合成氨生产尿素原理
合成氨生产尿素原理
尿素合成氨生产原理一、生产原理尿素分子式(NH2)2C0,是由液氨和二氧化碳,在尿素合成塔反应生成铵基甲酸铵(甲铵),其中一部分脱水生成尿素,其反应式为:2NH3十C02=NH2COON4NH2C00NH4 = NH2CONH2十H20根据此反应机理,采用不同的压力、温度、氨碳比,形成各种生产工艺。
二、二氧化碳汽提工艺二氧化碳汽提工艺特点是合成压力低,氨碳比低,反应率高而不设中压回收系统,流程短。
缺点是由于氨碳比低,反应物料为酸性介质腐蚀性较强,为防腐蚀在二氧化碳气中添加氧较多达到0.55%~0.7%,如操作不当在合成塔顶排气中会产生过量氧与氢的爆炸性气体,故在高压洗涤器设有防爆板。
在改进型二氧化碳汽提工艺中,为防止合成塔排气形成爆炸性气体,而采取了将二氧化碳气中氢脱除的方法即二氧化碳压缩机出口气体先经过气体加热器将气体加热,进入脱氢反应器(装有把催化剂),然后再将气体冷却,这样增加了三个高压设备,增加了投资。
在70年代一些二氧化碳气提尿素老厂进行技术改造,采用加双氧水技术进行防腐蚀,减少了向二氧化碳气中加氧气量,使其达不到氧氢混合爆炸范围,该项技术己得到推广应用。
现将典型的二氧化碳汽提尿素的生产流程介绍如下:1.原料液氨和气体二氧化碳的压缩由界外供给的液氨,用高压氨泵将压力提高到16.0兆帕,经氨加热器进一步加热到70℃,送入高压喷射器,将高压洗涤器出来的甲铵液增压,一并送人高压冷凝器的顶部。
由界外送来二氧化碳气体,经二氧化碳压缩机压缩至13.79兆帕进入其汽提塔底部。
2.合成和汽提在高压甲铵冷凝器上部送人新鲜的液氨,含有氨和二氧化碳的气提气以及循环返回系统的甲铵液也在14兆帕下送入,出口温度为168~170℃,氨/二氧化碳为2.8~2.9。
换热器用压力0.4兆帕温度143℃的沸水冷却,物料中的气体被冷凝,并反应生成甲铵,放出冷凝热和生成热,产生0.4兆帕的蒸汽,用于后续工序。
在高压冷凝器中,使氨与二氧化碳全部生成甲铵,大约有78%的氨和70%二氧化碳冷凝成液体,生成的甲铵液与末冷凝的气体从底部各自的管离开高压甲铵冷凝器,进入合成塔底部。
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。
合成氨生产尿素原理
尿素合成氨生产原理一、生产原理尿素分子式(NH2)2C0,是由液氨和二氧化碳,在尿素合成塔反应生成铵基甲酸铵(甲铵),其中一部分脱水生成尿素,其反应式为:2NH3十C02=NH2COON4NH2C00NH4 = NH2CONH2十H20根据此反应机理,采用不同的压力、温度、氨碳比,形成各种生产工艺。
二、二氧化碳汽提工艺二氧化碳汽提工艺特点是合成压力低,氨碳比低,反应率高而不设中压回收系统,流程短。
缺点是由于氨碳比低,反应物料为酸性介质腐蚀性较强,为防腐蚀在二氧化碳气中添加氧较多达到0.55%~0.7%,如操作不当在合成塔顶排气中会产生过量氧与氢的爆炸性气体,故在高压洗涤器设有防爆板。
在改进型二氧化碳汽提工艺中,为防止合成塔排气形成爆炸性气体,而采取了将二氧化碳气中氢脱除的方法即二氧化碳压缩机出口气体先经过气体加热器将气体加热,进入脱氢反应器(装有把催化剂),然后再将气体冷却,这样增加了三个高压设备,增加了投资。
在70年代一些二氧化碳气提尿素老厂进行技术改造,采用加双氧水技术进行防腐蚀,减少了向二氧化碳气中加氧气量,使其达不到氧氢混合爆炸范围,该项技术己得到推广应用。
现将典型的二氧化碳汽提尿素的生产流程介绍如下:1.原料液氨和气体二氧化碳的压缩由界外供给的液氨,用高压氨泵将压力提高到16.0兆帕,经氨加热器进一步加热到70℃,送入高压喷射器,将高压洗涤器出来的甲铵液增压,一并送人高压冷凝器的顶部。
由界外送来二氧化碳气体,经二氧化碳压缩机压缩至13.79兆帕进入其汽提塔底部。
2.合成和汽提在高压甲铵冷凝器上部送人新鲜的液氨,含有氨和二氧化碳的气提气以及循环返回系统的甲铵液也在14兆帕下送入,出口温度为168~170℃,氨/二氧化碳为2.8~2.9。
换热器用压力0.4兆帕温度143℃的沸水冷却,物料中的气体被冷凝,并反应生成甲铵,放出冷凝热和生成热,产生0.4兆帕的蒸汽,用于后续工序。
在高压冷凝器中,使氨与二氧化碳全部生成甲铵,大约有78%的氨和70%二氧化碳冷凝成液体,生成的甲铵液与末冷凝的气体从底部各自的管离开高压甲铵冷凝器,进入合成塔底部。
尿素的原理
尿素的原理
尿素,化学式为CO(NH2)2,是一种无色、无臭、结晶性固体,是一种重要的有机化合物。
它在生物体中起着重要的作用,也在化工生产中有着广泛的应用。
那么,尿素的原理是什么呢?
