汽提法尿素工艺流程简述

汽提法尿素工艺流程简述

1、CO2压缩

来自低温甲醇洗的CO2气体进入CO2 压缩机，经压缩到1.43Mpa（A绝压）后冷却到80℃，进入CO2 脱硫槽，在脱硫槽中脱除CO2气中的无机硫和有机硫。脱硫后的CO2气加入来自工艺空气压缩机的防腐空气后进入中压CO2冷却器，冷却到40℃送入CO2压缩机的三段入口，经三、四、五段压缩后的CO2气体压力为15.9Mpa（A），约125℃进入高压CO2加热器，加热至200℃进入脱氢反应器，在脱氢反应器中可燃烧气体与氧气燃烧，脱除其中的可燃气体。脱除可燃气体后的CO2温度将升至250℃左右。进入高压CO2冷却器冷却到120℃送入尿素装置。

1)脱硫

由于脱氢触媒对硫中毒十分敏感，要求气体中的总硫含量小于0.1ppm，因此需配套设置精脱硫。从目前开发成功的干法精脱离硫技术比较，最为成功的首选湖北化学所JTL-1，其特点如下：

（1）采用常温脱硫+水解有机硫分层装填“夹心饼”式组合型式。开发的精脱硫剂均可在低常温下（5～100℃）使用，脱硫精度高（＜0.03ppm）。常温脱硫剂用T101，中间采用有机硫水解剂（T504），最后再装T102精脱硫剂。最终出口气体达到Ts≤0.03ppm。

（2）开发由上述各种精脱硫的剂组合的JTL-1常温精脱硫新工艺。JTL-1新工艺可以解决以煤、重油制气的各种工况下的精脱硫。与传统的高温精脱硫工艺（Co-Mo加氢催化剂串ZnO）相比较，它们有显著的优势：几乎无能耗价格低廉，不需硫化或还原，操作简单、

