尿素生产工艺流程简介
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。
尿素工艺流程图
尿素工艺流程图
尿素工艺是一种制备尿素的化学工程过程。
下面是一个简洁的尿素工艺流程图的描述,其中包括主要步骤和反应条件。
尿素工艺流程图
1. 吸收剂制备
氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)从化合物气体进料中分离出来。
氨气先通过冷凝器冷却,然后通过压缩机加压。
二氧化碳通过压缩机进一步压缩。
2. 合成反应
吸收剂和尿素制备物的反应在压力脱除过程中进行,其中合成反应采用尿素合成反应器。
在合成反应器中,通过加热吸收剂混合物至一个特定温度,以促进反应。
3. 真空脱除
合成反应后,产生的混合物进入真空脱除装置。
通过降低压力,将未反应的氨气和其他轻质组分从反应物中除去。
4. 还原反应
从真空脱除装置中得到的尿素混合物进入还原反应器。
在还原反应器中,使用脱水剂,如甲醇(CH3OH),对尿素进行脱水反应。
5. 结晶
还原反应得到的尿素溶液通过降低温度来促进结晶。
结晶过
程中,尿素分离出来,并通过过滤或离心等方式得到尿素晶体。
6. 精制
结晶得到的尿素晶体进行洗涤,以去除杂质。
然后经过干燥,将尿素晶体转化为尿素颗粒。
7. 包装和储存
精制后的尿素颗粒通过包装装入袋子或容器中,并存放在干
燥的仓库中,等待出厂或运输。
该工艺流程图简要描述了从吸收剂制备到尿素包装和储存的主要步骤。
这是一种典型的尿素工艺流程,具体的条件和设备设计可能会根据不同工厂的要求有所变化。
尿素生产流程
尿素生产流程
尿素是一种重要的化肥和工业原料,其生产流程主要包括合成氨、尿素合成和尿素精制三个步骤。
首先,合成氨。
合成氨是尿素生产的第一步,通常采用哈勃法
或氨合成循环法。
在哈勃法中,氮气和氢气在高温高压下通过催化
剂反应生成氨气。
而氨合成循环法则是在低温高压下,氮气和氢气
在催化剂的作用下生成氨气。
无论采用哪种方法,合成氨都是尿素
生产的基础。
其次,尿素合成。
尿素合成是将合成氨与二氧化碳在催化剂的
作用下进行反应生成尿素。
这一步骤中,合成氨和二氧化碳的比例、反应温度、压力以及催化剂的选择都会影响尿素的产率和质量。
在
反应结束后,通过蒸馏和结晶等工艺,得到尿素产品。
最后,尿素精制。
尿素精制是将合成的尿素产品进行精制处理,提高其纯度和质量。
精制过程中,通常采用结晶、洗涤、干燥等工艺,去除杂质和水分,得到合格的尿素成品。
尿素生产流程虽然简单,但其中涉及的反应条件、催化剂选择、
设备运行等方面都需要严格控制,以确保产品的质量和产率。
同时,尿素生产过程中也会产生一定量的废水和废气,对环境造成一定影响,因此在生产过程中需要做好环保工作,减少对环境的影响。
总的来说,尿素生产是一个复杂的化工过程,需要严格控制各
个环节,确保产品质量和安全生产。
随着科技的不断进步,尿素生
产技术也在不断改进和完善,为提高产能、降低能耗、减少污染做
出了重要贡献。
相信随着技术的不断发展,尿素生产将会迎来更加
美好的未来。
尿素生产工艺流程简介
尿素生产工艺流程简介
尿素是一种理想的氮肥,广泛应用于农业生产中。
下面简要介绍尿素的生产工艺流程。
尿素的生产主要包括合成氨和合成尿素两个过程。
合成氨的工艺流程如下:
1. 获取天然气:天然气是合成氨生产的主要原料。
首先,从地下的天然气田或油田提取天然气。
2. 脱硫:天然气中含有硫化氢和二硫化碳等杂质,需要将其脱除。
一般采用吸收剂法进行脱硫。
3. 脱水:将脱硫后的天然气进行脱水处理,以减少水蒸气对后续反应的干扰。
4. 压缩:将脱水后的天然气进行压缩,提高反应过程的产物浓度。
5. 进料催化:将压缩后的天然气与氛围空气混合,进入反应器进行催化反应,生成合成氨。
6. 分离:将反应器产物进行冷却和分离,得到合成氨。
合成尿素的工艺流程如下:
1. 进料处理:将合成氨与二氧化碳按一定比例混合。
