尿素装置工艺流程介绍(PPT 48张)
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。
尿素装置工艺流程介绍
尿素装置工艺流程介绍尿素是一种重要的氮肥，广泛应用于农业生产中。
尿素装置是生产尿素的关键设备，它通过一系列的工艺流程将原料转化为尿素产品。
本文将介绍尿素装置的工艺流程，包括原料准备、合成反应、脱水、脱碳等环节。
原料准备尿素装置的原料主要包括天然气和氨。
天然气是尿素合成反应的主要能源，而氨则是反应的主要原料。
在原料准备阶段，天然气经过净化处理去除杂质后，与空气混合进入合成气制备系统。
经过一系列反应，合成气中的一氧化碳和氢气逐渐转化为氨，为后续的尿素合成提供原料。
合成反应尿素的合成反应是尿素装置的核心环节。
在反应器中，经过高温和高压条件下的催化作用，将氨和二氧化碳转化为尿素。
合成反应通常采用化学吸收剂作为催化剂，使得反应能够在相对较低的温度和压力下进行。
合成反应的化学方程式如下：NH3 + CO2 → NH2CONH2尿素合成反应是一个放热反应，反应过程需要控制温度和压力的变化，以确保反应的高效进行。
同时，合成反应还需要控制反应物的进料速率和水的加入量，以维持反应的平衡状态。
脱水合成反应产生的尿素中含有一定量的水分，为了提高尿素产品的纯度，需要进行脱水处理。
脱水通常采用高温加热的方法，将尿素中的水分汽化，然后通过冷凝器将水分重新回收，使得尿素产品中的水分含量降至合格范围内。
脱碳尿素产品中可能存在微量的碳酸铵，这会影响尿素的质量。
因此，在尿素装置中需要进行脱碳处理。
脱碳是通过加热和注入脱碳剂的方式进行的，脱碳剂能够与碳酸铵反应生成气体，随后通过分离装置将气体从尿素中移除，从而达到脱碳的目的。
精制经过脱水和脱碳处理后，尿素产品的纯度得到一定的提高，但仍然可能含有杂质。
为了获得更高纯度的产品，尿素需进行精制处理。
精制一般包括洗涤、结晶和干燥等步骤。
洗涤过程中，尿素溶液经过一系列洗涤装置，去除其中的杂质。
然后，通过结晶和过滤操作，将尿素溶液中的尿素结晶分离出来，并进行干燥处理，最终得到成品尿素。
尾气处理尿素装置在生产过程中会产生一定数量的尾气，其中含有二氧化碳等废气。
《各种尿素工艺概述》课件
尿素运输方式
尿素的运输方式包括汽车、火车和船 舶等，根据运输距离和数量选择合适 的运输方式。
04
尿素生产工艺的优化与改 进
尿素合成工艺的优化与改进
总结词
提高尿素合成效率，降低能耗和减少环境污染
详细描述
采用新型催化剂，提高尿素合成的反应速度和转化率；优化反应温度和压力，降 低能耗；改进工艺流程，减少副反应和废弃物排放，降低环境污染。
国际尿素生产工艺的实际应用案例
欧洲化肥研究所（IFDC）
01
在尼日利亚采用水溶液全循环法尿素工艺，实现了尿素生产的
本土化，提高了当地农业生产水平。
美国孟山都公司
02
在巴西采用高压合成塔水溶液全循环法尿素工艺，产品品质优
良，满足了当地农业需求。
印度巴塞尔公司
03
在印度采用管式反应器尿素工艺，实现了尿素生产的高效、环
1950年代
随着技术的进步，尿素合 成塔和高压循环系统的改 进，尿素生产进入大规模 工业化阶段。
1980年代至今
尿素生产工艺持续优化， 提高能效、降低能耗、减 少排放成为主要发展方向 。
尿素生产工艺的种类
高压合成工艺
在高压条件下进行尿素合 成反应，工艺流程简单， 但能耗较高。
低压合成工艺
在较低压力下进行合成反 应，能耗较低，但工艺流 程较为复杂。
尿素生产工艺的未来展望
新型尿素生产技术的研发
随着科技的不断进步，未来将会有更多新型的尿素生产技术被研发出来，以提高生产效率 和降低生产成本。
环保标准的进一步提高
随着环保意识的不断提高，未来尿素生产的环保标准将会进一步提高，以减少对环境的污 染和破坏。
智能化、自动化技术的广泛应用
尿素工艺流程课件
煤炭合成法是利用煤炭高温裂 解产生合成气，然后通过氨合
成反应生成尿素。
两种方法的主要区别在于原料 和工艺条件的不同。
尿素生产工艺流程图解
• 尿素生产工艺流程图包括以下几个主要步骤：原 料气制备、合成、分离、提纯、造粒和包装。
尿素生产工艺流程图解
具体流程如下
1. 原料气制备：将天然气或煤炭裂解产生合成气，经过净化处理后用于后续合成反 应。
高温水制备与运输
高温水制备需使用专门设备，运输需使用专门管道或水桶。
尿素合成塔及反
03
机理
尿素合成塔的构造与工作原理
要点一
尿素合成塔的构造
要点二
尿素合成塔的工作原理
尿素合成塔通常由反应室、冷却器、分离器、循环泵和输 送泵等组成。反应室是核心部分，用于完成尿素的合成反 应。冷却器用于降低反应温度，分离器则用于分离反应产 物。循环泵用于将未反应的氨和二氧化碳循环至反应室， 输送泵则将合成的尿素输送到下游工序。
品质量的影响。
03
发展趋势
尿素生产过程的智能化与自动化水平的提升将成为未来发展的趋势，将
有助于提高尿素的产量和品质，降低生产成本，提高企业的经济效益和
市场竞争力。
THANKS.
尿素分子式中含有一个氨基和 一个羰基，因此它是一种二元 碱，能与酸反应生成盐。
尿素是一种中性肥料，适用于 各种土壤和作物，广泛应用于 农业生产。
尿素的生产方法与技术
01
02
03
04
尿素的生产方法主要有两种： 天然气合成法和煤炭合成法。
天然气合成法是利用天然气高 温裂解产生合成气，然后通过
氨合成反应生成尿素。
尿素合成塔的工作原理是高压、高温条件下，将氨和二氧 化碳反应生成尿素。首先，将氨和二氧化碳的混合气体送 入反应室，在高温高压下进行反应。反应生成的尿素和未 反应的氨、二氧化碳以及水蒸气经过冷却器降温后进入分 离器。在分离器中，水和尿素分离，水通过循环泵返回反 应室继续参与反应，而尿素则通过输送泵送至下游工序。
尿素工艺流程 PPT课件
尿素生产流程有多种，最早实现工业化的方法是不循环法 和部分循环法，后来被水溶液全循环法代替，又出现各种 气提法流程。虽然方法、其实现的工艺流程和工艺条件不 同，但生产原理是相同的。主要介绍尿素生产的工艺流程、 主要设备和操作条件。
一、不循环法和部分循环法
尿素生产工业化早期实现的是不循环和部分循环流程，两 种方法在生产尿素时必定伴有大量副产物生成，此种流 程已不再采用。
5
(二)溶液全循环改良C法
1．工艺流程（见296-297页图）
日本三井东压/东洋工程全循环改良C法，是传统水溶液全 循环法的改进，生产低缩二脲含量尿素产品，也生产常规 尿素产品。
2．主要设备（尿素合成塔）
尿素合成塔操作条件：压力23-25MPa、温度190-200℃， 氨碳比4，水碳比0.37，转化率约72%，外壳应用保温材料 改良C法的尿素合成塔采用高径比为18的空塔，用钛作衬 里，耐高温腐蚀。
❖ 2．Ｐ：Ｐ降低使甲铵分解，对过量氨蒸出及吸收有利，气 ❖ 提效率提高，但为节省能耗，常选用Ｐ气提=Ｐ合成。 ❖ 3．液气比：即进入气提塔尿素液与ＣＯ２的重量比。它由
合成反应本身的加料组成确定，不可任意改变。生产中为保 证每根管子内的正常流量，防止管子造成严重腐蚀，一 般 气提塔内液气比控制在4左右。 ❖ 4．停留时间：生产上以接近1min为宜。
二、水溶液全循环法
❖(一)传统水溶液全循环法
❖(二)溶液全循环改良C法
1
(一)传统水溶液全循环法
1．工艺流程（见294页图）
2．主要设备（尿素合成塔）
合成塔工艺操作条件:压力20-22MPa、温度190-200℃，氨碳 比4-4.5，水碳比0.6-0.7，转化率约62-64%，应符合高压 容器要求，外壳应用保温材料 大中型尿素工厂采用衬里式合成塔 合成塔外筒为多层卷焊受压容器，内部衬有一层耐腐蚀的 不锈钢板，隔离尿素甲铵腐蚀介质，外壳保温，防止热量 外散。 优点：容积利用率高，耐腐蚀材料用量少，操作方便。 最早采用空塔，不设置内件，塔高径比较大。后采用高径 比小的塔，常设置混合器或筛板等内件，减少返混的影响。
尿素生产简图(彩色工艺流程图)
1
同一段差不多
3.