首先,我们来看一下尿素的合成原理。
尿素最常见的合成方法是通过氨和二氧化碳的反应得到。
氨和二氧化碳在高温高压下反应,生成尿素和水。
这个过程被称为尿素合成反应,是工业上生产尿素的主要方法之一。
其次,尿素的原理还涉及到其在生物体内的代谢过程。
尿素是人体内的一种废物,它是由肝脏中的氨基酸代谢产生的。
氨基酸在体内代谢产生氨,而氨在肝脏中与二氧化碳结合生成尿素,然后通过尿液的形式排出体外。
这个过程被称为尿素循环,是人体内氮的代谢过程中的重要环节。
另外,尿素还有着良好的溶解性,这也是其原理之一。
尿素在水中有很高的溶解度,因此可以很容易地被人体代谢和排泄。
这也使得尿素在化肥生产和农业领域有着广泛的应用,因为它可以很容易地被植物吸收利用。
此外,尿素还可以通过水解反应产生氨气和二氧化碳。
这个过程在一些工业生产中有着重要的应用,比如在制备氨气和二氧化碳的过程中。
总的来说,尿素的原理涉及到其合成、生物体内的代谢过程、溶解性以及水解反应等方面。
它在工业生产、生物体内代谢以及农业领域都有着重要的应用,是一种非常重要的有机化合物。
通过深入了解尿素的原理,我们可以更好地理解其在各个领域中的应用,从而更好地利用和发展它的性能和功能。
合成氨尿素生产技术介绍课件
合成氨尿素生产技术的发展历程主要包括高塔法、中压法、低压法等,目前低压法是主流的生产方法。
合成氨尿素生产技术广泛应用于化肥、医药、化工等领域,具有重要的经济和社会价值。
合成氨尿素生产技术的发展历程
21世纪初,中国科学家张涛发明了“煤制气-合成氨”技术,实现了煤炭资源的高效利用。
06
20世纪50年代,中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,提高了合成氨的效率和环保性。
俄罗斯:Uralchem合成氨尿素项目,年产能30万吨
合成氨尿素生产技术在农业领域的应用
提高农作物产量:合成氨尿素作为肥料,可以提高农作物的产量和品质。
改善土壤质量:合成氨尿素可以改善土用水量,提高水资源的利用率。
减少环境污染:合成氨尿素可以减少化肥对环境的污染,降低农业对环境的影响。
优化反应条件:提高反应温度、压力和催化剂活性,提高生产效率
01
改进工艺流程:采用先进的工艺技术,降低能耗和污染
02
提高设备性能:采用高效、节能、环保的设备,提高生产效率和降低生产成本
03
加强生产管理:优化生产计划,提高生产效率,降低生产成本
04
研发新型催化剂:提高催化剂活性和选择性,降低能耗和污染
05
02
合成氨尿素生产技术的应用领域
01
农业:作为肥料,提高作物产量
02
工业:作为原料,生产塑料、树脂、涂料等
03
环保:处理废水,降低环境污染
04
能源:生产氢气,作为清洁能源
05
医药:生产药物,如抗生素、维生素等
06
食品:生产食品添加剂,如防腐剂、增味剂等
合成氨尿素生产技术的原理
2
合成氨尿素生产技术的化学反应原理
尿素生产安全技术
尿素生产安全技术前言尿素是一种重要的化学品,广泛应用于化肥、塑料、医药等多个领域。
然而,尿素生产过程中存在着很多的安全风险,例如:化学反应中的火灾爆炸、气体泄漏、跑冒滴漏、粉尘爆炸等。
因此,尿素生产企业应当不断提升自身安全生产能力,以确保生产过程中的安全和稳定。
尿素生产的流程和原理尿素的制备流程一般包括以下几个步骤:1.合成氨生产2.氨气与二氧化碳反应生成尿素3.尿素脱水4.晶体化其中,合成氨生产主要是通过气体反应,使空气中的氮气与天然气中的氢气反应生成氨气。
氨气与二氧化碳反应生成尿素的反应式如下:N2 + 3H2 -> 2NH3NH3 + CO2 -> NH2COONH4尿素脱水一般采用真空蒸发或压力脱水的方法,将尿素水溶液中多余的水分去除。
晶体化是将脱水后的尿素蒸发结晶而成。
尿素生产中的安全隐患和对策火灾爆炸尿素生产过程中,常常涉及到高温高压条件下的各种化学反应。
因此,火灾爆炸是一个常见的安全隐患。
此时,企业应当采取以下的措施:1.设计合理的防火防爆措施:如安装消防设施,建立消防管道系统等。
2.采取必要的安全措施:对于含有易燃、易爆等物质的设备采用特殊的防爆设施,确保操作人员的人身安全。
3.加强员工培训:提高员工的安全意识和应急处理能力,切实做好安全防范工作。
气体泄漏尿素生产中,各种气体的泄漏是另一个值得关注的问题。
如氨气、二氧化碳等气体都具有毒性和易燃爆的特性。
以下是针对气体泄漏的安全措施:1.设置气体检测器:安装气体检测器可以及时发现气体泄漏的存在,避免大规模的事故发生。
2.加强气体管道的维护:保持气体管道的完整性,防止管道老化、腐蚀等导致泄漏的情况发生。
3.做好危险化学品的储存和运输:对危险化学品的储存和运输要求严格,防止针对危险品的严重事故发生。
跑冒滴漏和粉尘爆炸尿素生产过程中,跑冒滴漏和粉尘爆炸也是两个需要特别注意的安全隐患。
