中压汽提塔在二氧化碳汽提尿素装置的应用
CO2汽提法工艺中最详细最全面尿素合成塔的相关知识
CO2汽提法工艺中最详细最全面尿素合成塔的相关知识尿素合成塔是CO2汽提法尿素生产装置中最重要的设备之一，不论采用射线源测量液位的传统型CO2汽提工艺日产1070吨尿素的尿素合成塔；还是采用雷达测量液位的改进型CO2汽提工艺（带池式冷凝器）日产2860吨尿素的尿素合成塔，它们都是一台结构型式基本相同、立式安装在高框架内带不锈钢衬里的尿素高压反应器。
来自高压冷凝器或池式冷凝器的尿素熔融物分别由尿素合成塔底部的两根接管（N1和N3）进入，在温度170~183度、压力14.2MPa操作条件下在塔内完成尿素合成反应后，由塔内的上部液层内设置带有出液漏斗的内管流下，通过底部接管（N4）引出送至CO2汽提塔上管箱完成等压汽提操作。
尿素合成反应后残留的不凝性气体（含未反应的氨和CO2气体）聚集在液层上方的塔顶空间，由设在顶封头上的接管（N2）送至高压洗涤器完成氨和CO2气体的洗涤吸收操作。
本设备的设计压力为16MPa，设计温度为190度，操作容积根据装置生产能力和采用的工艺方法而定。
一丶尿素合成塔内完成的反应与其它尿素生产方法一样，CO2汽提法尿素合成塔在尿素装置中的作用主要是完成尿素合成反应，由于高压循环系统采用的是CO2汽提工艺并设置了高压冷凝器或池式冷凝器，CO2气体是由汽提塔底部加入，从汽提塔顶部出来的汽提气和新鲜液氨以及循环回来的甲铵液从高压冷凝器顶部管箱（或池式冷凝器壳程）加入，CO2和液氨生成甲铵的反应首先在高压冷凝器管内（或池式冷凝器壳程内）进行，通过对壳程（或管程）副产蒸汽压力及其温度的控制，约有60%的甲铵生成反应已经完成，而甲铵脱水生成尿素的反应较慢，且为吸热反应，受高压冷凝器底部管箱（或池式冷凝器壳程）提供的容积空间限制，停留时间有限，其甲铵脱水生成尿素的反应将绝大部分（或部分）将移至尿素合成塔内完成，其维持反应所需要的热量依靠余下的CO2和液氨在尿素合成塔内进行的甲铵反应生成的热量来提供，其所需的时间（即停留时间）将通过设计时（采用工艺方法）确定的尿素合成塔的尺寸和容积来保证。
CO_2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理
２ ． １ ． １ 满 液现 象及 原 因 汽提 塔 液位 与合成 塔液 位一 样 ，是 高压 系统 的重要工 艺 指标之 一 ，维持 正 常液位 对稳 定高 压
系统 和循 环 系统 的操作 有很 大 的作用 。通 常操 作
利用 Ｃ Ｏ 气 作 为 汽 提气 ，有 效 降低 了 气 相 中 的 氨分 压 ，分 解 效 果 佳 ，分 解 率 一 般 在 ７ ５ ％ ～ ８ ５ ％ ，所 以其 工 艺 流 程 短 、操 作 简单 、 能 耗 较
减 ，且 另 一部件 —— 探 头也会 因各 种 原 因失 灵 。
汽提 管超 温 ，进 而 造 成 汽 提 管腐 蚀 加 剧 而 损 坏 ；
中部 是 汽提 管 （ 一般 为 西 ３ １ ｍｍ Ｘ ６ ８ ７ ９ ｍｍ Ｘ ３
２ ． １ ． ２ 汽提 塔满 液造 成 的影 响
提 塔满 液 ，进 步影 响汽 提塔 的汽 提效 率 。 由于
第１ 期
葛志军等 ：Ｃ Ｏ 汽提 法尿素装置 中汽提塔常见 问题的处理
． ３ ５．
甲铵 分解 少 了 ，带 走 的热量 少 了 ，因而 汽提 塔 出 液 、出气 都将 超温 ，而此两 点 温度是 反 映汽提 效
当汽提塔液位高时 ，Ｃ Ｏ 气体分布不均 ，气 液 比失 调 ，汽 提效 率大 幅度下 降 ，未分 解 的 甲铵
液增 多 ，液 位 继 续 上 升 ；若 汽 提 塔 液 位 指 示 失
真 ，汽 提塔 出液 调节 阀未 及 时调节 ，势 必造 成汽
［ 收稿 日期 】２ ０ １ ５ — ０ ６ － １ ９ ［ 作者简介 ］葛志军（ １ ９ ７ ４ 一）， 男， 安徽阜 阳人 ， 工程师 ， 主要 从 事尿素生产技术 管理工作 。
关于二氧化碳汽提法尿素装置汽提塔的腐蚀与维护_钟秀兰
表 3 2种材质成分比较
材 质成 分
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
Al
Co
Cu
Sandv ik公司
[ 0. 02 [ 0. 4
1. 7 [ 0. 02 [ 0. 015 25
2. 1
22
本装置汽提 分配头
0. 024
0. 231 1. 77 0. 017
0. 002 24. 9 1. 93
22
0. 055
K ey w ords: U rea p lan t u sing CO 2 s tripping m ethod; CO2 stripper; corros ion; reason; contro;l m aintenan ce
CO2 汽提塔是二氧化碳汽提法尿素装置的 4大 重要高压设备之一, 在尿素生产中发挥着极其重要 的作用, 其运行的好坏直接关系到装置的产能、生 产过程的安全和环保, 以及装置的长周期稳定经济 运行。笔 者针对 我公司 2005 年 9 月 投料 开车的 1 000 t / d二氧化碳汽提法尿素装置汽提塔的使用 情况, 就汽提塔腐蚀的影响因素以及生产控制过程 中如何延长设备使用寿命等问题, 作一简单的分析 与探讨, 以供同行交流。
如果设备的保温不良, 将使氧、二氧化碳、水混 合气体冷凝成尿素甲铵液, 其在设备的连接处氧含 量相对较少的区域局部积聚, 将 导致设备的腐蚀, 故应重视设备的保温效果。 4. 4 开、停车
尿素装置开、停车 频繁或停车封 塔时间过长, 造成温度变化过大会加快设备的 腐蚀。在停车封 塔期间由于停止加入空气, 随着系统压力下降, 溶 解于溶液中的氧不断逸出, 使得不锈钢表面的钝化 膜遭到破坏而出现均匀腐蚀。故在正常生产中应 尽可能减少装置的开停车次数, 同时封塔时间不得 超过 24 h, 系统压力不得低于 8. 0 M Pa, 温度不得低 于 125 e 。 4. 5 负荷
