨；尿素；尿素水解；催化剂；氧化铝；处理烟道气 引言 人口的增长和工业的发展都需要可持续的电力，当今社会主要依靠热发电站的煤燃烧来生成电。然而，煤的燃烧导致大量灰烬、粉煤灰的生成。粉煤灰微粒在烟道气中以悬浮体的形式存在，导致周围环境中浮游粒子状物质（SPM）的增长。因此，为保护环境，减少SPM 的排放变得十分必要。为了达到这个目的，使用了几个污染控制装置例如旋风分离器、袋式过滤器和静电除尘器（ESPs）。然而旋风分离器和袋式过滤器都有它们各自的缺点，ESPs是最广泛应用于热发电站来降低SPM排放的装置，主要是由于（1）它可以以较高的效率除去粒子（<0.01 m）。（2）可以在大范围的温度内操作。（3）对腐蚀性的周围环境具有一定的适应性。 在早些时候就证明出可以通过以下方法来提高ESPs的效率：（1）改变原料煤的特性。（2）增加收集版的面积。（3）使用湿的ESPs来减少二次夹带。（4）增加或减小气体温度。（5）添加化学物质来改变烟道气或ESP中的电气条件。然而大多数方法在热发电站中是很难实行的，主要由于：（1）原料煤的约束条件（进口、洗煤、环境问题的花费）。（2）添加较大面积的收集板要求更多的空间和花费。（3）安装和操作湿的EPS的费用太高，更不用说考虑在灰中形成的块状物和建筑材料的老化问题。 在这种情况下，烟道气的处理变得不可避免，包括在烟道气中添加化学添加剂来提高ESPs收集灰烬的效率。基于对关键文献的回顾，已经发现了FGC的几个优点：（1）和ESPs 相比花费更少（2）需要更少的时间（3）可以更灵活多变的使用，可以改变一些反应参数（例如煤的特性、锅炉负荷、ESP的电压和电流），SPM可以很容易地通过改变FGC催化剂的用量从而达到要求的水平。这些催化剂对于提高烟道灰/粉煤灰粒子的表面导电特性非常有帮助，有助于提高ESP灰烬收集效率。 氨气和SO3是使用最广泛的烟道气处理剂，一个特定的处理剂的效果取决于粉煤灰的组成。对于氨气有利于火力发电厂中烟道气的处理这一结论，人们已经知道很长时间了。一个廉价的替代物-氨的添加不仅仅可以提高沉淀器的性能，而且可以使反应迅速发生。氨可以以无水液体或水溶液的形式获得，但是无论哪种方法安全问题都非常重要。日常供应大型工业设备的氨用量是非常大的，而且现场需要大容量储存器。氨气属于危险气体，在很多地方大量的储存氨气，例如靠近城市人口中心，是非常不受欢迎的。在氨气运输和操作过程发生过数起导致死亡的事故，在很多地方也规定了关于氨气的限制条件。 有几个用来生产氨气的化学方法，其中三个最常用的是Haber-Bosch方法，间接电化学分离方法，尿素分解方法。Haber-Bosch方法是在高温（475℃）高压（20Mpa）催化剂条件下使用气态的氢气和氮气合成氨，这是大规模的工业生产方法。然而，它需要严格的条件而且尚未证实当流量低于1t/h时在技术上或者经济上是可行的；电化学分离已经被提议在半导