以下是对应的预防措施:1.对管道、阀门进行定期检查:在生产运营过程中,检查各管道、阀门、连接件等设备是否完好,做好必要的维修保养,优化设备运作效率,防止跑冒滴漏。
尿素的生产工艺
尿素的生产工艺尿素是一种重要的氮肥和化学原料,其生产工艺主要包括合成氨和尿素合成两个步骤。
合成氨过程一般采用哈贝法或氨气的氧化法。
哈贝法是一种传统的工艺,主要由天然气蒸汽重整和催化转化、高压电解和催化转化等步骤组成。
首先,天然气与水蒸汽在催化剂的存在下进行重整反应,生成合成气体。
然后,合成气体通过催化转化反应生成氨气。
最后,氨气经过高压电解反应,生成纯氨气。
气体中的水分、硫化物和其他杂质则通过各种净化步骤被去除。
另一种常用的合成氨方法是氨气的氧化法。
这种方法主要通过将氨气与氧气反应生成一氧化氮(NO),然后在催化剂的存在下与空气中的氧气反应生成二氧化氮(NO₂),再经过水的吸收去除杂质。
最后,将二氧化氮还原成氨气和水,利用吸收溶液进行洗涤和净化,得到纯度较高的合成氨。
尿素合成主要采用尿素脲法或碳酸氨法。
尿素脲法是目前主流的生产工艺,其原料是合成氨和二氧化碳。
首先,将合成氨和二氧化碳按一定的比例混合,然后经过高温和高压的催化反应生成尿素。
反应过程中需要控制反应温度、压力和催化剂的使用,以提高反应效率和产量。
随后,尿素溶液通过分馏塔进行精馏,得到纯净的尿素。
碳酸氨法是另一种常用的尿素合成方法。
该方法将合成氨与液态二氧化碳反应生成尿素。
在反应过程中,合成氨和液态二氧化碳以一定的比例混合,然后通过高温和高压的催化反应生成尿素。
最后,通过冷却和净化过程,得到纯度较高的尿素。
尿素的生产工艺需要控制反应条件、催化剂的选择和使用,以及合理的工艺流程等因素。
随着技术的发展,尿素生产工艺不断改进和优化,以提高生产效率、降低能耗和环境污染。
同时,通过循环利用废水和废气,实现资源的节约和环境保护。
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。
合成氨生产尿素原理
合成氨生产尿素原理合成氨生产尿素是重要的工业化学反应之一,查尔斯•弗里德里希•本生的过程中使用一氧化碳和氮气生成氨,这是现代合成氨过程的基础,现在已被用来生产多种其他重要的化工产品。
本文将介绍合成氨生产尿素的原理,并讨论优化这个过程的方法。
合成氨生产尿素原理合成氨生产尿素的工艺流程是一个固定的过程,简单地说,首先将气态的尿素酶输入反应器,蒸汽加热该反应器的温度,然后将高浓度的氧化亚氮与高压的氢气直接反应生成氨气,氨气压力高达2-3MPa,与二氧化碳反应生产尿素,反应中生成的热量用来保持反应器的温度。
需要注意的是,氨和二氧化碳在中高温和高压下才能产生反应,另外,反应的过程中,也需要使用高效的催化剂,如铁、铜或银。
大规模的尿素生产中也需要通过调节反应器内气体比例和压力,以及使用适当的催化剂,来控制反应的速率和效率。
优化合成氨生产尿素的过程在大规模的尿素生产过程中,有一些方法可以通过优化反应器的操作来提高产量和效率,包括以下几种方法:1. 温度控制:反应的温度对反应的速率和效率有重要的影响,不同温度下反应速率和效率是不同的,通常在200℃以上反应为可逆反应,而在下降温度时,反应将产生热量,导致反应器温度升高,因此需要注意反应温度的控制,以保证效率和总产量。
2. 压力控制:在反应器中,氨气和二氧化碳的化学反应需要在高压状态下才能发生,如50倍标准大气压和200℃的条件下,反应速率最快,但反应压力过高可能会导致反应器爆炸。
因此,必须平衡反应压力和速率,以确保反应器的安全性。
3. 催化剂选择:合成氨生产尿素的过程中,选择合适的催化剂非常重要,因为催化剂可能对反应速率和效率产生重要的影响。
应选择高效的催化剂和合适的反应条件,以确保产出高质量的尿素。
总之,优化合成氨生产尿素的过程可以提高产量和效率,并且可以保证生产的尿素质量高。
在此过程中,一定注意反应器的安全性,这是非常关键的。
尿素合成
尿素合成工艺流程2.1尿素合成原理尿素合成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+CO2→NH2COONH4+159.47kJ①NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O-28.49kJ②总反应为:2NH3+CO2→CO(NH2)2+H2O-103.7kJ。
式①该步反应是一个可逆,强放热体积缩小的反应,在一定条件下,此反应率很快,容易达到平衡,且此反应二氧化碳的平衡转化率很高。
式②是可逆慢速微吸热的可逆反应,平衡转化率一般为50%~70%,也是是尿素合成中的控制速率的反应,该步需要在液相中进行。
氨与二氧化碳的摩尔比为2.0,温度为170~190℃时,压力高到足以使反应物得以保持液态时,甲铵转化成尿素的转化率(以CO2计)为50%;其反应速率随温度的提高而增大。