二氧化碳气提法尿素装置中压吸收塔模拟分析
项目
上、下段吸收剂
组成 /% ( 摩尔分数 )
氨
9. 28
二氧化碳
2. 53
水
88. 19
氮气
0. 00
氧气
0. 00
甲烷
0. 00
氢气
0. 00
总流量 / ( km ol h- 1 )
96 /160
工艺参数
温度 /
40. 0
压力 /M Pa
图 1 改 进前中压吸收塔工艺流程
2 中压吸收塔设计工况计算
2. 1 设计工况基础数据 为验证计算模型及软件, 首先按设计工况进
行计算。中压吸收塔为双塔串联, 内装鲍尔环散 堆填料。采用某大型化肥装置中压吸收塔设计数 据: 上段填料层高度 1 m, 塔径 4. 5 m; 下段填料层 高度 3 m, 塔径 9. 0 m。按设计要求, 上、下两段吸 收剂均采用氨水贮槽中的稀氨水, 循环冷却器所 需公用工程采用常温循环水。中压吸收塔进料组 成和工艺参数的设计值见表 1。
第 37卷 第 3期
化肥工业
2010年 6月
二氧化碳气提法尿素装置中压吸收塔模拟分析
余秋兰, 王 煤, 马光俊, 王 聪 (四川大学化学工程学院 成都 610065)
摘要 运用 ChemCAD 流程模拟软件对改进型二氧化碳气提 法尿素装 置的中压吸 收塔进 行了模拟 分析, 对 吸收塔上段分别采用稀氨水 和纯水为吸收剂时的两种工艺进行了模拟计算。模拟计算结果表明: 吸收塔上 段采 用纯水吸收可使尾气氨排放得到有效 控制, 当纯 水用量 为 80 km o l/h时, 尾气中 的氨摩 尔分数 从 0. 40% 下 降至 0. 02% , 氨回收率可提高 9. 11% , 年减少氨排放 157. 9 t。
460kt／aCO2汽提法尿素装置的运行总结
第３ ９卷
第 ４期
２ １ 年 ４月 ０１
４ ０ｋ ａＣ ２汽 提 法 尿 素 装 置 运 行 总 结 ６ ｔ ／ Ｏ 的
郑 海 胜
（ 山西 阳煤 丰喜 肥业 （ 团） 限责任公 司临猗分公 司 ０ ４ ０ ） 集 有 ４ １０
出来 的 甲铵 液逆 流 接 触 ， 尿液 中未 反应 的 甲铵 将 液分 解为 Ｎ 和 Ｃ ， 分解 后 的气 体进 入 高压 冷 Ｈ Ｏ， 凝器再 次参 加 反 应 。Ｃ 气 体 在 进 入 Ｃ 压缩 Ｏ Ｏ
０ 前 言
山西 阳煤 丰 喜 肥 业 （ 团 ） 限 责 任 公 司 临 集 有 猗 分公 司于 ２ １ ０ ０年 ６月 建 设 的 １ Ｃ ， 提 法 套 Ｏ 汽 尿素装 置是在 设计 能力 为 ３ ０ｋ ａ水溶液 全循 环 ０ ｔ ／
机一 级进 口水分 离 器 之前 ， 加入 空 气 用 于高 压设 备 的防腐 ， 证进 入 汽 提 塔 之前 的氧 体 积分 数 达 保
整个 尿素 生产 过程 分 为 Ｃ 压 缩 、 的升 压 Ｏ 氨
溶 液 中的大部 分 甲铵分解 为 Ｎ 和 Ｃ ： Ｈ Ｏ。
与输 送 、 尿素 的合 成 及 Ｃ ：汽 提 、 环 、 发 、 Ｏ 循 蒸 解 吸和 水解 、 氧 水 配 置 及 加 压 、 装 及 贮 运 等 工 双 包
序。
ｌ ． ａ 绝 压 ） 人汽 提塔 底 部 ， ４ ８ＭＰ （ 送 与合 成 塔底 部
２
小氮肥 第 ３ ９卷 第 ４ 期 ２ 生 旦 ０
压 吸收塔 的惰 性气 体 仅 含有 微量 氨 ， 过压 力 调 通
１ １ 原料 液氨 与 Ｃ ， 缩 ． ０ 压 温度 为 ９～ ０℃ 、 力为 ２ ２～２ ５ ＭＰ （ ４ 压 ． ． ａ 绝
三种尿素合成工艺及技术特点比较
三种尿素合成工艺及技术特点比较摘要：尿素是氮肥中含氮量最高的肥料，还可以部分代替蛋白质饲料，也是树脂、塑料、炸药、医药、食品等工业的重要原料。
我国尿素装置采用的生产工艺主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法和氨汽提法3种。
本文对它们的工艺及其适用范围进行比较和分析。
关键词：尿素合成水溶液全循环法二氧化碳汽提法氨汽提法我国目前大多数中小型尿素装置采用的是水溶液全循环法，特点是合成塔内转化率高，未反应物三段减压分解，动力消耗较大，尾气压力、温度均较低，爆炸危险性小，其生产工艺比较成熟。
不论采用哪种流程，基本由六个工艺单元，即原料供应、尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的浓缩、造粒与产品输送和工艺冷凝液处理，如图1-1所示。
尿素生产的基本过程相似，但在具体的流程、工艺条件、设备结构等方面，不同工艺存在一定的差异。
一、3种尿素合成工艺的特点1.水溶液全循环法水溶液全循环法的特点是合成塔内转化率高，未反应物采用三段减压分解，动力消耗较大，尾气压力、温度均较低，爆炸危险性小，其生产工艺比较成熟，操作可靠方便，机泵和非标设备均为国产化。
2.二氧化碳汽提法二氧化碳汽提法由以下工序组成：高压圈主要包括尿素合成塔、高压洗涤器、高压喷射器、汽提塔和甲铵冷凝器，后工序仅设置了低压分解吸收系统，并设置处理工艺冷凝液的工序，尿液经过真空蒸发后送入造粒工序，其特点是在最佳氨碳比的条件下，使合成压力降到最低。
与此同时，在合成压力下，采用进行CO2汽提和冷凝，产生的冷凝液用来副产蒸汽为低压分解和一段蒸发做加热用，并作蒸汽喷射器的动力蒸汽及系统保温。
CO2汽提法工艺与氨汽提工艺相比，CO2汽提压力较低、效率高，因此只需低压分解而不需中压分解也能满足生产要求。
汽提法工艺改进后，采用高压下原料气体的脱氢技术，杜绝了工艺过程的燃爆危险性，在高压洗涤器后设吸收塔吸收高压工序未凝气，减少了尿素装置的消耗，采用该工艺技术的尿素装置，工艺流程短，设备少，生产稳定，消耗低。
CO2汽提法尿素装置节能降耗改造
时 间保持 在 ４ ０ ｍ ｉ ｎ左 右 ， 采用 ２ ． ５ ０ ＭＰ ａ （ 绝压 ） 高 压蒸 汽直 接加热 ， 蒸 汽经流量调节 阀 （ Ｆ Ｃ － ７ ０ ２ ） 送 人