二氧化碳汽提法工艺与氨汽提法工艺的比较

二氧化碳汽提法工艺与氨汽提法工艺的比较 摘要：近些年来，我国科学技术大力发展，在此背景之下我国的化工行业也取 得了显著地发展成果。本文围绕化工行业中的二氧化碳汽提法与氨气提法展开研究，根据两种提法工艺的设计、操作、安全性以及设备进行分析。 关键词：二氧化碳汽氨汽提法工艺比较 一、概述 近几年以来，我国的尿素装置大多运用二氧化碳汽提法工艺与氨气提法工艺，现阶段我国已经建成八十万吨每年的尿素生产线，总体而言，二氧化碳汽提法工 艺的运用范围要高于氨气提法工艺。二氧化碳汽提法工艺的开发者为荷兰斯塔米 卡邦，但是在对二氧化碳汽提法工艺进行改良的过程中充分融入了中国元素与特征。氨气提法工艺的开发者为意大利snam公司，snam公司是意大利知名的化工 研究企业，但是snam公司于2009年被saipem兼并，因此snam氨气提法工艺被更名为saipem氨气提法工艺。现阶段，我国的学者以及研究人员对这两种提法工艺的安全性、操作性、工艺流程以及维修程度有了更高层次的认识，但是从实际 情况出发，对于二氧化碳汽提法工艺与氨气提法工艺，将二者在经济、效率等方 面进行比较，仍然不可以决定出二者的优劣，因此本篇文章，将二氧化碳汽提法 工艺与氨气提法工艺进行比较，详细的对两者的使用效率与效果进行分析。 二、工艺比较 2.1工艺流程 二氧化碳汽提法尿素工艺流程详见第一图，氨气汽提法尿素工艺流程详见第 二图。 由以上两图可以看出，二氧化碳汽提法工艺流程较短，并且此项工艺流程的 运用设施相对较少，参与二氧化碳提法工艺流程的物质只需要在简单的流程之中 进行循环，因此这就在很大程度上减少了了设备的使用空间，并且从图中可以看 出二氧化碳汽提法的设备分布在不同的楼层，因此尿素的运用可以通过设备的落 差进行，所以这就减轻了动力要求。而氨气汽提法的工艺流程相对较长，并且与 二氧化碳汽提法相比，多出了许多的环节与过程，同时氨气汽提法采用平面性的 分布，因此此项工艺的设备占地面积广，但是氨气汽提法工艺便于展开维修。但 是总的来说，二氧化碳的工艺流程相对较少，因此二氧化碳汽提法的故障率会大 大降低。 2.2合成塔转化率的比较 无论使用哪种方法生产尿素，要使合成系统达到最佳转化率，应同时考虑二 氧化碳和氨气的转化率。合成塔工艺条件比较详见下表。 由上表可以看出，随着氨碳比的提高，在反应过程中的二氧化碳平衡转化率 也在不断地提升，但是在反应过程中平衡产物中尿素的水质量分数却只存在一个 最大值。根据图表显示，氨气／二氧化碳的值在二至四的范围之中，尿素中水质 量的分值变化不明显，不管平衡值怎样发生改变，其水质量分数始终保持一个最 大值。在氨气汽提法工艺之中，氨碳摩尔比的值大体为二点九五，所以从这里可 以看出氨气汽提法工艺的转化率要高于二氧化碳汽提法工艺。因为氨气汽提法具 有较高的氨碳摩尔比值，所以氨气汽提法的转化效率要高，但是氨气汽提法的回 收过程相对较为繁琐。另外，两项工艺的最终产物是尿素，而氧化碳汽提法要比

尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较

目录 一、概述 (2) 二、技术介绍 (2) 2.1尿素水解制氨技术 (2) 2.2尿素热解制氨技术 (3) 三、应用现状 (4) 3.1尿素热解技术 (4) 3.2 尿素水解技术 (5) 四、投资、运行费用比较 (6) 4.1设备投资、安装费用比较 (6) 4.2 运行费用比较 (6) 五、结论 (6)

关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍 及技术、经济比较 一、概述 “十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置，其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式，随着国内民众和企业安全意识的加强，加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷，尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠，逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。 尿素是氨的理想的来源。尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。尿素是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害；可以被散装运输并长期储存；不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。 尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。先分别介绍及对比如下： 二、技术介绍 2.1尿素水解制氨技术 尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含氨气和二氧化碳。其化学反应式为： NH 2-CO-NH 2 ＋ H 2 O → 2NH 3 ↑＋ CO 2 ↑ 尿素水解制氨系统由1）尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。

尿素制氨技术：尿素水解法

1、技术要求 1.1 系统概述 尿素水解法制氨系统包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器及控制装置等。 尿素储存于储存间，由斗提机输送到溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成约50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由输送泵进入水解反应器，水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区，被热风稀释后，产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统，并由氨喷射系统喷入脱硝系统。系统产生的蒸汽冷凝水回收至疏水箱中，作为系统冲洗及溶液配置用水。系统排放的废氨气由管线汇集后从废水池底部进入，通过分散管将氨气分散入废水池中，利用水来吸收安全阀排放的氨气。 卖方所设计的尿素制氨工艺应满足：还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求，调节方便、灵活、可靠。尿素储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离，并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置。尿素制氨工艺应配有良好的控制系统。 尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器等为2台机组的SCR系统公用。 1.2 主要设备 (1) 尿素储存间 卖方为买方设计一个尿素储存间，尿素颗粒储存间的容量按两台机组脱硝系统设计工况下连续运行5d（每天按24h计）所需要的尿素用量来设计。 (2) 尿素溶解罐 设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐，每只尿素溶解罐配1台斗提机。将尿素输送到溶解罐。在溶解罐中，用去除盐水制成约50%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于80℃（确保不结晶）。材料采用SS304不锈钢。有效容积按2台锅炉BMCR工况下1天的用量设计。 尿素溶液给料泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的离心泵，设两台泵一运一备，并列布置。此外，溶液给料泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。