2）脱氢

脱H2过程的原理是CO2中的可燃气体在铂催化剂的作用下，在150℃下可与氧气发生燃烧反应：

H2 + 1/2 O2 = H2O + 57798cal/mol

CO + 1/2 O2 = CO2 + 67786cal/mol

以上反应均为放热反应，反应后的CO2气体温度升到180℃左右，必须冷却到120℃才能进入系统。

2、尿素装置

尿素是通过液氨和气体二氧化碳在约170～185℃ 13.5～14.5MPa 下按下列反应合成的:2NH3 + CO2 = NH2COONH4

NH2COONH4 = NH2CONH2 + H2O

反应首先生成氨基甲酸铵（简称甲铵），该反应迅速，为放热反应；第二个反应很慢，为吸热反应，甲铵脱水生成尿素。二氧化碳在整个合成反应中的转化率为80～81%。

从尿素合成塔排出的未反应的甲铵通过气提、加热分解，以水溶液的形式被回收。

（1）原料氨和二氧化碳的压缩、输送

来自界区的原料液氨经氨过滤器送到高压液氨泵（P4121A/B/C）加压到约

16.2MPa（A）。为防止泵堵塞，液氨中的杂质在氨过滤器中除掉，高压液氨泵入口处的温度必须高于15℃，同时要比操作压力下的沸点低至少10℃以免产生汽

蚀。液氨经高压喷射器进入高压甲铵冷凝器。

从二氧化碳压缩机来的二氧化碳约为125℃，15.0MPa（A）进入气提塔。

（2）高压合成及回收

摩尔比为2:1的液氨和二氧化碳进入合成工段。尿素合成塔（T4131）的液体混合物通过降液管流至CO2气提塔（E4131），温度为180～183℃。在塔内混合液与二氧化碳逆流接触，同时被加热。由于CO2的气提作用，降低气相中的NH3 的分压，从而使NH3从溶液中大量析出，而溶液中的NH3含量降低，甲铵分解所需的热量由高压蒸汽饱和器（V4172）产生的约2.0MPa（A）的蒸汽提供。气提塔顶气体送入高压甲铵冷凝器（E4132）顶部，液氨和从高压洗涤器（E4133）排出的甲铵液经高压喷射器（J4131）也送到高压甲铵冷凝器顶部，在此进行甲铵生成反应，并副产低压蒸汽。此处液氨的加入时为了调节尿素合成塔顶的出口气相NH3/CO2的摩尔比为3.0～3.5，这是尿素生成所需的最适宜的比例。高压甲铵冷凝器底部出来的甲铵液、冷凝及未冷凝的氨和二氧化碳混合物进入尿素合成塔底部，进行尿素的生成反应。

合成塔出口气体送入高压洗涤器进行冷凝吸收，高压洗涤器由下部的管壳式换热器和上部的填料床层两部分组成。填料床层里的气体被来自低压甲铵冷凝器（E4141）的甲铵液吸收，冷凝热在换热器里被加热的冷却水移走，热水在闭路循环系统里循环。气体中大部分氨和二氧化碳在高压洗涤器中被冷凝下来，甲铵液流入高压喷射器，通过液氨输送到高压甲铵冷凝器，高压洗涤器未冷凝的气体送往低压吸收塔（T4132）。

（3）低压循环

在低压循环系统，离开气提塔底的尿素溶液中，几乎所有未反应的氨和二氧化碳都被回收。

气提塔底排出的尿液溶液首先减到约0.4MPa（A）,结果一部分甲铵分解蒸发，所需热量由溶液本身提供，溶液温度降低。盖汽液混合物在精馏塔（T4141）中得到分离，精馏塔（T4141）上部的气相经低压甲铵冷凝器（E4141）冷凝后进常压吸收塔。尿素溶液经精馏塔（T4141）下部的换热器加热，使溶液中的甲铵液分解，同时NH3、CO2 和水蒸发掉。

在精馏塔（T4141）下部，气相与液相分离。气相进入填料床层，与从顶部进入的冷尿素溶液接触，从而使气相中的部分水蒸汽冷凝。从精馏塔底出来的尿素溶液进入闪蒸槽（V4141），压力降到约0.044MPa（A）。从闪蒸槽出来的气体在真空系统冷凝，尿素溶液进入尿液贮槽（V4142）。

离开精馏塔的气体从底部进入低压甲铵冷凝器（E4141）几乎全部北冷凝下来，冷凝热被循环水带走。

从低压甲铵冷凝器（E4141）出来的气液混合物进入低压甲铵冷凝器液位槽

（V4143），在约0.32MPa（A）下分离，气体进入常压吸收塔（T4142），其中的NH3和CO2被工艺冷凝液吸收。甲铵溶液被高压甲铵泵（P4141A/B）加压到约14.2MPa（A）送到高压洗涤塔（E4133）。

在低压甲铵冷凝器（E4141）中，NH3和CO2的最适宜比例约为2:1，该值通过加入液氨来控制。甲铵溶液中水的含量约为31%，该值通过加入工艺冷凝液来控制。通过控制温度控制低压甲铵冷凝器（E4141）中的压力约为0.31MPa（A）。（4）尿液的贮存和蒸发

通过尿液泵（P4142A/B）把尿毒溶液从尿液贮槽（V4142）中送到一段蒸发器（E4151），使尿液浓度达到95%（wt）,操作压力为0.033MPa（A），操作温度

为130℃。

在一段蒸发分离器（V4151）中，气液分离。气相进入真空系统进行冷凝，真空系统放空气直接排入大气，其中仅含有微量氨。排出的尿素溶液进入二段蒸发器（E4152），正常操作压力约为0.0033MPa（A）。