2. 反应器反应:将混合物进入反应器进行加热反应,生成尿素。
3. 分离:将反应器产物进行分离,得到尿素和一些杂质产物。
4. 精制:对分离得到的尿素进行精制和净化处理,以提高产品质量。
5. 包装:将精制的尿素包装成所需的不同规格。
以上是尿素生产的主要工艺流程。
需要注意的是,尿素生产过程中需要控制反应温度、压力和催化剂的使用量等参数,以确保反应的高效和产品质量的稳定。
同时,也需要对生产设备进行合理的维护和清洁,以确保生产过程的安全和正常运行。
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该温度下的平衡压力1~3Mpa.对于水溶液全循环法,当温度为190℃和NH3/CO2等于4时,相应的平衡压力是18Mpa左右,故其操作压力是一般为20Mpa左右.反应时间对于反应温度为180~190℃的装置,一般反应时间是40~60min,其转化率可达平衡转化率的90~95%.对于反应温度为200℃个装置,反应时间一般为30min左右,其转化率也接近于平衡转化率.6工艺流程:由于目前普遍采用水溶液全循环法生产尿素下面就简述水溶液循环法生产尿素的流程.图3-19是目前在我国得到广泛应用的中压、低压两段分解水溶液全循环法直接造粒尿素工艺流程图。
尿素生产工艺流程简介
尿素生产工艺流程简介
《尿素生产工艺流程简介》
尿素是一种重要的化工产品,广泛用于肥料、塑料、医药等领域。
其生产工艺流程简介如下:
1. 合成氨制备:尿素的生产是从合成氨开始的。
合成氨通常使用哈贝法或泠热法制备,通过高温高压下,将氨气和二氧化碳反应生成脲。
这是尿素合成的第一步。
2. 脲的水解:脲水解是尿素生产的关键步骤之一。
将脲与水加热反应,生成尿素和氨气。
这一步骤通常在高温下进行。
3. 结晶分离:经过水解的混合物中,尿素和未反应的脲被分离出来。
通常采用结晶分离技术,将尿素从溶液中结晶出来。
4. 结晶洗涤:分离得到的尿素晶体需要进行洗涤,以去除杂质和未反应的物料。
洗涤步骤通常采用溶液冲洗或真空沉降等技术。
5. 干燥:洗涤后的尿素晶体需要进行干燥,以去除水分使其达到一定的含水率。
通常采用旋转干燥机或流化床干燥机等设备进行干燥处理。
6. 包装:最后一步是将干燥后的尿素晶体进行包装,以便储存和运输。
以上即是尿素生产过程中的主要工艺流程。
尿素生产工艺因企业技术和规模的差异会有所不同,但总体上包括合成氨制备、脲的水解、结晶分离、结晶洗涤、干燥和包装等步骤。
通过这些步骤的相互配合,能够高效、持续地生产出高质量的尿素产品。
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与气体二氧化碳的合成来完成的,在合成塔D201中,氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵,氨基甲酸铵脱水生成尿素与水,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压缩与脱氢、液氨升压、合成与气提、循环、蒸发、解吸与水解以及大颗粒造粒等工序。
1、2、1 二氧化碳压缩与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与分离器,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。
尿素生产工艺及流程
根据不同要求,可以采用三种方法生产固体尿素。
①结晶法 将尿液蒸浓到约85%,再通过冷却、结晶、分离、干燥而得到产品。在结晶过程中,通入约95℃的热空气,使结晶与干燥同时进行的方法称为无母液结晶法。也有采用真空结晶法,借以充分利用系统的反应热(如三井东压法)。结晶法的特点是成品中缩二脲含量<0.3%,但成品易吸湿、结块,一般作工业尿素用。