温度不变,转化率随压力的升高而增大,转化率达到某一值后,压力升高,转化率并不会有明显变化,此时,几乎全部反应混合物都以液态形式存在于合成系统中。
氨和二氧化碳的摩尔比提高,二氧化碳转化率增加,氨的转化率降低。
实际生产工艺过程中一般要求氨与二氧化碳的摩尔比≥3,这是由于氨的回收较二氧化碳容易,因此都需要使氨过量。
反应物料中水的存在将降低转化率,在工业设计过程中需要把循环物料中水分量降低到最小限度。
反应物料停留时间的增加可使转化率提高,但是这种做法并不经济。
典型的尿素合成工艺操作条件为温度180~200℃、压力13.8~24.6MPa、反应物料停留时间25~40min,氨与二氧化碳摩尔比2.8~4.5。
2.2水溶液全循环法工艺流程水溶液全循环法生产工艺流程详见图2去回收系统CO 2氨基甲酸铵液液氨 水溶液全循环法合成尿素示意流程图1-预反应器;2-尿素合成塔;3-预分离器;4-中压循环加热器;5-中压循环分离器;6-精馏塔;7-低压循环加热器;8-低压循环分离器;9-闪蒸槽;10-尿素贮槽;11-尿素溶液泵;12-一段蒸发加热器;13-一段蒸发分离器;14-二段蒸发加热器;15-二段蒸发分离器;16-熔融尿素泵; 17-造粒塔水溶液全循环法生产工艺流程说明如下:(1)二氧化碳的压缩与净化:纯度为96.2%的原料二氧化碳经一二段压缩到0.981~1.128MPa(绝经脱硫净化工序后,经五段压缩至21.61Mpa ,气体温度约为125℃,送往尿素合成塔。
合成氨生产尿素原理
合成氨生产尿素原理合成氨是一种重要的化学原料,在农业、化肥、化工等领域有广泛的应用。
而合成氨生产尿素是一种重要的合成氨应用方式之一、下面将详细介绍合成氨生产尿素的原理。
尿素是一种重要的化学化肥,它含有高氮含量,是植物生长所必需的主要营养元素之一、合成氨生产尿素是通过将合成氨与二氧化碳(CO2)反应而得到的。
1.合成氨的生产合成氨的生产是通过哈伯-博什过程进行的。
该过程中,氮气和氢气在高温高压条件下经过催化剂的作用相互反应,生成合成氨。
具体反应方程如下:N2+3H2->2NH32.尿素的生产尿素是通过合成氨与二氧化碳反应而得到的。
该反应又称为尿素合成反应,是一种直接合成反应,具体过程如下:2NH3+CO2->NH2CONH2+H2O在反应中,两个合成氨分子与一个二氧化碳分子发生反应,生成一个尿素分子和一个水分子。
尿素合成反应需要在一定温度和催化剂的作用下进行。
通常情况下,反应温度为140-180摄氏度,压力为1.5-3.5兆帕。
常用的催化剂为铁或钨等金属。
3.尿素的后处理尿素合成反应后,还需要进行一系列的后处理步骤,以提高产物的纯度和质量。
主要包括冷凝、结晶、干燥等步骤。
首先,在尿素反应产生的气体中冷凝回收未反应的合成氨,并将其循环使用。
然后,通过加热和结晶,将含有尿素的溶液分离为尿素晶体和母液。
最后,通过干燥将尿素晶体中的水分蒸发掉,得到纯净的尿素晶体。
尿素晶体经过各种处理后,可以制成不同颗粒度的尿素颗粒,以适应不同的农业和工业需求。
总结:合成氨生产尿素的原理是通过合成氨与二氧化碳反应而得到尿素。
具体过程中,合成氨和二氧化碳在适当温度和压力下经过催化剂的作用相互反应,生成尿素和水。
尿素生产还需要进行冷凝、结晶、干燥等后处理步骤。
尿素是一种重要的化学化肥,在农业和化工领域有广泛的应用。
合成尿素原理
合成尿素原理
合成尿素是一种重要的化学反应,其原理是通过将二氧化碳和氨反应生成尿素。
这个过程通常被称为尿素合成反应。
尿素合成反应通常在高压和高温下进行。
首先,通过对空气进行氮的焚烧或通过空分设备获取纯氧以制备高纯度的氧气。
然后将氨气和制备好的氧气通过催化装置送入反应器中。
反应器内通常存在一种催化剂,通常是铁或铁钨复合物。
这些催化剂具有高效的活性,可以促进气相中氧气和氨气的反应。
在反应过程中,氧气和氨气发生氧化还原反应,产生一氧化碳和水。
一氧化碳继续与氨气反应,形成尿素的重要中间产物─氰酸。
接着,氰酸再发生水解反应,生成尿素和二氧化碳。
整个反应过程如下所示:
2NH3 + CO2 → NH2-COO-NH4 → H2N-CO-NH2 + H2O
在此基础上,后续还需要进行多个步骤的处理和纯化,以获得高纯度的尿素产品。
尿素合成反应是一项复杂的工业过程,但也具有广泛的应用。
尿素被广泛应用于化肥、医药、塑料等领域,对促进农业生产和人类生活都有重要意义。
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。
尿素生产原理
尿素生产原理
尿素是一种重要的化肥和工业原料,其生产原理主要包括合成氨和尿素合成两个步骤。
合成氨是尿素生产的第一步,而尿素合成则是将合成氨与二氧化碳进行反应制得尿素。
下面将详细介绍尿素的生产原理。