在二段蒸发分离中，尿素浓度达到99.7%（wt）,温度达到约140℃，气液混合物杂二段蒸发分离器（V4152）中分离，气相液进入真空系统进行冷凝。

真空系统排出的冷凝液送入氨水槽（V4161）。

从二段蒸发分离器（V4152）中出来的熔融尿素通过熔融尿素泵（P4151A/B）被送往造粒塔进行造粒。

（5）尿素造粒

离开二段蒸发分离器（V4152）的熔融尿素有熔融泵（P-4151A/B）送往造粒喷头（X4171A/B）,喷头喷出的尿素在造粒塔（T-4171）内一液滴下降，同时与冷空气接触而被冷却固化未尿素颗粒。造粒塔顶的气体进入顶部的粉尘回收装置，经洗涤后放空。

尿素颗粒在造粒塔底部用旋转刮料机（X-4172）刮下，通过装有自动称量核子秤的尿素产品皮带输送机送尿素包装工段。

（6）解吸水解系统

来自常压吸收塔（T4142）的工艺冷凝液含有氨、二氧化碳和尿素，通过解吸给料泵（P4162A/B）从氨水槽（V4161）中经由解吸塔换热器（E4165）送到解吸塔（T4161）上部分。

在解吸塔（T4161）上部分，大量氨和二氧化碳被解吸塔下部的气体和水解塔（T4162）的塔顶气汽提。解吸塔(T4161)上半部的液体通过水解塔给料泵（P4164A/B）经由水解换热器（E4166）（从约138℃加热到190℃），送到水解塔（T4162）顶，在这里尿素分解为氨和二氧化碳，同时被加热到约200℃。分解和加热所需的蒸汽有水解塔底的蒸汽提供，该蒸汽同时做为安和二氧化碳的汽提剂。通过从液相中汽提这些组分，尿素平衡向左移动（见前面的第二个反应方程式），这样，水解塔底部流出液中尿素含量非常少。工艺冷凝液与水解塔产生的蒸汽逆流接触。

离开水解塔（T4162）的工艺冷凝液含有微量氨和二氧化碳，在水解换热器（E4166）中从200℃冷却到约147℃,被送到解吸塔（T6861）下半部，其中的氨和二氧化碳被蒸汽汽提。塔顶气进入解吸塔（T6861）上半部分做为汽提气。离开解吸塔（T4161）底部的工艺冷凝液一次进入解吸塔换热器（E4165）及废水冷却器（E4168）冷却到40℃送往脱盐水站，其中含有微量氨和尿素（氨＜5ppm,尿素＜5ppm）。

解吸塔（T4161）塔顶气在回流冷凝器（E4167）中冷凝，排放气被送往常压解吸塔（T4142），液体通过回流泵（P4165AB）送到低压甲铵冷凝器（E4141）。