一 — 循 环 — 水 ＿ （ 去 来 Ⅱ ｛ 回 ＿ 自 ７ １ 水 总 — ５ ） 总 管 ＿ 管 ｛ ｌ ￡ Ｉ ｌ ｒ Ｉ ＿ １ ｌ Ｉ 粤 嚣 第 解 析 塔 １
没有明显变化 ， 较 为稳定。高压灰水的碱度 由改 造前 ２ ５ ． ０ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ降至 １ ５ ． ０ ｍ ｍ ｏ Ｌ ／ Ｌ ， 其碱度的降 低 对 减缓灰 水 系统 结 垢 、 稳 定 航 天 炉 粉 煤加 压 气 化装 置运行 起 到至关 重要 作用 。
（ 收到修 改稿 日期 ２ ０ １ ４ ． ０ ９ ． １ ３ ）
器 。 回流 液 中 （ Ｎ Ｈ ， ） 为３ ７ ％， Ｗ（ Ｃ Ｏ ） 为２ ４ ％，
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（ Ｆ Ｃ － ７ ０ １ ） 进行 调节 ， 温度 由解析换 热 器 的副线 调 节 ， 控制在的 １ １ ７ ｏ Ｃ， 从 塔 顶 第 ３块 塔 板 上 进 入 第 １解 析 塔 。 由调 节 阀（ Ｆ Ｃ － ７ ０ ４） 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 １ １ ５ ａ Ｃ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
驴 ， — ：
从表 １ 数 据可 看 出 ， 改 造后 ， 低压 变换 冷凝 液
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。
二氧化碳汽提工艺在尿素生产中的应用
二氧化碳汽提工艺在尿素生产中的应用摘要：在之前的尿素生产期间,二氧化碳汽提法就得到了普遍的应用.根据之前的经验,通过加热蒸汽量的科学调节以及汽提塔液位的科学布置,进而让尿素生产具有操作容易,节省原料损耗的特征,受到尿素生产厂家的普遍认可.基于此,对传统的二氧化碳汽提法的实际操作进行概述,并引入二氧化碳汽提法的新工艺方法,以提高尿素生产的整体水平及降低消耗节能环保。
关键词：二氧化碳气提法；生产过程；节能工艺；工艺特征；降低氨耗一、CO2汽提法工艺流程第一，液氨升压。
液氨升压是把从球罐过来的液氨进行升压,把液氨压力从2.3MPa提升到16.0～17.5MPa,然后通过高压液氨泵把它输送到高压喷射器,以作喷射物料。
第二，CO2气体压缩与净化。
自低温甲醇清洗后的CO2原料气通过CO2压缩机组进行气体压缩后使其压力升到14.4MPa左右,然后对CO2进行净化,包括在脱硫塔以干法脱硫除去CO2气中H2S杂质以及在脱氢塔催化脱氢除去CO2气中的H2杂质,然后将CO2输送到汽提塔。
第三，合成和汽提。
本工序是CO2汽提法关键环节。
液体甲铵和少量还没冷凝的氨气和二氧化碳气体从高压冷凝器底部出来被送入到合成塔底部,物料从合成塔底上升到塔顶并生成反应液(其温度为180～185℃),反应液从塔顶流入到汽提塔顶部,液体分配器将反应液均匀地分布到每根汽提管中,并沿着汽提管壁呈液膜状流下,流下的过程与来自汽提塔底部的二氧化碳气体接触,反应液中剩余的NH3和还没转化的NH2COONH4被蒸发并分解后从汽提塔顶排出,尿液及小部分NH2COONH4从塔底排出。
从汽提塔顶排出的气体、来自高压洗涤器的甲铵液、液氨经混合后进入到高压冷凝器顶部,生成的甲铵和NH3、CO2进入到合成塔底部。
第四，循环。
从汽提塔底部出来的汽提液在精馏塔中将还没有分解的NH2COONH4进行加热分解,再通过闪蒸槽把游离氨、CO2蒸出,然后再把尿液(温度90～95℃)输送到尿液槽。
二氧化碳气提法尿素装置中压吸收塔模拟分析
（ ｃｏｌ ｆ ｈ ｍ ｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓｃ ｕ ｎＵ ｉ ｒ ｔ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ６ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｉａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｉｈ ａ ｎｖ ｓ ｙ ｈ ｎｄ ０ ５ Ｃ ｉ ｅ ｉ １ ０
Ａｂｓｒ ｃ Ｓ ｍｕ ａ ｉｎ ａ ａｙ ｉ Ｓ ｄ ｎ ｔ ｈ Ｃｈ ｍＣＡＤ ｏ ｈ ｅ ｉ ｌ ｔ ｎ ｓ ｆｗａ ｅ ｆ ｔ ｅ ｔａ ｔ ｉ ｌ ｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｉ ｏ ｅ ｗｉ ｔ ｅ ｈ ｅ ｌ ｆ ｗｓ ｅ ｔ ｓｍｕ ａｉ ｏｔ ｒ ｏ ｈ ｏ ｍｅ ｉ ｍ— ｒ ｓｕｒ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｔ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｖ ｒ ｉｎ ｏ ｒ ａ ｐｒ ｄ ｃ ｉｎ ｕ ｉ ｙ ＣＯ２ｓｒｐ ｉ ｇ， ｄ ｕ ｐ ｅ ｓ ｅ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｏ ｒｉ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｓｏ ｆａ ｕ ｅ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔｂ ｏ ｔｉ ｐ ｎ ａ ｄ ａ ａ ｏ ｏ ｕｔｔｏ ｓｃ ￣ｉｄ ｏ ｎ ｔ ｐ ｅ ｅ ｔｏ ｆｔ ｅ ａ ｏ ｔ ｎ ｔ ｗｅ ｔ ｗｏ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓＵ ｎ ｎ ｌｇ ｃ ｍｐ ａｉ ｎ ｉ ａ ｅ ｕｔｏ ｈｅ ｕ ｐ ｒｓ ｃｉ ｎ ｏ ｈ ｂｓ ｒ ｉ ｏ ｒｗｉｈ ｔ ｒ ｃ ｓ ｅ — ｐ ｏ ｓｎ ｅ ｐ ｃｉ ｅｙ ｄｉ ｔ ｑ ｍｍｏ ｉ ｎ ｕ ｅｗａ ｅ ｓａ ｓ ｒ ｅ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｓ ｒ — ｉｇ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ｌ ｅ ａ ｕａ ａ ｕ ｎ ａ ａ ｄ ｐ ｒ ｔ ｒａ ｂ ｏ ｂ ｎ ｓ ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｂ ｏ ｐ ｔｏ ｔ ｕ ｅｗａｅ ｎ ｔ ｅ ｕ ｐｅ ｅ ｔｏ ａ ｆｅ ｔｖ ｌ ｏ ｔｏ ｈ ｍｍｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｌｇ ｓｄｉｃ ａ ｇ ｄ． ｉｎ ｗｉｈ ｐ ｒ ｔ ｒｉ ｈ ｐ ｒｓ ｃ ｉｎ ｃ ｎ ｅｆｃ ｉｅ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌｔ ｅ ａ ｎ ａ ｉ ｈｅ ｔｉ ａ ｓ ｈ ｒ ｅ Ｗ ｈ ｎ ｔ ｅ ｑｕ ｎｔ ｙ ｏ ｕ ｅ ｗａｅ ｅ ｓ８ ｍｏ／ｈ，ｔ ｅ ｍｏ ｅｆａ ｔｏ ｆａ ｅ ｈ ａ ｉ ｆｐ ｒ ｔｒｕｓ ｄ ｉ ０ ｋ ｌ ｔ ｈ ｌ ｒ ｃ ｉｎ ｏ ｍｍｏ ａ ｉ ｈ ａｌｇ ｓｄ ｏ ｓ ｎｉ ｎ ｔ ｅ ｔ ｉ ａ ｒ ｐ ｆｏ ０． ０％ ｔ ０ ｒ ｍ ４ ｏ０． ２％ ．ａ ｍｍｏ ｉ ｅ ｏ ｅ ｙ ｃ ｎ ｒｓ ｙ ９． ｎａｒｃ ｖ ｒ ａ ｅｂ １ ｉ １％ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｍｍｏ ａｄｉｃ ａ ｇ ｄ ｎ ｈ ｍｏ ｎ ｆａ ｎｉ ｓ ｈ ｒ ｅ ｃ ｎ ｂｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｂ ５ ９ ｔ ａ ｅ ｒ ａ ｅ ｙ １ ７． ． Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｕ ｅ ＣＯ２ｓｒｐ ｉ ｇ ｍｅ ｉ ｍ－ ｒ ｓ ｕ ｅ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｏ ｒ ｓｍｕｌｔｏ ｎ ｌｓｓ ｙ ｒ ｒａ ｔ ｐｎ ｉ ｄ ｕ ｐ ｅ ｓ ｒ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｔ ｗ塔 上段 分别采 用稀氨 水和纯水为吸收剂 时的两种工 艺进行 了模拟计 算。模 拟计算结果表 明 ： 收塔上段 采 吸 用纯水吸收可使尾 气氨排放得 到有效控制 ， 当纯 水用量 为 ８ ｍ ￣ｈ时 ， 气 中的氨摩 尔分 数从 ０ ４ ％ 下 降至 ０ｋ ｏ 尾 ．０
CO2汽提法尿素装置的改造总结
高压系统物料中水含量高， 造成消耗偏高。②精馏
１ ４
小 氮肥
第３ ９卷
第 １ Ｏ期
２ｌ ０ １年 ｌ Ｏ月
直径 扩 大后 ， 流速 降 至 １ ７ ／ ； ． ４ ｍ ｓ 同时 增 加 了填
料装 填量 ， 气相 与液相 充分传质 、 使 传热 。
小于 ６ ， ％ 而板 式塔 则高达 ８ ～１％ 。 ％ ２ （ ） 合 实 际 情 况 ， 用 Ｊ －５ Ｙ 型 高效 规 ３结 选 Ｘ２０
塔分离段 简体 直 径偏 小 （ １３０ｍ ， ０ ｍ） 造成 气 体
通过 时流速过 大（ ．２ｍ ｓ ， 出气 液相流体带 液 ２ ３ ／ ） 超 临界速度 （ ．０ｍ／ ） 导致精馏塔气 相容易带液 。 ２Ｏ ｓ ，
象 。原 因 ： 喷头设计不合理 ， ① 相对 于 流体 流速 ， 喷
整填 料 。该 填 料 在 整 个 塔 截 面 上 呈 几何 形 状 规
改造后 ， 精馏 塔 运行 稳 定 ， 气相 带 液 现 象 ； 无 气相 出 口温度 由 １０℃降 至 １６℃ ， 大 降低 了 ３ １ 大
气 相 出 口水含量 ， 使进入 系统 的水量 降至最低 ， 提
则、 对称 、 均匀 ， 它规定 了气液 流走 向 ， 善 了沟 流 改
片 ， 通过 翅 片的气 体达 到一定 的旋 转速 度 ， 转 使 并 变为径 向的 圆周 运动 。与 其它各 种仅 能 防止轴 向 返 混作 用 的塔盘 相 比 ， 塔 盘 不 仅将 塔 盘 上 的气 该 相流 与液相 流分 开运 动 ， 以减少 轴 向返混 ； 并且 可 强化气 液接 触 ， 塔 内气 液 两 相 每经 过 １层 高 效 使 塔 盘 ， 液 之 间都 进行 重新 分布 ， 善气液 相 的质 气 改 热 平衡 状 态 ， 快 Ｃ 气 体 在 液 相 中 的 溶 解 速 加 Ｏ
co2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理
［收稿日期］２０１５-０６-１９［作者简介］葛志军（１９７４—），男，安徽阜阳人，工程师，主要从事尿素生产技术管理工作。
ＣＯ２汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理葛志军，郑汉朋（安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽临泉 ２３６４００）［摘 要］结合生产实际，介绍ＣＯ２汽提塔满液、高压蒸汽饱和器满液、汽提塔出液超温、汽提塔断料等常见问题的现象、原因及其处理方法。