合成氨是尿素生产的第一步。
合成氨的方法有多种,其中最常用的是哈伯-王氏法。
该方法是利用氮气和氢气在高温高压条件下经过催化剂的作用生成氨气。
合成氨的反应方程式为N2 + 3H2 → 2NH3。
合成氨是尿素合成的重要原料,因此合成氨的质量和产量直接影响着尿素的生产效率和质量。
尿素合成是尿素生产的第二步。
尿素合成是将合成氨与二氧化碳进行反应制得尿素。
尿素合成的反应方程式为2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O。
在尿素合成过程中,需要使用合成氨、二氧化碳和合成尿素的反应器。
此外,还需要加入适量的催化剂和溶剂,控制合成反应的温度、压力和时间,以确保尿素的产率和质量。
尿素生产原理的关键是合成氨和尿素合成两个步骤。
在实际生产中,需要严格控制各项工艺参数,确保合成氨和尿素合成反应的顺利进行。
此外,还需要对原料和产品进行严格的质量检验,以确保生产出的尿素符合国家标准和客户要求。
总的来说,尿素的生产原理主要包括合成氨和尿素合成两个步骤。
合成氨是尿素的重要原料,而尿素合成则是将合成氨与二氧化碳进行反应制得尿素。
尿素的生产原理涉及到多个工艺步骤和参数控制,需要严格按照生产工艺进行操作,以确保生产出符合质量要求的尿素产品。
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。
尿素合成氨生产原理
尿素合成氨生产原理一、生产原理尿素分子式(NH2)2C0,是由液氨和二氧化碳,在尿素合成塔反应生成铵基甲酸铵(甲铵),其中一部分脱水生成尿素,其反应式为:2NH3十C02=NH2COON4NH2C00NH4= NH2CONH2十H20根据此反应机理,采用不同的压力、温度、氨碳比,形成各种生产工艺。
二、二氧化碳汽提工艺二氧化碳汽提工艺特点是合成压力低,氨碳比低,反应率高而不设中压回收系统,流程短。
缺点是由于氨碳比低,反应物料为酸性介质腐蚀性较强,为防腐蚀在二氧化碳气中添加氧较多达到0.55%~0.7%,如操作不当在合成塔顶排气中会产生过量氧与氢的爆炸性气体,故在高压洗涤器设有防爆板。
在改进型二氧化碳汽提工艺中,为防止合成塔排气形成爆炸性气体,而采取了将二氧化碳气中氢脱除的方法即二氧化碳压缩机出口气体先经过气体加热器将气体加热,进入脱氢反应器(装有把催化剂),然后再将气体冷却,这样增加了三个高压设备,增加了投资。
在70年代一些二氧化碳气提尿素老厂进行技术改造,采用加双氧水技术进行防腐蚀,减少了向二氧化碳气中加氧气量,使其达不到氧氢混合爆炸范围,该项技术己得到推广应用。
现将典型的二氧化碳汽提尿素的生产流程介绍如下:1.原料液氨和气体二氧化碳的压缩由界外供给的液氨,用高压氨泵将压力提高到16.0兆帕,经氨加热器进一步加热到70℃,送入高压喷射器,将高压洗涤器出来的甲铵液增压,一并送人高压冷凝器的顶部。
由界外送来二氧化碳气体,经二氧化碳压缩机压缩至13.79兆帕进入其汽提塔底部。
2.合成和汽提在高压甲铵冷凝器上部送人新鲜的液氨,含有氨和二氧化碳的气提气以及循环返回系统的甲铵液也在14兆帕下送入,出口温度为168~170℃,氨/二氧化碳为2.8~2.9。
换热器用压力0.4兆帕温度143℃的沸水冷却,物料中的气体被冷凝,并反应生成甲铵,放出冷凝热和生成热,产生0.4兆帕的蒸汽,用于后续工序。
在高压冷凝器中,使氨与二氧化碳全部生成甲铵,大约有78%的氨和70%二氧化碳冷凝成液体,生成的甲铵液与末冷凝的气体从底部各自的管离开高压甲铵冷凝器,进入合成塔底部。
合成氨生产尿素基础学习知识原理
尿素合成氨生产原理一、生产原理尿素分子式(NH2)2C0,是由液氨和二氧化碳,在尿素合成塔反应生成铵基甲酸铵(甲铵),其中一部分脱水生成尿素,其反应式为:2NH3十C02=NH2COON4NH2C00NH4 = NH2CONH2十H20根据此反应机理,采用不同的压力、温度、氨碳比,形成各种生产工艺。
二、二氧化碳汽提工艺二氧化碳汽提工艺特点是合成压力低,氨碳比低,反应率高而不设中压回收系统,流程短。
缺点是由于氨碳比低,反应物料为酸性介质腐蚀性较强,为防腐蚀在二氧化碳气中添加氧较多达到0.55%~0.7%,如操作不当在合成塔顶排气中会产生过量氧与氢的爆炸性气体,故在高压洗涤器设有防爆板。
在改进型二氧化碳汽提工艺中,为防止合成塔排气形成爆炸性气体,而采取了将二氧化碳气中氢脱除的方法即二氧化碳压缩机出口气体先经过气体加热器将气体加热,进入脱氢反应器(装有把催化剂),然后再将气体冷却,这样增加了三个高压设备,增加了投资。
在70年代一些二氧化碳气提尿素老厂进行技术改造,采用加双氧水技术进行防腐蚀,减少了向二氧化碳气中加氧气量,使其达不到氧氢混合爆炸范围,该项技术己得到推广应用。