尿素热解和水解的区别性报告

尿素热解和水解的区别 性报告 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

尿素热解和水解的区别性报告 一、背景 SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨（anhydrous Ammonia）、 氨水（Aqueous Ammonia）和尿素（Urea）。由于液氨是危险化学品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，投运后通过环保验收的程序也较为繁琐；氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料、无毒性，使用完全，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用。目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势，并逐渐成为主流，尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂，已有了越来越多的应用。 二、尿素热解和水解技术简述 尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解，生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同，有着不同的化学过程。尿素水解制氨技术 作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。 在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2 尿素水解制氨工艺： 用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t)的尿素

尿素生产工艺 图文详解

尿素生产工艺图文详解 1性质：尿素：学名为碳酰二胺，分子式为CO（NH2）2，相对分子量为60.06。因最早由人类及哺乳动物的尿液中发现，故称为尿素。 纯净的尿素为无色、无味、无臭的针状或棱柱状的晶体，含氮量46.6%，工业尿素因含有杂质而呈白色或浅黄色。 尿素的熔点在常压下为132.6℃，超过熔点则分解。尿素较易吸湿，其吸湿性次于硝酸铵而大于硫酸铵，故包装、贮存要注意防潮。尿素易容于水和液氨，其溶解度随温度升高而增大，尿素还能容于一些有机溶剂，如甲醇、苯等。 2用途：尿素的用途非常的广泛，它不仅可以用作肥料，而且还可以用作工业原料以及哺乳动物的饲料。 2.1尿素是目前使用的固体氮肥含氮量最高的化肥； 2.2在有机合成工业中，尿素可用来制取高聚物合成材料，尿素甲醛树脂可用于生产塑料漆料和胶合剂等；在医药工业中，尿素可作为生产利尿剂、镇静剂、止痛剂等的原料。此外，在石油、纺织、纤维素、造纸、炸药、制革、染料和选矿等生产中也要尿素； 2.3尿素可用作牛、羊等动物的辅助饲料，哺乳动物胃中的微生物将尿素的胺态氮转变为蛋白质，使肉、奶增产。但作为饲料的尿素规格和用法有特殊的要求，不能乱用。 3原料来源：生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体，液氨是合成氨厂的主要产品，二氧化碳气体是合成氨原料气净化的的副产品。合成尿素用的液氨要求纯度高于99.5%，油含量小于10PPm，水和惰性气体小于0.5%并不含催化剂粉、铁锈等固体杂质。要求二氧化碳的纯度大于98.5%，硫化物含量低于15mg/Nm3。 4生产方法：水溶液全循环法. 5生产原理： 5.1化学及热、动力学原理：液氨和二氧化碳直接合成尿素的总反应式为: 2NH3(l)+CO2=CO(NH2)2+H2O这是一个放热体积减小的反应,其反应机理目前有很多的解释,但一般认为,反应在液相中是分两步进行的.首先液氨和二氧化碳反应生成甲铵,故称其为甲铵生成反应:2NH3(l)+CO2(g)=NH4COONH2(l)该反应是一个体积缩小的强放热反应.在一定的条件下,此反应速率很快,容易达到平衡.且此反应二氧化碳的转化率很高.然后是液态甲铵脱水生成尿素,称为甲铵脱水反应:NH4COONH2(l) =CO(NH2)2(l)+H2O该反应是微吸热反应,平衡转化率不是很高,一般为50%-70%.此步反应的速率很慢是尿素合成中的控制反应. 5.2工艺条件选择：根据前述尿素合成的基本原理可知,影响尿素合成的主要因素有温度、原料的配方压力、反映时间等. 5.2.1温度尿素合成的控制反应是甲铵脱水,它是一个微吸热反应,故提高温度、甲铵脱水速度加快.温度每升10℃,反应速度约增加一倍,因此,从反应速率角度考虑,高温是有利的. 目前应选择略高于最高平衡转化率时的温度,故尿素合成塔上部大致为185～200℃;在合成塔的下部,气液两相间的平衡对温度起者决定性的作用.操作温度要低于物系平衡的温度. 5.2.2氨碳比工业生产上,通过综合考虑,一般水溶液全循环法氨碳比应选择在4左右,若利用合成塔副产蒸汽,则氨碳比取3.5以下. 5.2.3水碳比水溶液全循环法中,水碳比一般控制在0.6～0.7;（1）操作压力一般情况下,生产的操作压力要高于合成塔顶物料和

