尿素的生产方法

尿素的生产方法
工业上用二氧化碳与氨合成尿素，由于反应物不能完全转化，未反应物需要回收。

回收方式很多，早期有不循环法和部分循环法，现均采用全循环法。

全循环法是尿素合成后，未转化的氨和二氧化碳经多段蒸馏和分离后，以各种不同形式全部返回合成系统循环利用。

无论何种全循环法，尿素生产的基本工艺相同，分为四个基本步骤：
1氨与二氧化碳的供应与净化；
2氨与二氧化碳合成尿素；
3尿素熔融液与未反应物质的分离与回收；
4尿素熔融物的加工。

目前，工业上采用水溶液全循环法及气提法。

(l)水溶液全循环法尿素合成的未反应物氨和COz，经减压加热分解分离后，用水吸收成甲铵溶液，然后循环回合成系统称为水溶液全循环法。

该法自20世纪60年代起迅速得到推广，在尿素生产中占有很大的优势，至今仍在完善提高。

典型的有荷兰斯塔米卡本水溶液全循环法、美国凯米科水溶液全循环法及日本三井东压的改良C法及D法等。

我国中小型尿素厂多数采用水溶液全循环法。

水溶液全循环法工艺可靠、设备材料要求不高、投资较低。

缺点是反应热没能充分利用，一段甲铵泵腐蚀严重，甲铵泵的制造、操作、维修比较麻烦；为了回收微量的CO2和氨气，使流程变得过于复杂。

(2)气提法是用气提剂如CO2、氨气、变换气或其他惰性气体，在一定压力下加热并气提合成反应液，促进未转化的甲铵分解。

NH2COONH4=2NH3(g)↑+CO2(g)↑（可以反映）
该式是吸热、体积增大的可逆反应，只要有足够的热量，并能降低反应产物中任意组分的分压，甲铵的分解反应就一直向右进行。

气提法就是利用这一原理，当通入co.气时，气相中co.的分压接近于1，而氨的分压趋于O，致使反应不断进行。

同样，用氨气提也有相同的结果。

根据通入气体介质的不同，分为c0.气提法、NH3气提法和变换气气提法等。

气提法工艺是当前尿素合成生产中重要的技术改进，与水溶液全循环法相比，具有流程简化、能耗低、生产费用低、单系列大型化和运转周期长等优点。

具有代表性的气提法有：荷兰斯塔米卡本CO2气提法、意大利斯那姆氨气提法、意大利蒙爱公司的等压双循环法(IDR)及日本三井东压低能耗法(ACES)。