［关键词］ＣＯ２汽提塔；高压蒸汽饱和器；满液；超温；断料；原因；处理［中图分类号］ＴＱ４４１.４１ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０１６）０１－００３４－０３ 安徽晋煤中能化工股份有限公司有水溶液全循环法尿素装置１套、ＣＯ２汽提法尿素装置３套、氨汽提法尿素装置１套，从综合能耗和工艺合理性来看，ＣＯ２汽提工艺最优。
水溶液全循环工艺中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这２种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般在５０％～７０％；而ＣＯ２汽提工艺中的汽提塔是利用ＣＯ２气作为汽提气，有效降低了气相中的氨分压，分解效果佳，分解率一般在７５％～８５％，所以其工艺流程短、操作简单、能耗较低。
ＣＯ２汽提工艺中，汽提塔是整个工艺的核心设备，其配置和运行指标是决定整个系统能耗水平的关键，因此日常生产中汽提塔常见问题的处理是其运行维护工作的重点内容。
１ ＣＯ２汽提塔简介ＣＯ２汽提塔实质上是一台立式固定管板降膜式列管换热器，总体上分为３个部分：上部供出尿塔合成液与汽提气进行气液分离，其主要部件是液体分布器，每一根汽提管上部管口均对应１个液体分布器，分布器就是１根约６００ｍｍ长的管子，管子下部（靠近汽提管端）每间隔１２０°有１个约φ２.５ｍｍ的小孔，其目的是保证每根汽提管均有合成液进入，避免“干管”而引起汽提管超温，进而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部是汽提管（一般为φ３１ｍｍ×６８７９ｍｍ×３ｍｍ）；下部供汽提液与ＣＯ２气进行气液分离，其主要部件是ＣＯ２气体分布器，分布器主要起均匀分布ＣＯ２气的作用。
CO2气提法尿素生产中串联中压技术的应用价值
2018年08月充分的反应后，会形成带有盐酸的络合物，之后可以采用笨-乙醚对其进行萃取。
最后，对最终的产物进行对色分析，即可检测出样品中镓元素的含量。
2煤质化验过程中常见问题以及对应策略2.1煤质样品采样问题及其解决措施在所有影响化验结果的因素中，样品的制取一直是其中非常重要的因素之一。
而煤炭作为一种成分构成比较复杂的资源，进行样品采样的工作就更需要进行严格的控制。
企业需要了解并清楚知晓国家相关标准，选择足量的样品，并保证所选样品具有随机性和代表性。
2.2煤炭样品未充分燃烧问题及其解决措施在进行发热量检测中，可能会出现煤炭样品为充分燃烧的情况，这样就会导致其发热量的检测数据就不够准确，检测的目的也就难以实现。
针对这一问题，工作人员一定要进行原因分析，并采取针对性的方法进行解决。
通常情况下，出现这些问题的原因主要包括以下几个方面：第一，煤炭样品自身问题，可能存在挥发分低等问题，如遇此问题，需要及时更换。
第二，氧气供应问题，需要提升其压力，并保证其密封性。
第三，燃烧器皿位置问题。
需要对其位置进行针对性的调整。
第四，点火丝问题，需要对其进行深度调整，方盒子样品煤燃烧的不够充分。
2.3点火问题及其解决措施如果在进行煤质化验的过程中，出现难以点火的问题，可以采用以下方法来进行解决：第一，进行煤炭样品分析，确保煤炭样品符合要求，如果确实因此导致难以点火，就需要及时的更换。
第二，分析供氧。
氧气压力过小或是出现泄漏的问题，也会导致点火出现问题，需要检查其密封性，保证氧气供应充足。
第三，要保证点火丝以及点火开关接触良好。
第四，对燃烧器皿进行检查，防止出现因电极与点火丝接触导致的短路问题出现。
2.4煤质化验测定误差问题及其解决措施在进行煤质化验的过程中，可能存在测定误差的情况。
为解决这一问题，第一，企业需要加强技能培训以及指导工作，努力提升化验工作人员的技术水平；第二，采用多人多次测量的方式，尽可能的降低因随机性误差因此的煤质化验误差情况。
二氧化碳汽提工艺在尿素生产中的应用
二氧化碳汽提工艺在尿素生产中的应用摘要：随着我国经济发展，尿素生产工艺逐渐成熟，本文则围绕着二氧化碳汽提工艺应用展开充分讨论。
简要阐述了二氧化碳汽提工艺生产尿素的基本原理。
然后着重探讨了在尿素生产过程中二氧化碳汽提工艺的主要应用，其中包括纯蒸汽升温钝化法、低压开车工艺方法、高压调温水控制法等，为相关工作人员提供充分参考。
关键词：二氧化碳；汽提工艺；尿素生产引言：近年来，我国科技发展进步相对较大，不断对各项生产工艺进行深入研究，加强对新工艺的研发。
在新时代下，为了满足尿素的生产需求，逐渐引进二氧化碳汽提工艺的生产方法，充分对该工艺原理进行详细分析，了解该工艺的主要优势。
并将其应用到尿素生产工作中，可为其提供较大的支持，提高尿素生产效率。
1二氧化碳汽提工艺生产尿素的基本原理二氧化碳汽提工艺在应用过程中，主要是通过压缩机内的二氧化碳排出进入到汽提塔底部，并与水蒸气等进行充分接触，随后进入到指定的反应器中。
其中，反应器中的液氨在高压过程中逐渐与甲氨液进行有效融合，并进入到冷凝阶段，随后进入到反应器。
在反应器中停留一定时间后，则会直接将部分甲胺进行转化，使其形成尿素。
并将生成的尿素与未形成的相关材料混合放入到绝热阶段，可有效将大部分甲胺转化成尿素，从而完成尿素的生产过程。
其中，在操作二氧化碳汽提工艺时，要求工作人员对相关参数进行合理调节，确保该工艺的顺利进行。
在尿素生产过程中，若压力出现偏高的现象，则会对汽提塔造成较大的腐蚀，影响整体的生产工作。
同理，若压力出现偏低的情况时，增加尿素生产难度，无法快速转化为尿素，增加尿素生产成本。
此时，工作人员需对蒸汽量进行适当的调节，有效达到良好的汽提效果。
同时，在汽提塔的液位出现变化时，工作人员也需对其进行调节，根据对液位变化的详细分析，并合理降低整体液位，充分满足尿素生产的需求，符合具体的生产标准。
并且，在生产过程中，若分布孔出现堵塞的情况时，致使液体流量出现较大的变化。