去常压吸收塔
氨水来自氨水槽
6.氨水解吸
解吸废水
去界区
中压蒸汽来自外管250℃2.4Mpa
流程说明
1、液氨加压
来自界区的液氨在取样分析后由高压泵加压到14Mpa送往高压喷射器
2、反应阶段
液氨作为喷射动力，将来自高压洗涤器的甲铵液一起带入高压甲铵冷凝器，在其中生成甲铵CO2+2NH3 ⇌NH4•COONH2反应放热，回收一部分热量让反应平衡向正反应偏移;反应后的气体跟液体直接通往合成塔底部，在合成塔（14Mpa 183℃）中生成尿素NH4•COONH2 ⇌CO (NH2)2+H2O 反应吸热,而气体CO2+2NH3 ⇌NH4•COONH2反应放热，所以合成塔中自热平衡，且合成塔中设有多层塔板，防止返混；反应生成的尿素-甲铵液体从合成塔底部取样分析后去汽提塔顶部，与下层来的高压CO2逆流接触，在高温以及CO2气体带动下，甲铵液被进一步分解，尿素及甲铵液从汽提塔底部取样分析后去往精馏塔，在精馏塔中循环加热，促进甲铵液进一步分解，出来的尿素溶液浓度大约为68%，取样分析后进入闪蒸罐（常压），闪蒸出CO2/NH3/H20,尿素溶液流进尿素贮罐。
3、尿素造粒
尿素贮罐的尿素溶液取样后打到一段蒸发加热器（0.03Mpa 13 0℃）尿素溶液中的气体水分充分分解、蒸发，出一段加热器的尿素溶液浓度大约为95%，然后流进二段蒸发加热器（0.003MPa 140℃）
. 继续加热浓缩,出来的尿素为熔融状态（99.7%），取样后送到造粒系统直接做成颗粒状，包装存储。
4、其他说明
过程中产生的气体回收利用，或者去排气筒，用过程中产生的溶液吸收后返回氨水槽，不能吸收的气体排大气。
.;。
尿素装置工艺流程介绍(PPT 48张)
703C 402C 401C
C-803
C-804
401J/JS S-411
S-412 E-714
E-802 C-802
E-713 FIC7102 E-412 E-411
P-804 E-803 P-801 P-802
E-801
701-F
P-411 P-705 P-703 V-704 P-707
二、生产方法及反应机理
尿素装置工艺流程介绍
化肥厂尿素车间
目
一、装置简介
录
二、生产方法及反应机理
三、工艺技术路线及流程
化肥厂尿素车间
一、装置简介
尿素装置是二十世纪七十年代从荷兰斯塔米卡帮 公司引进的CO2气提法尿素生产工艺，于1976年建成投 产。其以合成氨车间来的液NH3和CO2为原料,原设计日 产尿素1620吨。2005年，通过引进荷兰Stamicarbon 公司的并联中压技术对装置进行50%扩能改造，改造
化肥厂尿素车间
2、高压系统
高压甲铵冷凝器（202-C）是立式管壳式热交换器。离 开氨加热器（102-C）的液氨被送到高压喷射器（201-L） ，并作为喷射器的动力，抽吸高压洗涤器（203-C）来的浓 甲铵液，混合后与来自高压甲铵泵（P501或301J/JS）的部 分甲铵液一道，进入高压甲铵冷凝器（202-C）顶部。来自 汽提塔（201-C）顶部的气体也由高压甲铵冷凝器（202-C ）顶部进入。气、液混合后沿高压甲铵冷凝器（202-C）的 列管内壁往下流，冷凝生成甲铵,且放出冷凝热和生成热。 在高压甲铵冷凝器（202-C）中，液NH3与CO2不允许全部冷 凝生成甲铵，大约只有78%左右的气、液被冷凝，剩余部分 仍然以气体存在，以便在合成塔（201-D）中继续反应为下 一步尿素合成反应提供热量。
尿素装置流程简述
第4页，此课件共22页哦
尿素工艺原理叙述
5、国内装置运行最好水平
最高日产量：2006T
最高年产量：60T 年平均氨耗最好为：572Kg/T
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工艺流程框图