为保护工艺冷凝液处理系统设备不被腐蚀，在解吸塔（T4161）底部加入少量空气。

车用尿素工艺流程-纯水设备

车用尿素设备生产工艺流程 生产车用尿素溶液用车用尿素程序：双级反渗透配EDI再配搅拌初级过滤即可灌装。 生产车用尿素溶液用工业尿素标准程序：原水泵--石英砂过滤器--活性炭过滤器--树脂软化过滤器--5μm精滤器--双级反渗透系统（制水部分）--搅拌溶解箱（带搅拌一套）--增压泵--袋式过滤器--活性炭过滤器（脱色）--5μm精滤器--初提纯：复床（混床树脂001*7阳树脂*201*7阴树脂--树脂量阳1阴2）（也可以用混床，树脂量阳1阴2）--精提纯：复床（混床树脂113抗污染高交换量阳树脂*301抗污染高交换量阴树脂--树脂量阳1阴2）（也可以用混床，树脂量阳1阴2）--再生系统：酸碱泵各一台，酸碱药箱各一台--0.22μm精滤器--储存或灌装 国外流行的办法是：用工业尿素先经行提纯（提纯需在70-75℃液体中分解，而后在30℃以下尿素从水中结晶出来--详细参读“车用尿素介绍”），而后再用纯水--水质达到10兆（软水）经行搅拌稀释31.8%--33.2% 车用尿素概述及工艺生产流程分析报告 车用尿素简介 车用尿素溶液是尿素浓度为31.8%~33.2%的水溶液，1吨车用尿素颗粒大约制3吨车用尿素溶液（以下文章所提到的车用尿素均默认为车用尿素溶液），按照欧Ⅳ标准，目前统一32.5%的浓度为符合标准的车用尿素溶液。在欧盟地区通过德国汽车工业协会标准认证的车用尿素被允许使用“AdBlue”的商标。 2011年12月29日国家环保部公布《关于实施国家第四阶段车用压燃式发动机与汽车污染物排放标准的公告》，“公告”要求2013年7月1日正式实施中国的重型柴油车国Ⅳ排放标准。 国Ⅳ排放标准指的是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装臵的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。 柴油车，特别是重型柴油车是国Ⅳ排放标准下最迫切需要整治的对象。柴油车虽然只占机动车保有量17%，但却占据了汽车NOX排放总量的67.4%，其中重型柴油车仅占机动车保有量的4%，却占据了约56%的氮氧化物排放，因此对重型柴油车污染物的排放要求应更为严格。 重型卡车、客车等柴油车要达到国Ⅳ排放标准，在尾气处理上最现实的选择就是SCR（选择性催化还原）技术，而这项技术必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。因此，车用尿素溶液成了重型卡车及客车达到国Ⅳ排放标准的必备产品。 车用尿素生产流程欧洲国家车用尿素需求量大，已经形成产业规模，车用尿素主要由大型化工企业生产，其生产流程如下： 图表1：欧洲国家车用尿素生产流程图 具体来说，车用尿素生产主要包括尿素提纯、水处理和配置溶液3个阶段。整个生产过程主要涉及的工艺就是提纯，生产壁垒并不太高。 1）尿素提纯 由于车用尿素对纯度要求较高，一般采用工业尿素（杂质含量低于农用尿素）进行提纯，在70-75℃时尿素在水溶液中发生水解，在30℃以下尿素重新从水溶液中结晶出来，水解结晶一次可以大幅提高尿素的纯度，一般工业一级尿素水解结晶一次就可以达到车用尿素标准。 2）水处理 车用尿素对杂质控制要求严格，普通自来水生成过程中由于消毒等原因含有氯化物，难以处理，因此一般使用深层地下水去除钙镁离子降低水的硬度得到软水，作为车用尿素溶液配制

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

化肥厂尿素生产工艺流程简介 1.尿素的物理性质:化学名称叫碳酰二胺,分子式为CO(NH2)2,分子量为60.06.含氮量为46.65%,是含氮量最高的固体氮肥.因为人类及哺乳动物的尿液中含有这种物质,并且由鲁爱耳在1773年蒸发人尿是发现了它,故称为尿素.尿素为无色,无味,无臭的针状或棱状结晶.在20-40度温度下,晶体的比重为1.335克/cm3.尿素易溶于水和氨,也溶于醇,包装和贮存要注意防潮. 2.尿素的用途和产品标准.主要用作肥料,饲料和工业原料.在工业上尿素作为高聚物的合成原料,用来制成甲醛树脂,用于生产塑料,涂料和黏合剂.尿素也用于医药,制革,颜料等部门.国家指标GB2440--91尿素技术指标. 3.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,水和惰性物小于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.尿素的生产办法和过程尿素的合成分两步进行,主要化学反应 为:NH3(液)+CO2(气)==NH4COONH3=Q NH4COONH2==CO(NH2)+H2O-Q工业过程为1.液氨与二氧化碳的净化与提压输送2.液氨与二氧化碳合成 尿素3.尿素熔融物与未反应物的分离与回收4.尿素溶液的蒸发,造粒. 老系统选用的是水溶液全循环法.该法是利用碳酸稀溶液吸收未反应的氨与二氧化碳生成甲胺或碳酸氨溶液,再利用循环泵送回合成塔,由于未反应的氨和二氧化碳呈水溶液形态进行循环,故动力消耗较小,流程也较简单,投资也省.