③颗粒成型法造粒 塔式喷淋造粒法产品强度较低,粒径较小,抗碎、抗磨强度较差,不能满足掺混肥料及机械施肥的需要。60年代起,发展了颗粒成型法造粒新技术,即把96%以上的尿,逐层凝结在晶种粒子表面而形成颗粒尿素。产品粒度为2~4mm(根据需要可达7~11mm),不但强度高,且不易吸湿结块,可以散装贮存,此法造粒装置可分盘式造粒、转鼓造粒和流动床造粒等。 产品规格 一般规定如表中所列指标
生产尿素的原料是氨和二氧化碳,后者是合成氨厂的副产品。尿素合成反应分两步进行:①氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵(简称甲铵);②甲铵脱水生成尿素,其反应式为:
2NH3+CO2NH2CO2NH4+159.47kJ (1)
NH2CO2NH4NH2CONH2+H2O-28.49kJ (2)
式(1)是强放热反应,在常压下反应速度很慢,加压下则很快。式(2)是温和的吸热反应。
生产工艺 氨和二氧化碳在合成塔内,一次反应只有55%~72%转化为尿素(以CO2计),从合成塔出来的物料是含有氨和甲铵的尿素溶液(简称尿液)。在进行尿液后加工之前,必须将氨和甲铵分离出去。甲铵分解成氨和二氧化碳是尿素合成反应中式(1)的逆反应,是强吸热反应,用加热、减压和气提等手段能促进这个反应的进行。围绕着如何回收处理从合成塔里出来的反应混合物料,曾发展了尿素的多种生产工艺。①不循环工艺和部分循环工艺:不循环工艺是指从合成塔出来的物料,经减压至常压并用蒸汽加热,将氨和二氧化碳分离出来,尿液送去后加工系统,氨用于生产其他的铵盐。部分循环工艺是把从甲铵分解器内分解出来的部分氨和二氧化碳,以甲铵水溶液的形式循环回合成塔。不循环和部分循环工艺较简单,投资较省、操作费用也较低,缺点是要附设庞大的铵盐加工系统,经济上不合理,新的尿素厂则采用全循环工艺。②全循环工艺:是把未转化成尿素的氨和二氧化碳,经分离后全部循环返回尿素合成系统。这类工艺因分解、循环的方法不同而有不同,但主要是水溶液循环法和气提法
尿素的工艺生产过程(CO2气提法)
刘佳明铵的生成
2NH 3 CO 2 NH 4COONH 2
Ⅱ)甲铵脱水生成尿素
NH4COONH 2 CO(NH 2)2 H2O
❖ 1.1二氧化碳气体的压缩
❖ 从上道工序送来的CO2气体将所含液滴分离后进入 CO2压缩机。在压缩机各进出口设有若干温度、压 力监测点,以便于监视压缩机的运行状况,压缩机 的负荷是通过改变压缩机转速来控制的,经压缩后 的气体(压力约为14.3MPa,温度为110℃左右)送去 脱氢系统。
❖ 1.2氨气的加压
❖ 合成氨装置送来的液氨经流量计量后引入高压氨泵, 液氨在泵内加压至16.0MPa(A)左右。液氨的流量根 据系统的负荷,通过控制氨泵的转速来调节。加压 后的液氨经高压喷射器与来自高压洗涤器中的甲铵 液,一起由顶部进入高压甲铵冷凝器。
❖ 1.3液氨的加压高压合成与CO2气提回收
❖ 合成塔、气提塔、高压冷凝器和高压洗涤器这四个设备组 成高压圈,这是二氧化碳气提法的核心部分,这四个设备的 操作条件是统一考虑的,以达到尿素的最大产率和热量的最 大回收。
❖ 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,合成塔内设有筛板, 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。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位,经过溢流管 从塔下出口排出,经过液位控制阀进入气提塔上部,再经塔 内液体分配器均匀地分配到每根气提管中。液体沿管壁成液 膜下降,分配器液位高低起着自动调节各管内流量的作用。 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。管间以蒸汽加热,合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵 将被蒸出和分解,从塔顶排出,尿液及少量未分解的甲铵从 塔底排出。
尿素工艺流程简述