离开R-102几乎不含尿素的液体在E-118中与P-115来的液体换热后进入C-102下塔，与 底部来的蒸汽逆流接触.将溶液中的NH3、和CO2汽提出来，上升气经升气烟囱进入C102上段，液相下到底部，此时液体里含NH3<3ppm.Ur<3ppm，离开底部的液体经泵P120A/B升压至0.49MPa，先送甲铵加热器E-113，加热P-102A/B来的甲铵液，再到预 热器E-116预热P-114A/B来的溶液，最后送出界区回收利用。
V-106的碳铵液由泵P-103A/B抽出大部分送真空预浓缩器E-104壳侧吸收V102来的气体，少部分送E-107吸收V-103来的气体，由此实现回收利用。
第18页，此课件共22页哦
工艺流程叙述
4、蒸发浓缩
离开低压分解塔底部浓度约70%的尿液首先进入真空预浓缩器上部分离器V-
104，减压释放出的闪蒸气在此进行气液分离，溶液进入预浓缩器的加热段，
由E-107出来的气液混合物进入低压甲铵冷凝器E-108壳侧冷凝吸收，冷凝热由
管侧冷却水带走.
离开E-108的碳铵液进入碳铵液贮槽V-106中。V-106中逸出的含NH3惰气进
入低压氨吸收塔E-112冷凝吸收，热量由壳侧冷却水带走.不凝气进入低压洗涤塔C-
104用蒸汽冷凝液洗涤吸收，最后少量惰气经PV41033放空，并由此阀控制低压 系统压力为0.34Mpa（g）。
尿素装置工艺流程介绍
尿素装置工艺流程介绍引言尿素是一种重要的氮肥，在农业生产中具有广泛的应用。
尿素装置是生产尿素的关键设备，其工艺流程直接影响尿素的质量和产量。
本文将对尿素装置的工艺流程进行详细介绍。
工艺流程概述尿素装置工艺流程一般包括原料准备、合成反应、脱水脱硫、粒化和包装等环节。
下面将逐一介绍各个环节的具体内容。
原料准备原料准备是尿素装置工艺的第一步，其目的是为后续的合成反应提供充足的原料。
尿素的原料主要包括天然气和氨气。
天然气经过预处理后，去除其中的杂质，提高纯度。
氨气则通过空氨或者熔点降低法获得。
合成反应合成反应是尿素装置工艺流程中最核心的环节。
其主要目的是将天然气和氨气进行反应，生成尿素。
合成反应一般采用尿素合成反应器进行。
在反应器中，通过加热和加压，将氨气与二氧化碳反应生成尿素。
这个反应是一个吸热反应，需要大量的热量供给。
脱水脱硫在尿素合成反应中，除了生成尿素外还会产生一些杂质物质，如水分和硫化物。
这些杂质对尿素的质量有一定影响，因此需要进行脱水脱硫处理。
脱水脱硫一般采用脱硫塔和蒸汽分离器等设备进行。
脱硫塔通过吸收剂与气相中的硫化物发生反应，从而将其去除。
而蒸汽分离器则通过高温蒸汽的作用，将尿素中的水分去除。
粒化在脱水脱硫后，尿素处于液态状态。
为了方便运输和使用，需要将其转化为固态颗粒。
这个过程称为粒化。
粒化一般通过喷射塔进行。
在喷射塔中，尿素液体在高速气流的作用下，迅速冷却并形成颗粒状。
包装粒化后的尿素被输送到包装区域，进行包装。
包装一般采用袋装或者散装等方式。
在包装过程中，需要对尿素进行称量、封口和装箱等操作，确保产品质量和包装的完整性。
结束语尿素装置工艺流程是尿素生产的关键环节，对尿素的质量和产量起着重要影响。
本文对尿素装置工艺流程进行了详细介绍，希望能对尿素生产工艺的理解和应用有所帮助。
厂尿素装置生产原理及工艺流程技术 共96页PPT资料
大庆石化公司化肥厂尿素装置技术讲座
（3）中压分解与循环系统 合成反应液、二氧化碳原料气分别进入中压分解塔
分离段和加热段，气提分解后的尿液进入低压分解、循 环系统。分解气进入真空预浓缩器，用低压甲铵液进行 冷凝吸收，部分冷凝液吸收后，再进入中压冷凝器，甲 铵液经中压冷凝器分离器分离后进入高压甲铵泵循环返 回高压洗涤器顶部。中压分解后的尿液进入低压循环系 统。
大庆石化公司化肥厂尿素装置技术讲座
尿素装置总投资2.6亿多元人民币，总占地面 积24000m2。
尿素装置主要由原料NH3和CO2的压缩、高压 合成、低压分解和循环吸收、解吸与水解、蒸发与造 粒等部分组成。以合成氨车间输送来的NH3和CO2为 原料,反应生成成品尿素，设计日产尿素1620吨，年 生产能力为48万吨。