尿素水解制氨在电厂中的应用

尿素水解制氨在电厂中的应用 摘要：随着经济不断发展，带动我国各行业快速发展。在电厂生产运行过程中，电厂中的烟气脱硝工艺受到广泛重视，尤其是随着科学技术的飞速发展，针对电 厂烟气脱硝工艺不断研发。而氨气作为烟气脱硝的重要还原剂，氨气的获取主要 是通过氨水、液氨、尿素等集中原材料中获取。应用尿素作为原材料，采用尿素 水解制氨工艺，能够有效降低安全隐患风险，鉴于此，文章简要结合尿素水解制 氨在电厂中的应用展开相关论述。 关键词：尿素水解制氨；电厂；应用 1引言 氮氧化物是破坏大气环境形成酸雨的重要污染物，根据国家环保标准要求新 建的电站锅炉必须配备脱NO的相关设备，已建成进行投运的电站锅炉也需要及 时进行改造，增设脱硝装置，烟气脱硝技术涉及SCR和SNCR。两种烟气脱硝技 术还原剂都可以是液氨、氨水及尿素，液氨属于危险品，在运输和储存过程中具 有一定的危险性和局限性，但其投资成本低，一般在条件允许情况下，液氨作为 还原剂应用尤为广泛，用氨水作为还原剂，安全性相对较高，但其运输和储存成 本高，经济性较差。尿素水解技术主要应用于化工行业，其易于运输和储存，尿 素溶液制备设备、水解或热解设备占地面积小，尿素热解和水解制氨技术比液氨 方案和氨水方案安全性高，因而逐步应用在电站锅炉烟气脱硝项目中，有效降低 厂用电，在烟气脱硝项目中作为制作还原剂具有重要优势，不断提高电厂的生产 效率。 2尿素水解制氨工艺分析 尿素水解制氨的工艺原理在于是在一定温度环境下，尿素水溶液会发生水解 反应，进而产生氨气。其工艺的构成主要是尿素颗粒储存和溶解输送系统及尿素 水解系统等方面，该工艺被广泛应用到各地电厂中，有利于进一步提升电厂的生 产效率，有效降低电厂的生产污染等方面。在使用运输车辆将尿素运输至尿素溶 液制备区后，将其存储在尿素储仓间备用。在配制尿素溶液的过程中，主要是需 要将溶液放入溶解罐中，通过加热系统加热到一定温度，通过运用循环搅拌的方式，进一步促使材料的充分溶解。在尿素溶液溶解完毕后，将其运输至尿素溶液 储罐中，通过加热盘管，将尿素的溶液温度控制在50℃~70℃，进一步避免温度 过低而导致尿素结晶的现象发生。 尿素水解制氨工艺中的尿素催化水解系统需要通过压力及温度的有效控制， 在催化剂的作用下，进而促使尿素溶液发生水解，并且在此过程中产生二氧化碳、水蒸气混合气、氨气等，具有一定脱销作用，将其应用到电厂中，能够进一步提 高电厂的运行效率，推进相关电厂脱销进程。 3尿素水解制氨在电厂中的具体应用分析 3.1尿素催化水解系统分析 尿素催化水解制氨系统主要是将浓度约50%、温度为50℃的尿素溶液通过高 压泵从尿素储罐打入尿素水解罐中，在压力0.4～0.9MPa、温度135℃～160℃和 催化剂的作用下进行一定的水解反应，产生氨气、二氧化碳、水蒸汽混合气。混 合气经由减压、流量控制调节与稀释风在氨空气混合器中混合，将氨浓度稀释至5%以下，进入SCR反应器内进行一定的脱硝反应。 烟气脱硝主要反应方程式如下： 4NO+4NH3+O2→N2+6H2O

常见的几种尿素生产工艺介绍.