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

尿素生产原理、工艺流程及工艺指标

尿素生产原理、工艺流程及工艺指标 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催化剂，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。 2 液氨升压 1、2、 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气提管中，沿管壁成液膜下降，分配器液位高低，起着自动调节各管内流量的作用，尿液在气提管均匀分配并在内壁形成液膜下降，内壁液膜是非常重要的，否则气提管将遭到腐蚀，由塔下部导入的二氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流相遇，气提管外以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵将被气提气蒸出和分解，从塔顶排出，尿液及少量未分解的甲铵从塔底排出，气提塔出液温度控制在165--174?之间。塔底液位控制在40--80%左右，以 防止二氧化碳气体随着液体流至低压分解工段造成低压设备超压。

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。

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

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

1二氧化碳气提法制取尿素

二氧化碳气提法制取尿素 目录 一．概述 .......................................... 二．方法比较 ...................................... 三．发展历史 . (2) 四．工艺原理 .................... 错误！未定义书签。五．工艺条件 . (3) 1.温度 (3) 2.氨碳比 (3) 3.水碳比 (4) 4.压力 (4) 5.反应时间 (5) 6.原料纯度 (5) 六．工艺流程 (5) 七．主要设备 (6) 1.合成塔 (6) 2.喷射泵 (7) 3.汽提塔 (8) 4.洗涤器 (8) 5.精馏塔 (9) 八．总结 (9) 九．参考文献 (10)

二氧化碳气提法制取尿素一．概述 1.尿素的性质：尿素又称为脲，分子是为：CO(NH 2) 2 ，相对分子质量为60.06， 熔点为132.7℃。在室温下是无色、无味、无嗅的针状晶体，在一定条件下，也 呈斜方棱柱结晶状，尿素易溶于水和液氨，也溶于甲醇、乙醇、甘油、不溶于乙醚和氯仿。 2.尿素的用途：主要分为工业和农业两类： 农业：尿素总产量中90%以上主要用作化学肥料，除了做化学肥料外，还可作牛、羊等反刍动物的辅助饲料(46%左右)。 工业：尿素在工业上主要用作合成高聚物材料，其中一半以上用作生产尿素甲醛树脂和三聚氰胺；除此之外尿素作为添加剂应用于多种化工产品的生产中，同时尿素还用于医药和试剂的生产中。 3.尿素的生产方法：不循环法、半循环法、全循环法 全循环法：（水溶液全循环法、气提法） 4.尿素生产原料：二氧化碳、氨 二．方法比较 1.水溶液全循环法与汽提法相比能量利用不合理，消耗较高，流程较长，近几年新建的大中型厂已很少采用该工艺。 2. CO 2 汽提法高压圈操作压力最低，无中压系统，流程短，设备少，生产稳定，消耗较低，投资较少，在国内有丰富的设计、设备制造和生产经验，且采用脱氢技术，从根本上杜绝了生产中的爆炸危险性，故选用该工艺。 3.氨汽提法工艺先进，消耗低，无高框架结构，无爆炸危险；但该工艺需购买国外专利工艺包，装置不能国产化，设备制造周期长，故不采用该工艺。三．发展历史 1773年化学家鲁艾尔首次制得尿素结晶。1828年德国化学家维勒利用氰酸与氨的水溶液反应，首次用人工方法从无机物出发制的了有机化合物尿素。1868年俄国化学家巴扎罗夫通过加热氨基甲酸铵制得了尿素，为尿素的工业化发展奠 定了基础。1922年在德国建成第一座以氨和CO 2 为原料的合成尿素工厂。 中国尿素工业的发展始于20世纪50年代，目前全国尿素年产能力达2500