（2）合成和高压循环系统 新鲜液氨和浓甲铵液、含有氨和二氧化碳的气提气
一同送至高压甲铵冷凝器，大部分氨和二氧化碳在其中 反应生成甲铵溶液。
甲铵溶液与未反应的氨和二氧化碳自高压甲铵冷凝 器出来进入尿素合成塔，继续进行甲铵生成反应，同时 甲铵脱水转化为尿素。合成液分流一部分进入中压分解 和循环系统，其余进入气提塔上部，合成气进入高压2、反应条件的确定 （1）甲铵的生成反应
甲铵的生成反应是一个体积缩小的强放热反应。根 据化学反应的平衡原理，为使反应尽快地达到平衡，必 须及时地移走反应生成的热，并且提高反应压力对加快 反应速度有利。在实际工业生产中，根据高压甲铵泵的 出口压力确定反应压力为13.5～14.5MPa，反应热是由 高压甲铵冷凝器壳侧的热水及时移走生成副产品低压蒸 汽。
大庆石化公司化肥厂尿素装置技术讲座
1.1.2 工艺原理 1、尿素生产的反应原理 尿素生产的化学反应主要分两步，第一步是液态NH3和CO2 反应生成氨基甲酸铵（即甲铵），分子式为NH4COONH2，反应 式为： 2NH3(液)+ CO2 (气) ≒ NH4COONH2(液)+119.2千焦/摩尔 (1-1) 第二步是甲铵在液相条件下发生脱水反应生成碳酰二胺 （即尿素），分子式为CO(NH2)2,反应式为： NH4COONH2(液) ≒CO(NH2)2+H2O(液) -15.5千焦/摩尔 （1-2)
尿素工艺PPT课件
酸。
• 尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解生成氨 和二氧化碳。对热不稳定，加热至150~160℃将脱氨成缩 二脲。若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸 。（机理：先脱氨生成异氰酸（HN=C=O），再三聚。 ）与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。在乙 醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲（又称巴比 妥酸，因其有一定酸性）。 在氨水等碱性催化剂作用下 能与甲醛反应，缩聚成脲醛树脂。
•
尿素是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界
中，如新鲜人粪中含尿素0.4％。尿素产量约占我国目前
氮肥总产量的40％，是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。
尿素作为氮肥始于20世纪初。20世纪50年代以后，由于
尿素含氮量高(45％～46％)，用途广泛和工业流程的不断
改进，世界各国发展很快。我国从20世纪60年代开始建
• 工业生产尿素的生产原料：天然气、煤 炭、石油是生产化肥的三大原料，通常被 称为气头、煤头、油头三类，近年来，由 于石油和煤炭价格的升幅远大于天然气， 故按成本优势排列为气头、煤头、油头。
• 尿素生产有两个主要反应。前者放热， 后者吸热。但整个过程仍是放热的。
• 2NH3+CO2→NH2COONH4
• 合成塔的操作压力，必须大于操作条件下的平衡 压力，否则会使氨基甲酸 铵离解，溶液中氨气 化，转化率下降，但操作压力过高，会使动力消 耗增加，设备制造强度加大。因此合成塔的操作 压力高于其操作条件下平衡压力10-30气压较好。
一、尿素简介
• 1.尿素-发现 • 1773年，伊莱尔·罗埃尔（Hilaire Rouelle）
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素。本来他 打算合成氰酸铵，却得到了尿素。从此，活力论 的错误被证明了，至此，有机化学开辟了。活力 论认为无机物与有机物有根本性差异，无机物所 无法变成有机物。 • 尿素的存在形式: 例如：哺乳动物、两栖动物和 一些鱼的尿中含有尿素；鸟和爬行动物排放的是 尿酸，因为其氮代谢过程使用的水量比较少。