现将典型的二氧化碳汽提尿素的生产流程介绍如下:1.原料液氨和气体二氧化碳的压缩由界外供给的液氨,用高压氨泵将压力提高到16.0兆帕,经氨加热器进一步加热到70℃,送入高压喷射器,将高压洗涤器出来的甲铵液增压,一并送人高压冷凝器的顶部。
由界外送来二氧化碳气体,经二氧化碳压缩机压缩至13.79兆帕进入其汽提塔底部。
2.合成和汽提在高压甲铵冷凝器上部送人新鲜的液氨,含有氨和二氧化碳的气提气以及循环返回系统的甲铵液也在14兆帕下送入,出口温度为168~170℃,氨/二氧化碳为2.8~2.9。
换热器用压力0.4兆帕温度143℃的沸水冷却,物料中的气体被冷凝,并反应生成甲铵,放出冷凝热和生成热,产生0.4兆帕的蒸汽,用于后续工序。
在高压冷凝器中,使氨与二氧化碳全部生成甲铵,大约有78%的氨和70%二氧化碳冷凝成液体,生成的甲铵液与末冷凝的气体从底部各自的管离开高压甲铵冷凝器,进入合成塔底部。
合成氨生产尿素基础学习知识原理
合成氨生产尿素基础学习知识原理首先,合成氨的基本原理是哈柏-博什过程,该过程利用高温高压条件下的氮气和氢气的催化反应生成氨气。
这个过程可以分为三个主要步骤:压缩和混合、催化反应和冷却和分离。
在压缩和混合步骤中,氮气和氢气会被分别经过压缩机进行压缩,然后混合在一起。
正常情况下,氮气与氢气的摩尔比应该为3:1,这是由于催化剂的要求。
混合后的气体经过冷凝系统被冷却至适宜的反应温度。
接下来是催化反应步骤,混合气体会被引入一套研磨过的催化剂床层中,通常使用铁、钴或镍作为催化剂。
这些催化剂能够在高温高压下促进氮气和氢气的反应生成氨气。
催化反应是一个自发放热的过程,反应会释放出大量的热量。
在冷却和分离步骤中,反应生成的氨气会被送入冷却器冷却,然后通过氨洗塔进行洗涤,以去除杂质气体。
随后,冷却后的氨气会被加气压缩成液氨,用于制造尿素和其他化肥。
接下来是尿素的生产原理,尿素是由氨气和二氧化碳反应生成的。
氨气会与二氧化碳在合成器中反应,生成一种叫作脲的中间产物。
脲在高温高压下进一步反应,生成尿素。
反应的条件通常为150°C至200°C的温度和150至200个大气压的压力。
尿素合成反应的速率很快,可以在5到15秒钟内完成。
反应后的混合气体还会包含其它产物和未反应的氨气,通过减压和冷却处理,其中的尿素会以固体形式以及蒸汽的形式从气相中分离出来。
固体尿素会被进一步处理,以去除杂质和水分,然后通过粉碎和分级处理成所需的粒度。
综上所述,合成氨生产尿素的基础学习知识原理包括合成氨和尿素的反应原理。
合成氨通过高温高压下的催化反应生成氨气,而尿素则是通过氨气和二氧化碳的反应生成。
这两个过程都需要适当的温度和压力条件,并通过一系列的冷却和分离步骤来得到最终产品。
生产尿素的工艺流程
生产尿素的工艺流程
《生产尿素的工艺流程》
生产尿素是化工行业的重要领域之一,它是一种重要的氮肥和化工原料。
生产尿素的工艺流程主要包括合成氨、尿素合成和尿素结晶,下面我们来详细了解一下生产尿素的工艺流程。
1. 合成氨
合成氨是生产尿素的第一步,通常采用哈伯-波仑法或者气相氨合成法。
在哈伯-波仑法中,氮气和氢气在高温高压条件下反应生成氨气。
而气相氨合成法则是通过催化剂将氮气和氢气在低温低压条件下反应生成氨气。
2. 尿素合成
合成氨后,接下来是将氨气和二氧化碳进行反应生成尿素。
这个过程是通过将氨气和二氧化碳在高压高温条件下经过催化剂的作用进行氨氢化反应,生成脲酰胺。
然后再将脲酰胺经过加热解聚反应生成尿素。
3. 尿素结晶
尿素合成后,需要进行结晶处理。
首先是通过蒸馏将残余的氨气和脲酰胺分离,然后将尿素溶液进行结晶,得到尿素晶体。
最后对尿素晶体进行干燥处理,得到成品尿素。
以上就是生产尿素的工艺流程,包括合成氨、尿素合成和尿素结晶。
这个工艺流程不仅需要高温高压的条件,还需要催化剂
的作用和精确的操作技术。
因此,生产尿素是一个复杂而又重要的工艺过程,在化工行业中有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
尿素合成氨生产原理一、生产原理尿素分子式(NH2)2C0,是由液氨和二氧化碳,在尿素合成塔反应生成铵基甲酸铵(甲铵),其中一部分脱水生成尿素,其反应式为:2NH3十C02=NH2COON4NH2C00NH4 = NH2CONH2十H20根据此反应机理,采用不同的压力、温度、氨碳比,形成各种生产工艺。
二、二氧化碳汽提工艺二氧化碳汽提工艺特点是合成压力低,氨碳比低,反应率高而不设中压回收系统,流程短。
缺点是由于氨碳比低,反应物料为酸性介质腐蚀性较强,为防腐蚀在二氧化碳气中添加氧较多达到0.55%~0.7%,如操作不当在合成塔顶排气中会产生过量氧与氢的爆炸性气体,故在高压洗涤器设有防爆板。
在改进型二氧化碳汽提工艺中,为防止合成塔排气形成爆炸性气体,而采取了将二氧化碳气中氢脱除的方法即二氧化碳压缩机出口气体先经过气体加热器将气体加热,进入脱氢反应器(装有把催化剂),然后再将气体冷却,这样增加了三个高压设备,增加了投资。