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议二氧化碳气提工艺是指将工业废气中的二氧化碳气体进行回收利用，将其转化为一种新的化工原料。
在尿素生产过程中，二氧化碳气提工艺可以用来制备尿素合成的重要原料氨气，从而实现对尿素生产中氨气的节能降耗。
二氧化碳气提工艺可以回收工业废气中的二氧化碳气体，减少对大气的污染。
工业废气中的二氧化碳气体是一种温室气体，对地球的环境造成了严重的影响。
通过二氧化碳气提工艺，可以将这些二氧化碳气体回收利用，减少其排放到大气中，从而实现了对环境的保护。
这种环保性的生产模式符合当今社会对于可持续发展的要求，有利于实现工业生产与环境保护的双赢。
同样重要的是，二氧化碳气提工艺可以提高尿素生产的能源利用率。
在尿素生产过程中，采用二氧化碳气提工艺可以将工业废气中的二氧化碳气体转化为一种新的能源，并用于合成氨气的生产。
与传统的尿素生产工艺相比，这种节能降耗的生产模式不仅降低了能源的消耗，也提高了能源的利用效率。
这种新的生产模式既符合了能源资源的可持续利用，也有助于降低生产成本，提高了尿素生产的竞争力。
需要指出的是，尽管二氧化碳气提工艺对于尿素生产的节能降耗有着显著的优势，但其在实际应用中还存在一些技术和经济上的难题。
工业废气中的二氧化碳气体回收利用所需的技术设备和投资成本较高，运行维护成本也较高。
新技术的推广应用还需要面对传统生产工艺的转变和行业政策的支持等问题。
对于二氧化碳气提工艺的进一步研究和推广应用，需要加大对相关技术的研发和投入，同时也需要政府相关政策的支持和引导。
二氧化碳气提工艺是一种有着显著节能降耗效果的新型化工生产技术。
在尿素生产中，采用二氧化碳气提工艺可以实现对氨气的节能降耗，提高能源利用效率，减少对地球环境的污染，从而为生产企业带来了显著的经济效益和环境效益。
二氧化碳气提工艺在尿素生产中的应用和推广有着广阔的发展前景，也有助于推动工业生产向着绿色、可持续的方向发展。
尿素生产中二氧化碳汽提工艺的应用
尿素生产中二氧化碳汽提工艺的应用摘要：自改革开放以来，我国科学技术大力发展，因此我国各个行业都呈现朝气蓬勃的发展趋势，化工行业也是如此，尿素的生产在化工行业中占据重要地位，那么在一般的制取尿素工作中，主要依靠二氧化碳汽提法进行制取。
根据实际的工作来看，通过加热蒸汽量的合理调节以及汽提塔液位的合理设置，从而使尿素在生产当中具备操作简单、节约原料消耗的特点，受到尿素生产厂家的普遍青睐。
本文对传统的二氧化碳汽提法的具体操作进行简要概述，并引入二氧化碳汽提法的新工艺手段，对比分析新旧工艺在尿素生产当中的优劣。
关键词：尿素生产二氧化碳汽提工艺应用现阶段，二氧化碳汽提法工艺是制取尿素的主要工艺，并且二氧化碳汽提工艺也得到了广泛的认可与运用，二氧化碳汽提法的工作原理为：：原料的选用为二氧化碳和氨，将原料放置在高温高压的环境当中，通过这两种气体自身的化学反应释放出热量，从而生成尿素。
在以往的二氧化碳汽提法工艺当中，对于温度的控制以及蒸汽压力的要求相对比较严格，而正是因为严格的要求，才能够在保证安全生产的同时，提高尿素的生产质量。
总的来说，二氧化碳汽提工艺可以在很大程度上提高尿素的生产效率，并且二氧化碳汽提工艺与其他工艺相比具有明显的优势与好处。
一、二氧化碳汽提法生产尿素的基本原理1.1 汽提过程。
二氧化碳进入到汽提塔之前，合成塔中的合成液会沿着塔底液体分布器与各管成液膜状流，并进入到低压分解塔中，与刚刚进入的二氧化碳进行逆流接触，并经历分解，二氧化碳从塔顶出塔，进入高压甲铵冷凝器中，降低氨分压，促进甲铵分解，生成尿素。
在这个过程之中需要注意以下几方面。
压力是二氧化碳汽提提高的主要方式；温度是尿素溶液当中游离氨以及甲铵的蒸出和分解中所吸收的重要条件；气液分布则是汽提塔中气体和液体比例变化的重要指标。
其比例内容由液体分布器来决定，气液比例越高，汽提效率越高。
1.2 操作方法和合理化控制。
在操作过程中，为了提高生产效率，一般需要注重加热蒸汽量、汽提塔液位和气液分布均匀这三个方面。
二氧化碳气提法尿素装置中压吸收塔模拟分析
二氧化碳气提法尿素装置中压吸收塔模拟分析压吸收塔是二氧化碳气提法尿素装置中的重要设备之一，用于将二氧化碳从尿素合成废气中吸收。
为了模拟和分析压吸收塔的工作性能，需要考虑压吸收塔的设计参数、操作条件、吸收塔填料选择等因素。
压吸收塔的设计参数包括塔径、塔高、塔壁厚度等。
塔径的选择要考虑到单位面积流速和气液负荷。
单位面积流速是指气体通过单位塔底面积的速度，需要根据尿素装置的产气量和废气中二氧化碳的含量来确定。
气液负荷是指单位塔底面积的气体和液体流量之比，需要根据气液相体积负荷和气液相物性来确定。
塔高的选择要考虑到气液接触时间和塔内压降，气液接触时间要足够长以保证二氧化碳充分被吸收，同时要尽量减小塔内压降以节约能源。
塔壁厚度的选择要考虑到塔内压力和材料的强度，保证塔的安全运行。
操作条件包括进料温度、进料流量、吸收剂浓度等。
进料温度要根据尿素装置的工艺条件进行选择，一般要保证塔内温度不低于露点温度以避免结露。
进料流量要根据二氧化碳的产生量和吸收剂的循环量来确定，保证二氧化碳被充分吸收。
吸收剂浓度要根据尿素装置的产物质量分数和吸收效果来确定，一般要保持适当的浓度以提高吸收效果。
吸收塔填料的选择要考虑到气液分布和传质效果。
常用的填料有酒石酸铵填料、聚丙烯泡沫填料、聚丙烯球填料等。
酒石酸铵填料具有较大的表面积和孔隙率，有利于气液分布和传质。
聚丙烯泡沫填料具有较低的压降和较好的气液分布特性。
聚丙烯球填料具有较小的压降和较好的传质性能。
填料的选择要根据尿素装置的运行条件和要求来确定。
模拟分析压吸收塔的工作性能可以使用计算流体力学（CFD）方法。
CFD方法可以对气体和液体的流动、传热、传质等过程进行模拟和计算，得到塔内的温度、压力、浓度等分布情况。
通过调整设计参数和操作条件，可以优化压吸收塔的工作性能，提高二氧化碳的吸收效率。