常见的几种尿素生产工艺介绍 第一节斯塔米卡邦二氧化碳汽提法尿素工艺 斯塔米卡公司((Stamicarbon.B.V是荷兰国营矿业公司(DSM的子公司,在40年代后期开始研究尿素生产工艺。早期尿素生产由于存在着合成塔等设备的晋严重腐蚀问题,影响生产的正常进行和生产技术的推广。直至1953年,斯塔米卡邦提出在二氧碳原料气中加少量氧气的办法,解决了尿素设备的腐蚀问题,为后来尿素生产的大规模发展开辟了道路。由该公司设计的第一个工业规模尿素厂于1956年投产。在60年代初,斯塔米卡邦与国营矿业公司研究中心一起,开发了新的尿素工艺,即二氧碳化碳汽提法。从工作1964年建设投产日产20吨尿素的实验厂开始,到1967年二氧化碳汽提法尿素工厂正式投产。随后在很多国家建设二氧化碳汽提法尿素工厂。 工艺流程 二氧化碳汽提法尿素生产工艺主要包括:二氧化碳压缩和脱氢、液氨升压、合成和汽提、循环、蒸发造粒、产品贮存和包装、解吸和水解等工序。 (一二氧化碳压缩和脱氢 从合成氨厂来的二氧化碳气体,经过CO2分离罐101——F与工艺空气压缩机101-J供给的一定量的空气混合,空气量为二氧化碳体积的4%,进入二氧化碳压缩机102-J。在二氧化碳压缩机二段进口对二氧化碳气中的氧含量自动栓测。二氧化碳最终压缩到14。1MPa(A进入脱氢反应器101-D,内装铂系催化剂,操作温度:入口 ≥150℃,出口<300℃。脱氢的目的是防止高压洗涤器排出气发生爆炸。在脱氢反应器中H2被选择氧化为H2O。脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50*10-6。 二氧化碳压缩机102-J是单例蒸汽透平驱动的双缸四段离心式压缩机,带有中间冷凝器和分离器。蒸汽透平机转速,由速度控制器控制并自动调节转速,以适应尿素的生产负荷。多余的二氧化碳由放空管放空,进入二氧化碳压缩机的气量,应超过压缩机的喘振点。为使进口气量小于喘振气量时也不发生故态障,设有自动防喘振系统。

尿素热解制氨关键技术和产业化东南大学

2018年国家技术发明奖提名项目 公示内容 一、项目名称：尿素热解制氨关键技术及其产业化 二、提名单位意见： 大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。该项目通过系统研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。该项目打破了国外技术垄断，作为自主知识产权技术，有效降低了国内应用烟气脱硝工程的成本，促进了国内环保产业的发展。 项目获得了多项原创性成果，技术经济指标先进；获授权发明专利10项，实用新型专利8项。项目成果作为一种先进的在线制氨技术，可以在多个领域进行液氨脱硝替代，应用前景广阔。成果已实现产业化并应用于烟气脱硝、除尘等工程。项目获得了媒体、同行和用户的高度评价，取得了较大的经济和社会效益。 该项目于2015年获北京市科学技术奖二等奖，对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018年国家技术发明奖二等奖。提名单位：北京市科委。 三、项目简介： 大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。传统方法采用液氨为原料，产生氨气作为减排氮氧化物的还原剂。但是液氨属于危险化学品，超过10t即为重大危险源，其在运输、储存和使用时都有可能发生危险，国内曾经发生过多起液氨事故，造成重大人身伤亡。采用尿素为制氨原料可以达到与液氨相同的脱硝性能，无毒且使用安全。尿素脱硝技术可作为一项普遍适用的氮氧化物治理技术应用于大气环保领域。

但长期以来，尿素热解制氨技术被国外所垄断。因无有效竞争，致使国内采购尿素热解制氨装置的费用一直居高不下，还要交纳高昂的技术使用费，其价格很大程度上决定着烟气脱硝工程造价，制约着国内烟气脱硝工程的实施。在此背景下，中国大唐集团公司统筹规划，大唐环境产业集团股份有限公司具体牵头，联合东南大学、大唐洛阳热电有限责任公司组成产学研合作团队，对尿素热解制氨关键技术进行了自主攻关。 项目从“基础理论”、“小型试验”、“中试试验”、“计算机CFD模拟”、“示范工程”和“商业化应用”六个方面进行研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。项目获授权发明专利10项，实用新型专利8项。主要技术发明点如下： （1）提出了一种尿素热解反应中引导气流形成二维流场的方法，发明了一种尿素热解反应器装置。通过特殊的流场结构，可以防止尿素溶液粘避结晶，雾化分解效率高。 （2）揭示了尿素溶液热解传热传质过程，定性定量得出了能量条件，开发了物料及能量平衡计算软件，通过了多套工程的验证，完全可以指导实际工程应用。 （3）发明了逆流式尿素热解制氨装置及方法；发明了蜗壳进气旋流式尿素热解制氨装置及方法；发明了切圆进气式尿素热解制氨装置。实现了多种尿素热解制氨技术方案的联合应用，提高了适用性。 （4）揭示了尿素溶液液滴在热解炉内部的时程关系和运动规律，发现了热解炉内循环回流区的存在，提出了避开内循环回流区的方法，解决了尿素溶液回