在70年代一些二氧化碳气提尿素老厂进行技术改造,采用加双氧水技术进行防腐蚀,减少了向二氧化碳气中加氧气量,使其达不到氧氢混合爆炸范围,该项技术己得到推广应用。
现将典型的二氧化碳汽提尿素的生产流程介绍如下:1.原料液氨和气体二氧化碳的压缩由界外供给的液氨,用高压氨泵将压力提高到16.0兆帕,经氨加热器进一步加热到70℃,送入高压喷射器,将高压洗涤器出来的甲铵液增压,一并送人高压冷凝器的顶部。
由界外送来二氧化碳气体,经二氧化碳压缩机压缩至13.79兆帕进入其汽提塔底部。
2.合成和汽提在高压甲铵冷凝器上部送人新鲜的液氨,含有氨和二氧化碳的气提气以及循环返回系统的甲铵液也在14兆帕下送入,出口温度为168~170℃,氨/二氧化碳为2.8~2.9。
换热器用压力0.4兆帕温度143℃的沸水冷却,物料中的气体被冷凝,并反应生成甲铵,放出冷凝热和生成热,产生0.4兆帕的蒸汽,用于后续工序。
在高压冷凝器中,使氨与二氧化碳全部生成甲铵,大约有78%的氨和70%二氧化碳冷凝成液体,生成的甲铵液与末冷凝的气体从底部各自的管离开高压甲铵冷凝器,进入合成塔底部。
反应物在合成塔内自下而上通过,在温度180~185℃、压力13.5~14.0兆帕下,将甲铵转化为尿素,二氧化碳转化率为57%~58%,从内部溢流管离开送人气提塔。
在合成塔顶部出气中除氨、二氧化碳外,还有氧、氮、氢、惰性气体等,送人高压洗涤器。
高压洗涤器下部是直立管壳式浸没冷凝器,器内充满液体,气体鼓泡向上通过,上部为鼓泡段。
液体出鼓泡段,一部分从内溢流管返回浸没冷凝段底部,一部分外流出去进入喷射泵的吸入口。
出口甲铵液的温度保持在160℃,为了防止冷却过度,管外用热水冷却,热水在一个封闭的加压系统中用循环水泵循环。
从高压洗涤器顶部出来还含氨、二氧化碳气的惰性气进入吸收塔,被冷凝液吸收后放空。
送入吸收塔的冷凝液是从氨水贮槽分别用解吸塔给料泵及升压泵经过顶部加料冷却器送人吸收塔的上段填料层,用闪蒸槽冷凝液泵将闪蒸槽冷凝液送人下段填料层,在塔底所得的稀甲铵液,部分返回下段填料层循环吸收,部分送人低压洗涤器中吸收从低压甲铵冷凝器出来的氨和二氧化碳。
最终甲铵液从低压洗涤器或吸收器液位槽底部进入高压甲铵泵,升压后经高压洗涤器返回甲铵冷凝器。
因高压甲铵冷凝器中的压力要比高压洗涤器约高0.3兆帕,因此甲铵液必须在高压喷射器中用16.0兆帕液氨喷射才能返回到反应系统中去。
气提塔,亦称高压热交换器,从合成塔底部出来反应混合物从上部进入向下流入管束并以液膜状态沿管壁向下流,然后在165~175℃下从底部离开。
从二氧化碳压缩机来二氧化碳气体从底部进入,将溶液中氨和二氧化碳赶出,实际上约有85%的氨及75%二氧化碳从反应混合物中被气提出来,同时也有一些水蒸发出来,出口液体含氨6%~8%。
从气提塔顶部出来气体送入高压冷凝器的顶部。
气提塔用2.0兆帕饱和蒸汽进行加热,与工艺液体相接触的管子的温度不能高于200℃,否则会发生严重腐蚀。
3.循环离开气提塔的尿素减压到0.25~0.35兆帕,送入精馏塔。
尿液中的一部分甲铵分解,所需的热由溶液本身供给,从而使溶液的温度下降到105~110℃。
溶液从精馏塔底进入循环加热器,在此溶液的温度升高到135℃,结果使甲铵再一次分解。
在精馏塔底部的分离器中进行液气分离,气体通过填料上升,被下流的冷尿液所冷却。
而出精馏塔的气体与解吸塔来的气体一并进人低压甲铵冷凝器的底部。
为了取走甲铵生成热与冷凝热用调温水冷却,而调温水又在循环水冷却器中冷却,这样可避免冷却水温度过低而引起固体甲铵生成。
低压甲铵冷凝器顶部的气液混合物进人液位槽,进行气液分离。
大部分甲铵液循环回低压甲铵冷凝器,而一部分从底部抽出,用高压甲铵泵送人高压洗涤器的顶部。
从液位槽的液体中分离出来的气体随即进入低压吸收器被甲铵液洗涤,除惰性气体外全部气体被吸收下来,末冷凝的气体离开吸收器顶部放空。
从精馏塔底部出来的溶液减压后进入闪蒸槽,在溶液减压时少量的氨同较大量蒸汽从溶液中逸出,使溶液在温度从135℃降到90~95℃,得到尿素溶液浓度约为73%,经过大气腿流入尿液贮槽。
4.尿液蒸发与造粒在蒸发系统中将尿素溶液中的水蒸发,浓缩成浓度为99.7%的尿液,蒸发采用两段真空蒸发。
二段蒸发器用0.9兆帕蒸汽供热,此时溶液浓缩到99.7%。
离开二段蒸发器底部的尿素熔体,由熔融尿素泵送人造粒塔顶的造粒喷头,喷淋造粒。
颗粒状尿素从造粒塔底出来被送往贮存包装。
产品尿素含氮≥46.3%(质量),缩二脲≤0.9%(质量)。
5.解吸在闪蒸槽及蒸发系统中蒸发出来的水蒸气在冷凝器中冷凝后,含有少量的尿素、氨和二氧化碳,经过大气腿流人氨水贮槽。
从蒸发冷凝器来的含有少量尿素和氨的冷凝液流入氨水贮槽另一小室,被送到解吸塔的顶部。