尿素工艺流程简述1、尿素的合成CO2压缩机五段出口CO2气体压力约20.69MPa(绝),温度约125℃,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℃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H2O/CO2(摩尔比)0.65~0.70。
从氨泵来的液氨经预热器预热至40~70℃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186~190℃,进料NH3/CO2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,CO2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155~160℃,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2m3/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LR C302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。
工业合成尿素工艺流程
工业合成尿素工艺流程工业合成尿素是一种重要的化肥,广泛应用于农田中提高土地肥力。
下面是工业合成尿素的工艺流程。
1. 原料准备合成尿素的主要原料是天然气和空气。
天然气中含有丰富的甲烷,其中的氢气将作为合成尿素的还原剂。
空气中的氮气将作为尿素中的主要源气。
此外,还需要一些辅助原料,如氨、氨水、硫酸等。
2. 氨的制备氨是尿素合成的重要原料,可以通过多种方法制备。
常用的方法是通过氮气和氢气的催化合成反应来生成氨。
反应条件是在高温高压下进行,并有合适的催化剂参与。
3. 合成尿素反应合成尿素的反应是尿素和二氧化碳的催化缩合反应。
反应条件是在高温高压下进行,并有合适的催化剂参与。
首先将氨与二氧化碳进行催化缩合反应,生成尿素和水。
然后将得到的尿素溶解在水中,去除杂质,得到较纯的尿素溶液。
4. 结晶与过滤尿素溶液经过结晶处理,制成尿素结晶。
结晶过程中涉及到温度、浓度、过滤时间等多个因素的控制。
结晶后,将尿素结晶进行过滤,去除水分和杂质。
5. 干燥与冷却经过过滤的尿素结晶进行干燥处理,去除多余的水分,使尿素的含水量降到一定的范围。
然后对尿素进行冷却处理,降低尿素的温度,以便储存和包装。
6. 包装与储存尿素经过冷却处理后,将其进行包装,常用的包装方式是将尿素装入袋子或散装。
然后将包装好的尿素储存起来,以便后续使用。
以上就是工业合成尿素的工艺流程。
这个过程涉及到多个反应和操作步骤,需要严格控制各个环节的条件和参数,以获得高质量的尿素产品。
工业合成尿素的发展使得农业得到了很大的推动,为农田提供了充足的氮肥,提高了农作物的产量。
工业合成尿素工艺流程
工业合成尿素工艺流程
《工业合成尿素工艺流程》
工业合成尿素是一项复杂的化工过程,通常通过化学反应从过程氮和氢合成。
下面是合成尿素的工艺流程:
1. 合成氨
合成尿素的第一步是合成氨。
在这个步骤中,氮气和氢气通过催化剂的作用被转化为氨气。
通常使用费树尔催化剂或铑催化剂来加速这一反应。
这一步骤的反应方程式为N2 + 3H2 →
2NH3。
2. 合成碳酸酯
接下来,合成氨与二氧化碳反应生成碳酸酯。
这一步骤通常在高压和高温下进行,催化剂为氧化锌。
反应方程式为NH3 + CO2 → NH2COONH4。
3. 氨解
合成碳酸酯接着与过量氨气在高温高压下发生氨解反应。
氨解后生成氨和尿素。
这一步骤的反应方程式为NH2COONH4 + NH3 → 2NH2CONH2 + H2O。
4. 结晶过滤
生成的尿素溶液在结晶器中结晶,并经过过滤和洗涤,将得到的尿素脱水干燥,使其达到合格品位。
5. 脱氢
合成尿素通常含有少量氨,需要经过加热脱氢反应,除去杂质。
脱氢后的尿素可以直接用于农业肥料生产或其他化工产品的生产。