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

二氧化碳汽提塔在尿素生产工艺中的应用与调控

二氧化碳汽提塔在尿素生产工艺中的应用与调控 发表时间：2020-03-19T02:50:39.304Z 来源：《建设者》2019年23期作者：毛洪波[导读] 二氧化碳汽提法在转化率、汽提效率、综合能耗、工艺安全性等方面均较水溶液全循环法和氨汽提法有较大的优势，主要设备不依赖进口，前期投资低，且后期工艺运行稳定，便于操作和管理。该工艺从设计到制作，从建设到运行，已积累了丰富的经验，具有很强的竞争力，具有较大的推广价值。 阳煤平原化工有限公司山东德州 253100 摘要：二氧化碳汽提法在转化率、汽提效率、综合能耗、工艺安全性等方面均较水溶液全循环法和氨汽提法有较大的优势，主要设备不依赖进口，前期投资低，且后期工艺运行稳定，便于操作和管理。该工艺从设计到制作，从建设到运行，已积累了丰富的经验，具有很强的竞争力，具有较大的推广价值。 关键词：二氧化碳；汽提塔；尿素；生产工艺；应用；调控引言 在改进型的新一代二氧化碳气提法生产尿素的工艺控制中，将中压吸收塔增设在高压洗涤器后，很好地吸收了从高压洗涤器排出的二氧化碳与氨，既降低了高压洗涤器的运行负荷、提高了操作弹性，又增大了氨利用率，减小了因排放尾气而导致的氨损失，与环保要求完全相符。 1、二氧化碳汽提塔技术简介 基本原理 所谓汽提就是以一种气体通过反应物，从而降低气相中氨和（或）二氧化碳的分压，促使甲铵分解。其基本原理说明如下： 2NH3( 液 )+CO2NH2COONH4( 液) 由上式各式可知，当用二氧化碳为汽提剂时，气相中的氨分压趋近于零，则液相中氨的平衡分压大于实际气流中的氨分压，故液相中的氨不断汽化逸出，液相中 [NH3]（液）降低，反应向着甲铵分解成氨和二氧化碳的方向进行。这就促使了液相中甲铵的分解。在甲铵分解的同时，液相中 [CO2]( 液 ) 增加，于此相平衡的二氧化碳分压大于实际气相中的二氧化碳分压，促使液相中二氧化碳汽化逸出。因此液相中甲铵不断分解，液相中氨和二氧化碳不断汽化逸出，从而实现汽提的过程。 汽提塔结构及工作原理 基本结构组成 液体分布器：在塔的上部，将进入的合成液均匀的分布于各管并使成膜状沿管壁流下。 气体分布器：使 CO2 气均匀的由下而上通过各管，由下分布器及上限流孔板组成。 （3）加热器。 （4）汽提管：按正三角形排列。 工作原理 合成塔来的合成液由塔底入塔，经液体分布器于各管成液膜状流下，出塔去低压分解塔。压缩机来的二氧化碳气入塔后，通过喇叭形的下分布器进入汽提管内，和合成液液膜逆流接触。汽提分解后通过升气管和限流孔板，由塔顶出塔去高压甲铵冷凝器。从而引起氨分压降低，促使甲胺分解，从高压蒸汽饱和器来的蒸汽在汽提管外加热，以提供甲胺分解所需热量。 2、CO2 汽提法生成尿素工艺的基本特点 在CO2 汽提工艺中，包括压缩CO2、合成、蒸发、低压循环、解吸水解、造粒等组成系统，总体上具有以下几个特点： 气提塔以溶解在反应液中较少的二氧化碳为气提剂，故在回收与氨相比会更加简单容易，仅需低压加热一次即可闪蒸分解。相较于传统的全循环水溶液法，节省了中压分解吸收环节，精简了工艺流程，且更加方便操作。相较于氨气提法，又大幅降低了气提温度，仅需控制为 170℃，有利于气提塔防腐。