总之，模拟分析压吸收塔的工作性能是优化二氧化碳气提法尿素装置的重要方法之一，需要考虑设计参数、操作条件和填料选择等因素，并使用CFD方法进行计算和优化。
关于CO2汽提法尿素生产工艺研究分析
关于CO2汽提法尿素生产工艺研究分析摘要：为了明确二氧化碳汽提尿素生产工艺的具体应用价值。
在本次研究过程中主要分析二氧化碳汽提法的应用原理和特点，深入探索二氧化碳汽提尿素生产工艺的具体流程。
从而为二氧化碳汽提尿素生产工艺的创新和优化提供一定参考。
关键词：二氧化碳；汽提法；尿素生产前言我国作为尿素生产大国，尿素生产能力和产量也居世界首位，但是我国能源工业面临着经济快速增长以及生态环境保护、社会发展等多重压力。
在尿素生产工艺研究过程中，需要对先进的技术进行充分应用。
尿素合成反应受化学平衡的影响比较大，在反应产物中有未反应的氨和二氧化碳。
因此，加强尿素合成工艺改进工作至关重要。
目前，在尿素生产工艺研究中，二氧化碳汽提尿素生产工艺具有突出的应用优势。
为了明确该工艺的应用价值，需要深入掌握二氧化碳汽提法的应用原理和尿素生产工艺流程。
1二氧化碳汽提法简介二氧化碳汽提尿素生产工艺指的是在一定气压条件下利用二氧化碳提取甲铵溶液，在汽提期间可以分解形成二氧化碳和NH3，在特定压力下对这些气体进行冷凝.在冷凝期间形成的热源主要供二段分解应用以及一段蒸发进行加热[1]。
二氧化碳汽提尿素生产工艺可以作为系统的保温能量和蒸汽喷射器动力能量发挥作用，具有较强的节能降耗作用。
二氧化碳汽提尿素生产工艺的主要特点表现在以下方面：（1）汽提与合成等压。
在二氧化碳和NH3回收方面的整体效率比较高，并且反应压力大约为14MPa，压力小，动力消耗能量也比较小，有利于开展热量回收。
（2）低压系统负荷相对较低。
该装置未设置中压分解回收工序，可以缩减工艺流程，开车时间比较短，工艺的稳定性更强，方便进行操作和管理。
（3）高压圈中物料循环能量低。
高压圈的物料可以直接利用重力进行循环，具有较强的节能降耗作用。
汽提塔高压甲铵冷凝器以及合成塔的设备在框架内进行安装，可以缩小装置面积，适用范围更广。
并且在生产过程中的工艺冷凝液通过解析水解之后，可以直接送往其他工段，能够对冷凝液中的氨进行有效回收，降低尿素生产过程中的生态环保压力。
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第 ４期 ２ ０ １ ４年 ７月
中 氮
肥
Ｎｏ ． ４
Ｍ— Ｓｉ ｚ ｅ ｄ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕｓ Ｆｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
Ｊ ｕ １ ．２ ０ １ ４
中压 汽提 塔在 二 氧 化 碳 汽 提 尿 素 装 置 的应 用
廖 容 波 ，付海 华
（ １ ．北京众联 盛化 工工程有限公 司，北京 １ ０ ０ １ ０ １ ； ２ ．陕西龙门煤化工有限责任公司 ，陕西 韩城 ７ １ ５ ４ ０ ５ ）
［ 中图分类号 ］Ｔ Ｑ ４ ４ １ ． ４ １ ［ 文献标志码 ］Ｂ ［ 文章编 号］１ ０ ０ ４— ９ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４— ０ ０ ２ ７— ０ ２
Ｃ Ｏ ： 在 管 内逆流 接触 ，间壁 用蒸 汽加 热 。根 据平 衡 原理 ，在 加热 和汽提 的 双重作 用下 ，能促 使尿
如果 中压 汽提塔 的液 体分 布器／ ｂ： ｆ Ｌ 被堵 ，则
没有 液 体 进 入 管 中 ，此 时 虽 然 壳 侧 温 度 为 １ ９ ０
液中的甲铵分解 ，并使氨从液相中溢出。随着气 体在 管 内上升 ，气相 中的 氨碳 比会不 断增加 ，但
２ ． １ 中压 汽提 分 解原理 根 据 甲铵 分 解 反 应 式 可 知 ，当 用 纯 Ｃ Ｏ 来 汽提时 ，汽 提管 中气相 氨 的分压接 近 于零 ，故能 使 分解 反应 平衡 反应式 向右 移动 ，促使 甲铵 进一
步分解 。
该 塔 主体材料 为 ３ １ ６ Ｌ ｍ ｏ ｄ ，所 以一般 控 制汽 提 管
的氨碳 比 （ ６ ． ２ ８ ） ，所 以尿 素 甲铵液 的气 液相 尚
未 达到 平衡状 态 ，尿液 中 的氨依 旧可 以被逐 出 。
通 过计算 可 以得 到 出中压汽 提塔 的尿素 甲铵
液 中各 组分 比值 见表 ３ 。
表３ 出 中压 汽 提 塔 尿 素 甲铵 液 各 组 分 比值
剖析。
１ 技术 简介 １ ． １ 技 术 背景
塔 内进 行 。因 精 馏 塔 没 有 汽 提 剂 Ｃ Ｏ （ 加 入 空 气 ） 的通人 ，导致 系统 缺氧 而 造 成设 备 的腐 蚀 ， 同时升 膜式加 热 器效率 较低 ，蒸 汽消耗 较 高 。
中压汽 提塔 为立式 结构 ，塔 上部设 置旋 风分
如下。
如采 用增 加 中 压分 解 吸收 系 统 ，能使
（ １ ）分
离
高 压合成 的 甲铵 液不 经过 高压 汽 提塔 ，直 接进 入
来 自尿 素 合 成 塔 和 汽 提 塔 的含 有 尿 素 、甲
中压系统 ，这样就能避免高压汽提塔因持液量过
多 ，溢 出造成 偏 流 ，以及 汽提 塔效 率下 降 和系统
Ｃ Ｏ ，的过 程 ，其 反应 式如 下 ： Ｎ Ｈ ２ Ｃ Ｏ Ｏ Ｎ Ｈ ４ ２ Ｎ Ｈ ３ Ｔ＋Ｃ Ｏ ２ Ｔ一 １ ５ ８ ． ８ ４ ｋ Ｊ 甲铵 的分解 反应 为 吸热反 应 ，必须 提 供热 量 使 其分解 为 目标 产物 氨 和 Ｃ Ｏ ，冷凝 吸 收后 可 循
４ ５ ７ ０ ０ ４ ） （ 河南煤业 化工集团 中原大化公 司 ， 河南 濮阳
［ 中图分 类号 ］ Ｆ Ｋ ２ ６ ９
［ 文献标 志码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ４— ９ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４— ０ ０ ２ ９一Ｏ ２