在整个工业合成尿素的工艺流程中,控制反应条件,选择合适的催化剂,精确控制产品的分离和纯化过程是非常重要的。
同时,环保要求也要得到满足,以减少废水和废气的排放,保护生态环境。
合成尿素工艺流程
合成尿素工艺流程
《合成尿素工艺流程》
合成尿素是一种重要的化工产品,广泛应用于农业肥料、医药和化工等领域。
其生产过程主要分为合成氨和合成尿素两个步骤。
以下是合成尿素的工艺流程:
1. 合成氨
合成氨是生产尿素的关键步骤。
首先,通过蒸汽重整法或燃煤法生产氢气,然后将氢气与氮气在高压、高温条件下进行催化反应,生成氨气。
合成氨的反应方程式如下:
N2 + 3H2 → 2NH3
2. 氨的制备
合成氨后,将其氨化,生成脲。
硫酸与氨反应,从而生成硫酸铵(NH4HSO4),之后再与钠氢化合再生成氨。
3. 尿素的合成
脲经蒸馏脱水,生成尿素。
此过程中,需控制温度、压力及流量以保证反应物的充分转化。
整个合成尿素的工艺流程需要严格控制各项参数,确保反应物能够充分转化并得到纯度较高的尿素。
此外,还需要考虑能源消耗、原料损耗以及对环境的影响等因素。
在工艺流程的实施中,需要注意设备的维护、生产过程中废水和废气的处理,以及安全生产等问题。
通过严格的操作和控制,
合成尿素的工艺流程将能够高效、安全地实施,从而得到优质的尿素产品。
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/mol B•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。
尿素生产工艺
尿素生产工艺尿素生产工艺,是指利用合成氨与二氧化碳在合适的条件下反应,生成尿素的过程。
尿素是一种重要的有机氮化合物,广泛应用于肥料、化工、医药等领域。
本文将介绍尿素生产的基本工艺流程以及关键步骤,旨在向读者提供对尿素生产工艺的初步了解。
一、尿素生产的基本工艺流程尿素生产的基本工艺流程包括氨合成、尿素合成以及尿素精制三个主要步骤。
1. 氨合成:氨合成是尿素生产的第一步骤,其主要目的是将天然气或煤炭等原料转化为合成氨。
氨合成过程采用哈贝法,即将天然气进行蒸汽重整,得到一氧化碳和氢气,再将一氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成合成氨。
2. 尿素合成:尿素合成是尿素生产的核心步骤,该步骤中,合成氨与二氧化碳在高温高压条件下进行反应生成尿素。
尿素合成工艺主要采用斯特鲁夫法(Streulens法)或布里克尔法(Birkeland-Eyde法)。
在该步骤中,尿素合成塔中的合成氨与二氧化碳进行反应,生成尿素水溶液,并通过连续的蒸发浓缩和结晶等处理工艺,获得固态尿素产品。
3. 尿素精制:尿素精制是尿素生产的最后一个步骤,其目的是提高尿素产品的纯度和质量。
尿素精制通常包括过滤、干燥、冷却和包装等工艺。
在过滤过程中,去除尿素溶液中的杂质,使尿素溶液的纯度得到提高。
然后,通过干燥和冷却等工艺,将尿素溶液转化为固态尿素产品。
最后,将固态尿素产品进行包装,以便储存和运输。
二、尿素生产中的关键步骤在尿素生产过程中,几个关键步骤对整个工艺流程的效果和成品质量有着重要影响。
1. 合成氨的制备:合成氨是尿素生产的关键原料,其制备过程需要注意催化剂的选择和催化剂床的设计,以提高合成氨的产率和纯度。
2. 合成反应条件的控制:尿素合成过程中需要控制的反应条件有温度、压力和催化剂浓度等。
合适的反应温度和压力可提高尿素合成的转化率和选择性,而催化剂浓度的控制可影响尿素的纯度。
3. 尿素合成塔的设计:尿素合成塔是尿素合成的关键设备,其设计需要考虑反应器的材料、结构和操作条件等方面。
尿素的生产工艺
与CO2直接合成法两种。
三、尿素的合成原理
尿素生成的反应分两步进行。 第一步:氨和二氧化碳反应形成甲铵,这个强烈的放热反应很快达到平衡。
第二步:在液相中,甲铵被脱水生成尿素和水,和第一步相比,这个吸热平衡反 应很慢,因此被称为尿素合成的控制反应。
一、尿素的性质
❖ 化学性质:
❖ 易水解,弱碱性,与酸性肥料制成复合肥料 ❖ 加热异构化,高温缩合,用在有机合成工业中。 ❖ 尿素最重要的用途是作肥料,含氮量46%以上。在土壤中转变
成碳酸铵后水解及硝化被植物吸收的。
二、尿素的生产方法
❖ 1773年,伊莱尔.罗埃尔,尿液蒸发,发现尿素。 ❖ 1828年,弗里德里希.维勒首次使用无机物质氰酸钾与硫酸铵人工合成了尿
五、尿素溶液的蒸发和造粒
蒸发工艺:
一次蒸发:需3.3kPa以上的真空度; 需较大的传热面积和蒸汽分离器; 易结晶,堵塞管道。
二次蒸发:2.7kPa-3.3kPa,130 ℃,蒸发浓度75-95%; 6.7kPa,130-140 ℃,蒸发至熔融态(99.7% ) 。
造粒
原理:自然风从造粒塔的底端吹入,尿素液
从顶端落下,冷却成粒。
塔高:86米
六、尿素的前景展望
现状:
天然气生产尿素成本:1200/吨 煤生产:900/吨 市售价:1100/吨
前景:
彩色尿素 车用尿素:缩二脲含量小于0.8%
尿素的生产工艺
❖ 一、尿素的简介 ❖ 二、尿素的生产方法 ❖ 三、尿素的合成原理 ❖ 四、工艺流程 ❖ 五、尿素溶液的蒸发和造粒 ❖ 六、前景展望
尿素合成工艺
尿素合成工艺2.工艺原理及生产流程介绍尿素生产过程主要有:(1)原料氨和二氧化碳的压缩(2)合成与气提(3)中低压分解和回收工序(4)尿液的蒸发和造粒(1)原料氨和二氧化碳的压缩原料液氨由合成氨车间供给,进入尿素车间后,经过氨预热器后进入高压氨泵,为了避免液氨气化需控制液氨的温度比经过氨泵提压后的沸点低10℃。
原料气CO2经过二氧化碳压缩机压缩后送入合成塔和气提塔底部。
(2)合成与气提合成氨装置来的原料液氨经过升压和预热后进尿素合成塔,原料CO2经脱氢反应器脱除H2后,再经过压缩,大部分的CO2送汽提塔作汽提介质,其余部分则送尿素塔合成尿素。
在达到高的转化率后,尿素进入汽提塔,通过CO2汽提,将尿素溶液中的未反应的甲铵分解以及过量的氨汽提出来之后进入甲铵冷凝器,经过汽提后的尿素溶液送至提纯工序。
甲铵冷凝器出来的气体则进一步进入高压吸收塔冷却器进一步回收NH3和CO2,甲铵冷凝器底部出来的甲铵溶液通过高压甲铵喷射器进入尿素合成塔。
(3) 中低压分解和回收工序从合成工序来的尿素溶液进入一段分解塔,通过尿素自身热量使液相中的一部分NH3和CO2被解吸出来,进而通过中压蒸汽的热量使甲铵分解成气相的NH3和CO2,再进入一段吸收塔冷却器。
从一段分解塔出来的尿素溶液经二段溶液分解塔进一步使尿素溶液中的NH3和CO2降至0.7%和0.5%。
从二段分解塔出来的尿素溶液经冷凝、闪蒸后送至蒸缩工序。
(4)尿液的蒸发和造粒从提纯工序来的尿素溶液经预压缩至70%wt左右,再进入蒸发工序,经二段工序蒸发后,送造粒塔生产颗粒尿素产品。
蒸发出来的水蒸汽,进入最终浓缩器表冷器,冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。
从蒸发器出来的汽液混合物在分离器中分离,气相经冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。
3. 合成尿素工艺流程框图如上图所示。
尿素的工艺和职业危害
尿素的工艺和职业危害一、尿素的制造工艺:尿素生产工艺流程简介新建项目以无烟煤为主要生产原料,首先合成氨和CO2,然后二者再合成尿素。
原料煤经过造气炉造气,形成原料气,原料气经过压缩,进入变换炉进行变换后生成变换气,变换气经过脱硫、脱碳、精脱硫后成为合成气,脱碳后的合成气中的CO2被溶剂吸收后生成的CO2气体作为合成尿素的原料。
合成气经过压缩后送入双甲精制制备甲醇,从双甲精制后出来的合成气经过压缩后作为氨合成的原料气,原料气经过氨合成塔后合成液态氨,作为合成尿素的原料。
液氨进入尿素合成塔,与合成装置来的CO2气体在尿素合成塔中合成尿液,尿液经过蒸发去除水分后,进入尿素造粒系统,形成大颗粒尿素成品。
