尿素工艺流程和结论.docx

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尿素工艺流程和结论

化肥厂尿素生产工艺流程（co2汽提法）

•第一步由氨与二氧化碳生成中间产物甲铵，其反应式为：

2NH3（液）+CO2（气）NH2COONH4（液）+119.2KJ/molA

•第二步由甲铵脱水生成尿素，其反应式为（合成尿素过程中的控制反应）：

NH2COONH4（液）CO（NH2）2（液）+H2O（液）-15.5KJ/molB

•总的反应方程式：

•2NH3（液）+CO2（气）CO（NH2）2（液）+H2O（液）+103.7KJ/mol

•从气提塔201C底部出来的液体经减压进入精馏塔顶部，均匀地喷洒在精馏塔的填料层上，然后自上而下和上升的135℃分解气逆流接触，温度上升至120℃左右，尿液从301E底部送到底部和中部、顶部循环加热器，在此分别用高调水和0.6MPa蒸汽将其温度提高到约140℃，使甲铵再次发生分解。

•用精馏塔出口调节阀TIC301来调节进入顶部循环加热器的蒸汽压力，在循环分离段中气液相发生分离，气体通过精馏塔填料段进行热质交换后，从精馏塔301E塔顶出口管进入低甲冷，冷凝吸收。

•离开精馏塔分离段的尿液位液位调节阀LV301送至闪蒸槽，闪蒸槽301F真空度由HV701控制，闪蒸使尿液中部分氨、CO2、H2O挥发，尿液由135℃降至90～95℃，浓度增加到约72～74％，流入尿液小槽，闪蒸气相去闪蒸冷凝器冷凝。

•精馏气回流泵来回流液及工艺液在低甲冷进行浸没式冷凝吸收，为了移走冷凝热，低甲冷用低调水进行冷却，现低调水是由化水送来的脱盐水与系统换热后热脱盐水混合后温度控制在50～55℃，一部分热脱盐水送至电厂，出301C的汽液混合物进入低压液位槽进行气液分离，气相及回流冷气相同时进入鼓泡塔，经吸收塔给料泵打来的解吸液吸收后再进入常压吸收塔，液相返回氨水槽，气体至放空总管，循环气相管前设有吹扫蒸汽，以防此管线结晶。

循环系统甲铵液经甲铵泵加压至15MPa送至高压洗涤器作吸收剂。

．精馏塔的精馏过程

•高压圈合成的合成液，经气提塔气提后，由气提塔出料调节阀压力由14.6MPa减压至0.25～0.3MPa，使气提液中的部分甲铵分解成为氨和二氧化碳气体。

未分解的气提液进入精馏塔顶部填料层的精馏段，不断往下流动，，进入下部加热器底部，由高调水供热后，进入中间加热器和顶部加热器，由0.5MPa蒸汽进行加热，使气提塔中未分解的甲铵进一步分解，分离器出来的气体经过升气帽由填料层的精馏段不断上升，进行传热与传质，气相中的沸点较高的水蒸汽不断地被塔顶流下来的溶液所冷凝，尿液中未分解的甲铵被气体加热后，不断分解和气化成氨和二氧化碳，所以塔顶气体主要是高浓度的氨和二氧化碳，进入低压循环系统吸收，顶部加热器排出的主要是尿素的水溶液，进入闪蒸槽进一步提浓。

•解吸泵抽NH3水槽的氨水，经两个原水解换热器、解吸塔换热器换热温度上升至110℃左右送入解吸塔，在解吸塔中从底部及中部加0.5MPa蒸汽将氨水中的NH3和CO2解析出来，解吸塔底部的废水中尿素含量＜0.07（WT），氨含量＜0.068（WT），此废水由液位调节阀经解吸塔换热器送外工段使用，或到大颗粒洗涤系统或NH3、H2O槽液封槽。

•在解吸塔底部加入少量空气，作为解析塔设备防腐用。

解析气相温度通过回流液或氨水控制在112-115℃左右，保证解吸塔顶部出来的气体中的水含量后送入回流冷凝器，几乎全部冷凝后至回流槽，未冷凝气体从回流冷凝器液位槽气相进入常压吸收塔和鼓泡塔洗涤回收，未吸收气体排入放空总管，回流槽冷凝下来的回流液通过回流泵打至循环系统作吸收剂。

•

1、解吸的含义

解吸就是吸收的反过程，利用氨在不同压力和温度下，在水中的溶解度不同，使氨被解吸出来，这就叫解吸。

2、设置解吸的目的

•·将氨水槽中的氨与二氧化碳用蒸汽蒸出来后，进入回流冷凝器冷凝后，高浓度的回流液返回低压吸收系统，使原料得到全部利用，以达到降低原料消耗的目的。

•·控制氨水槽液位，在生产中氨水作为常压吸收塔的循环吸收剂，使氨水槽中氨水保持在一定的浓度和液位，通过解吸后，回收原料氨和二氧化碳，系统中多余的水排至地沟。

3、解析水解系统运行好满足的原则：

•

（1）解析塔气相中水含量尽可能少；

•

（2）解析塔底部排出废液中氨含量尽可能少；

•（3）解析水解系统使用蒸汽量尽可能少。

个人结论：

大概3.6Mpa蒸汽进入各汽包前（未经减温减压）大概2.45Mpa，工艺需要的蒸汽压力大概是0.1-1Mpa左右（进造气炉0.12Mpa，不知是否核实）。

制造商用减温减压装置减压，可以在减温减压装置前开旁路用于螺杆机发电。

蒸汽流量不知，准确来汽压力和进入各汽包（未经减温减压）前压力未知。

尿素生产过程中消耗的大量中低压蒸汽形成的冷凝液体，温度大概130-180℃，压力大概0.2-1Mpa左右，具体不明。

可使用汽液两项直接进螺杆机发电或使用双循环发电，流量未知。

尿素水解系统排出含少量NH3-N的精制水，温度150℃左右，压力0.4Mpa左右。

厂家以往经循环水冷却后送气化磨制煤浆或做气化炉作为气化炉冲洗水，或直接排放。

其中NH3-N是有腐蚀性的，强烈与否未查实。