山东 某 大氮肥 厂 的 ４ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 二 氧化 碳 汽提尿 素装 置进 行 节能增 产 改造 ，通 过增 加 中压分 解 吸 收 系统 等技 术 ，使 该 尿素 装置 的 生产 能力增 加 了
５ ０ ％ 。本 文着 重介 绍 了该 技术 中 的关键 设 备—— 中压 汽提 塔 ，并对 其 高效 的汽 提分 解作 用进 行 了
摩尔 比 ，下 同 ） 为 ２ ． ２～ ２ ． ５ 。 中压汽 提塔进 、出液相 物料参 数见 表 １ 。
表１ 中压 汽 提 塔 进 、 出液 相 物 料 参 数
由表 ２可 见 ：离开 中压 汽提塔 气相 的氨碳 比
为２ ． ４ ２ ，远 低 于 同等 压 力 下 甲铵 液 平 衡 状 态 下
中压汽 提塔 的塔 内径 为 １ ６ ０ ０ ｍ ｍ （ 上段 ）／ １ ４ ０ ０ ｎ ｌ ｒ ｒ ｌ（ 下段） ，塔高 １ ６ １ １ ３ ，安 装 填料 ４ １ ３ ７ １ 。 该塔操作压力 １ ． ６～１ ． ８ ＭＰ ａ ，塔 顶 温 度 １ ２ ５～ １ ３ ５ ｃ 【 ＝ ，塔底 温度 １ ５ ５～１ ６ ５ ｃ 【 ＝ ，壳 侧 蒸 汽 温 度 １ ８ ５～ １ ９ ５℃ ，中压段 的 氨碳 比 （ Ｎ Ｈ 与 Ｃ Ｏ 的
进 行加 热 ，提供 分解所 需 的热量 。 （ ４ ） 气 体分 布 Ｃ Ｏ 经 过 底 部 气 体 分 布 器 均 匀 进 入 列 管 下 部 ，浓 缩后 的尿 液 从 塔 底 流 出。 由于 Ｃ Ｏ 中加
［ 收稿 日期］２ ０ １ ３ － ０ ９ １ ２ ［ 作者简介］廖容波 （ １ ９ ８ １ 一 ）， 男， 湖北天 门人 ， 工程师 ， 从事 化工工艺设计 。
项 目
ｍ（ Ｎ Ｈ ３ ） ／ ｍ（ Ｎ Ｈ３ ＋Ｃ Ｏ ２ ） ／ ％ ｍ（ Ｃ Ｏ ２ ） ／ｍ（ Ｈ ２ ０ ＋Ｃ Ｏ ２ ） ／ ％
注 ：进 塔 液 相 平 均 分千 量 为 ２ ７ ． ９ ， 出 塔 液 相 平 均 分 ｆ 量 为
３ ３ ． ５。
数 据
４ ３ ． ８ ５
・
２ ８・
中 氮 肥
第 ４期
入 了空 气 ，这可 以使与 尿液接 触 的不锈 钢表 面形
成钝化 保护 膜 ，防止设 备腐 蚀 。 １ ． ４ 中压 汽提 塔 主体 结构及 主要 参数
提 塔进 、出气 相 物料 的组 分 比较见 表 ２ 。
表２ 中压 汽 提 塔 进 、 出气 相 物 料 的 组 分 比 较
中压 汽 提塔是 中压 分解 吸 收系统 的核 心设备 ，集 中了加 热 、汽提 、分解 、精 馏等 功能 。
传 统 中压 分解 塔加 热器 采用 升膜式 结 构 ，中 压 分解 加热 和汽 提是分 开进 行 的 ，尿 液 的加热分 解在 中压 精 馏 塔 内进 行 ，汽 提 在 中 压 Ｃ Ｏ ：汽 提
液相 中 Ｃ Ｏ 绝 大 部 分 以 甲铵 的形 式 存 在 ，所 以
可 以推 算 出 进 塔 物料 中 甲铵 物 质 的 量 氧化碳 不 是 以游 离形
式 存在 ，而 是 以 甲铵 或 者 其 他 铵 盐 的 形 式 存
ｋ ｍ ｏ ｌ ／ ｈ 。液氨 和水 以水合 物 的形 式存 在 ，由 甲铵
物质 的量为 ０ ． ３ ５ ｋ ｍｏ ｌ ／ ｈ 。 ２ 汽提 过程 分析 和探讨
在 。根 据 Ｎ Ｈ 一Ｃ Ｏ 一Ｈ ０ 体 系 饱 和线 的相
图 ，可判 断该组 成 的物料应 该在 尿素 甲铵 区 。
２ ． ２ 影 响 因素及 原 因
（ １ ）温
度
温度是 影 响 中压 汽 提 塔 汽 提 效 果 的 主 要 因
仍 比人 塔尿 液呈 平衡 的气相 氨碳 比要低 。中压 汽
℃， 也不会发生腐蚀 。而另一部分没有堵塞孔眼 的汽 提管 ，负荷 就会 增大 ，液 膜厚 度增加 ，从 底
部进 入 的 Ｃ Ｏ 量就 减少 ，氧含量 随之减少 ，这样
第 ４期
２ ０ １ ４年 ７ 月
中 氮
肥
Ｎｏ ． ４
环 回收利 用 ，避 免 甲铵液 在下 游工 序结 晶和腐蚀 设 备及 管件 。
１ ． ３ 工 艺过 程 分 析
逆 流接 触 ，进行 气液传 质传 热 、精馏 ，促 使氨基
甲酸铵 分解 。 （ ３ ）加 热
出精馏段 的尿液经 液体 分布 器 ，均匀 流入 降 膜 式加 热器 列管 ，在 管 内成 膜 ，管 中心为来 自塔
超压 等 问题 。
１ ． ２ 反 应 机 理
铵 、水 和氨 的反应 混合 物 ，进入 中压 汽提塔 上部
旋 风 分 离 段 。 由于 尿 液 混合 物 减 压 至 １ ． ７—２ ． ０
ＭＰ ａ ，部分 甲铵 分 解 ，部 分 氨 、Ｃ Ｏ ： 和 水从 混 合
液 中闪蒸 出来 。 （ ２ ）精 馏
二氧 化碳 汽 提尿 素装 置通 常 只设置 有 高压合 成 系统 和低 压分解 吸 收 系统 ，由于该装 置受 到 高 压 汽提塔 的 限 制 ，其 设 计 负 荷 弹 性 仅 为 ７ ０ ％ ～
１ １ ５％ ｌ １ ］
，
离器 和 填料 ，塔 下部设 置液 体分 布器 和降膜 式列 管式 加 热器 ，塔底 设置 汽提 分布 头 。其 工艺 过程
底的 Ｃ Ｏ 气 体 ，对 管 内壁 尿 液 进 行 汽 提 ，促 使 氨 基 甲酸 铵 进 一 步 分 解 为 Ｃ Ｏ 和 氨 ，分 解 温 度
合成塔出料时 ，由于转化率较低 ，合成塔 中
甲铵 量较 大 ］ ，经 过 减 压 后 ，进 入 中 压 汽 提塔 。
为１ ５ ５～ １ ６ ５ ｏ Ｃ 。管外 由温度 １ ８ ５ ～ １ ９ ５℃的蒸汽
壳侧 温度不 超过 １ ９ ５℃ 。一般通 过控 制蒸 汽压 力
来 控制 温度 ，实 际操 作 中控制加 热蒸 汽 的压力 不