1、原料煤贮运系统原料煤由汽车运入干煤棚,再由抓斗桥式起重机抓入受煤坑或由汽车直接倒入受煤坑,通过电振给料机给至带式输送机运至筛分厂房,通过园振动筛进行筛分,筛上原煤通过带式输送机送至造气炉炉顶的卸料小车,卸入汽化炉煤仓供汽化炉造气使用,筛下煤通过带式输送机进入热电站的燃料煤系统。
2、燃料煤贮运系统汽车运来的燃料煤人工卸入干煤棚内贮存,上煤时由抓斗桥式起重机送入受煤斗,受煤斗的出料口设有电机振动给料机,将燃料煤按需要输送量给进备1带式输送机,经过备2带式输送机转运至筛分破碎厂房,由圆振筛进行筛分,筛上大于8mm的块煤进入破碎机,破碎后的煤给进备3带式输送机上;筛下小于8mm的合格煤也进入备3带式输送机上,再经过备4带式输送机转运至锅炉房上煤层,由备5带式输送机分别给进锅炉的贮煤斗中。
造气系统生产工艺流程及其职业病危害因素的分布3、造气系统生产工艺(1)造气造气过程由吹风、上吹制气、下吹制气、空气吹净五个阶段组成。
粒度合格的原料块煤,经皮带运至各造气炉料仓,由自动加煤装置将煤连续均匀地加入造气炉内,与鼓风机鼓入的空气混合进行燃烧,同时将混有少量空气的过热蒸汽分别从炉底和炉上部通入炉内,与炽热的炭层发生反应,在造气炉内发生的主要化学反应有:以上反应产生的混合气分别称为上行煤气和下行煤气,上、下行煤气进入造气余热回收器回收热量后,进入煤气冷却器,洗涤冷却至常温后送气柜。
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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
6.脱碳工段(变压吸附)
流程说明:
利用吸附剂加压吸收、减压再生的原理,经两段吸附,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;解
吸废气送吹风气燃烧,回收利用。
吸附剂为活性氧化铝、活性炭、硅胶。
7、甲醇工段
流程说明:
在12.5MPa 220-280°C、催化剂存在的条件下,将压缩送来的合格原料气中CO
CO H2转化为甲醇并分离,降低气体中2CO CO成分含量。
反应热得到合理利用。
8、烃化工段
流程说明:
在26-27 MPa、220-280 C、催化剂存在的条件下,将醇后气中微量CO CQ、和H反应生成水和烃、醚等有机物,降低气体中CO、CO2成分含量,净化后的气体送往合成工段。
反应热得到合理利用。
9、合成工段
___ ____ L—烃化补气冷交换器氨冷却器丄氨分离
器
流程说明:
在26-28MPa 450-480 C、催化剂存在的条件下,将精制的氢氮混合气直接合成为氨,然后将所产的气氨从未合成为氨的混合气中冷凝分离下来。
得到产品液氨送往氨库供尿素合成用,分离氨后的氮氢气体循环使用。
反应热得到合理利用。
10、压缩工段
I 二脱来气
烃化
——变换
流程说明
一脱岗位来半水煤气由一入总管分别送至各机一入阀前,进一段缸加 压后依次经缓冲器、冷却器、分离器后进入 NH 机二段缸进一步加压后依次 经二级缓冲器、冷却器、分离器后有二出阀送至变换岗位。
二脱岗位来气,经三入总管,分别送至各机三段进口阀前,经三段气 缸加压后依次经三级缓冲器、冷却器、分离器后,由三出阀送至脱碳岗位。
脱碳来气经四入总管送各机四入阀前,经四段缸加压后依次经缓冲器、 冷却器、分离器后进入五段缸进一步进行加压,经五级缓冲器、冷却器后 分离器后,由五出阀送甲醇岗位。
作用是提高原料气压力,把气体输送到各工序(变换、脱碳、甲醇、 合成等)并提供各工序生产必要的压力条件,易使这些过程按工艺要求得 以顺利进行。
11、精醇工段
精馏采取萃取蒸馏原理
甲醇 一入缓
流程说明
将甲醇岗位制得的粗甲醇通过精馏除去粗甲醇中的水分和有机杂质制得精甲醇。
流程说明:
在19.6 MPa 、180-190 C 条件下,用氨和二氧化碳直接合成尿素,未反应的氨和二 氧化碳通过回收和循环利用,可以分为四个步骤:
1 、原料氨、二氧化碳的净化和压缩;
2、 尿素的合成;
3、 未反应物分解与回收循环;
4、 尿素溶液蒸发造粒。
12、尿素工段
分分离器—二分塔
分加热器。