解吸塔是浮阀塔,进入的液体经过各层塔板上的溢流管逐层流下,从塔底出去。
蒸汽从塔底进入,由于液体与蒸汽的逆流接触,液体中的氨和二氧化碳愈来愈少,而离开塔顶的蒸汽中含有全部解吸出来的氨和二氧化碳以及水蒸气。
混合气通过调节引人低压冷凝器,将解吸的氨和二氧化碳循环回到反应系统中去。
解吸塔底部出来的液体通过换热器与入塔溶液换热后,再通过塔底液位自动控制减压后送人下水道,水中含有尿素0.2%,含氨0.05%,温度约70℃。
吨尿素耗氨580千克。
80年代引进的尿素装置将解吸塔排出水再经高压水解器用高压蒸汽将水中含尿素和氨分解回收,使排水中含尿素和氢达到5×10—6以下,可以用作锅炉用水,不再排入下水道。
三、新一代改进二氧化碳气提工艺新一代改进二氧化碳气提工艺,将原来立式高压冷凝器改为卧式池式冷凝器,将布置高压设备的框架降低了。
特点是采用池式冷凝器,将原来立式降膜式甲铵冷凝器改为卧式结构,工艺介质走壳侧,低压蒸汽走管侧,壳侧为高压简体内衬316L,筒体内设U型管束,材质为25-22-2,U型管与管板的焊接采用内孔焊,即管子不穿过管板,只对管端头与管板上的25-22-2衬里相焊接,施工难度较大。
管内通入蒸汽冷凝液用泵强制循环,利用甲铵冷凝反应热副产低压蒸汽。
汽提气在卧式壳侧的甲铵液中鼓泡湍动冷凝吸收,大大提高了甲铵液在甲铵冷凝器中的停留时间,大约有63%的尿素在甲铵冷凝器中生成,而可将尿素合成塔容积减少,降低合成塔的高度。
由原来布置高压设备高框架由65米降到38.5米,随之工艺框架也降低了。
改进二氧化碳气提尿素合成塔采用了新型高效塔板,防止塔内反应溶液的返混现象,合成塔容积较一般的二氧化碳气体合成塔减少20%~25%。
池式冷凝器为高压设备,材质要求高,设备造价也高,日产1000吨尿素装置,设备费超过1000万人民币,是其缺点。
该工艺消耗指标较先进。
四、氨汽提工艺工艺特点是:(1)氨/二氧化碳比较高,为防腐蚀在二氧化碳气中加氧量少,二氧化碳转化率较高。
(2)在高压合成后,设有中低压分解循环回收系统,操作弹性大,在50%负荷下能正常运转。
(3)气提塔的操作温度、压力较高,采用钦材或衬铬的双金属管材,防止腐蚀。
(4)尿素合成塔、甲铵冷凝器均布置在地面,没有高框架,维修安装均方便。
(5)热回收完善,蒸汽消耗量较少。
工艺流程说明如下。
尿素合成与高压回收来自界区外的液氨,经氨升压泵升压,再经高压氨泵送入氨预热器,高压液氨用作氨基甲酸铵喷射泵的驱动流体,使来自甲铵分离器的氨基甲酸铵溶液升至合成压力。
氨与甲铵的混合液进入合成塔与人塔的二氧化碳进行反应,生成氨基甲酸铵和尿素。
由界区外送来二氧化碳经压缩机压缩至15.69兆帕,在二氧化碳压缩机人口前加入少量空气用以纯化不锈钢表面,防止由于反应物所造成的腐蚀。
混合物在降膜式加热器向下流动的同时被蒸汽加热。
溶液中的二氧化碳由于氨的气提作用而从溶液中沸腾逸出,从而使溶液中的二氧化碳含量得到降低。
来自气提塔顶部的气体和中压吸收塔并经高压碳铵泵增压的回收液,送往高压甲铵冷凝器,全部混合物在此冷凝并经喷射泵返回合成塔。
2.中压分解与回收从气提塔底部出来的含有低残留量二氧化碳的溶液减压至1.765兆帕,进人中压分解分离器顶部,减压释放出的气体和溶液在此进行分离。
溶液中残留的甲铵在底部分解器分离。
含氨和二氧化碳的中压分解气体离开分离器顶部进入真空预浓缩器,,被来自低压分解回收的一部分碳铵溶液吸收,所产生的热量供尿素蒸发使用中压分解气最终在中压冷凝器中冷凝,冷凝热量由冷却水移走。
在冷凝器中二氧化碳几乎全部被吸收。
从冷凝器来的混合物流人中压吸收塔的下部,未吸收和末冷凝的气体进入上部精馏段,二氧化碳在过程中被吸收,氨则被精馏出来。
回流氨送入顶部塔板,除去出塔气体中的微量二氧化碳和水。
回流液氨经氨升压泵从液氨贮槽抽出送往中压吸收塔顶部。
中压吸收塔出塔的溶液经高压碳铵液泵再经高压碳铵预热器预热后,返回到合成回收。
含有惰性气体的氨气离开中压吸收塔顶部在氨冷凝器中冷凝,冷凝的液氨和含有氨的惰气进人液氨贮槽,由氨回收塔出来的氨和惰性气体则送往中压氨洗涤吸收塔,与逆流冷凝液进行接触洗涤,将气氨回收。
从中压氨洗涤吸收塔底部出来的氨水溶液经离心泵返回到中压吸收塔。
低压分解与回收:离开中压分解器收集罐底部的溶液减压到0.44兆帕后进入低压分解器顶部分离器,减压释放出的闪蒸气体在此分离,残留的甲铵在底部分解加热段分解。
离开低压分解器分离器顶部的气体与来自解吸塔的气体汇合,首先进入氨预热器进行吸收和冷凝,然后进入低压冷凝器,用冷却水进行再吸收和将冷凝热带走。
惰性气体在洗涤塔中被清洗后排放。
混有残留情性气体的液体被送到碳铵液贮槽,再经离心泵将碳铵液送至真空预浓缩器分离器。
真空预浓缩:由低压分解器收集器底部出来的溶液减压到0.034兆帕,进入降膜式真空预浓缩器。
顶部减压释放分离闪蒸气体,残留的甲铵在底部分解加热段分解。