尿素装置工艺流程介绍
尿素装置工艺流程介绍合成氨的工艺流程主要包括蒸汽重整、氨合成、氨洗液回收和氨液气化等环节。
首先，经过蒸汽重整反应器，将天然气和蒸汽在高温高压条件下进行反应生成氢气和一氧化碳。
接下来，将氢气和氮气在铁催化剂的作用下进行氨合成反应，生成液体氨。
随后，采用氨洗液回收技术将氨气与副产的洗涤液进行吸收和分离，以提高氨的产率。
最后，通过氨液气化工艺将液体氨气化为气态氨，便于后续工艺的进行。
合成氨在尿素生产中是一个重要的中间体，尿素的合成主要分为尿素合成反应和尿素颗粒化两个主要部分。
尿素合成是在高压高温下，将氨与二氧化碳通过催化剂进行反应，生成尿素溶液。
这个反应过程比较复杂，需要通过严格的工艺控制来保证产物的纯度和产率。
接下来，通过结晶脱水、热解和真空冷却等工艺，将尿素溶液转化为固体尿素颗粒。
最后，尿素颗粒经过干燥、筛分和包装等处理，形成最终的产品。
尿素装置工艺流程涉及到多个反应环节和工艺操作，对生产设备和生产工艺要求较高。
在实际操作中，需要结合工艺条件和设备性能，对生产过程进行严格控制，以确保产品的质量和产量。
同时，对工艺流程进行优化和改进，可以提高生产效率和降低生产成本，是工艺技术研究的重点方向之一。
尿素是一种重要的化肥原料，其生产过程需要经过合成氨、尿素合成、尿素颗粒化等多个环节。
在这些工艺流程中，尿素装置需要严格控制各种参数，以确保产品的质量和产量。
下面将详细介绍尿素装置的工艺流程。
首先是合成氨工艺流程。
合成氨是从天然气或其他氢气源和氮气源中合成得到的，是尿素生产的重要中间体。
合成氨的工艺流程一般包括蒸汽重整、氨合成、氨洗液回收和氨液气化等环节。
在蒸汽重整反应器中，通过高温高压下的催化作用使天然气和蒸汽反应生成氢气和一氧化碳，然后将氢气和氮气在铁催化剂的作用下进行氨合成反应，产生液体氨。
接下来的氨洗液回收和氨液气化环节则是对氨气的回收和氨液的气化处理，以便于后续的尿素合成及其他工艺流程。
接下来是尿素的合成工艺流程。
厂尿素装置生产原理及工艺流程技术课件PPT
目
CONTENCT
录
• 厂尿素装置简介 • 尿素的生产原理 • 厂尿素装置工艺流程 • 厂尿素装置技术特点 • 安全与维护 • 厂尿素装置的发展趋势与展望
01
厂尿素装置简介
尿素装置的发展历程
80%
初始阶段
尿素装置的雏形源于早期的化学 实验，随着工业化的进程，尿素 装置逐渐发展并应用于生产。
出新型尿素衍生物和复合肥料等高附加值产品01
加大研发投入，鼓励技术创新，提高尿素装置的技术水平和核
心竞争力。
优化产业结构
02
调整产业结构，淘汰落后产能，推动尿素装置向高端化、智能
化、绿色化方向发展。
加强国际合作与交流
03
积极参与国际合作与交流，引进先进技术和管理经验，提升我
促进工业发展
尿素作为一种重要的化工原料， 其生产对于推动相关产业的发展 具有积极作用。
环保贡献
尿素装置在降低氮排放、治理环 境污染方面发挥了重要作用，对 保护环境具有积极意义。
02
尿素的生产原理
尿素的化学性质
尿素是一种有机化合物，由碳、氮、氧和氢元素组 成，分子式为CO(NH2)2。
尿素是人体蛋白质代谢的主要终末产物，在正常情 况下，尿素在肾脏排泄，通过尿液排出体外。
工业领域
在工业生产中，尿素作为一种 重要的化工原料，被广泛应用 于制药、合成纤维、塑料等领 域。
环保领域
随着环保意识的提高，尿素装 置在处理工业废水、降低氮排 放等方面也得到了广泛应用。
尿素装置的重要性和意义
满足农业生产需求
尿素装置生产的尿素是农业生产 中不可或缺的氮肥来源，对于保 障粮食安全具有重要意义。
尿素生产工艺流程图和工艺说明
尿素生产工艺流程图尿素制备化学方程式
尿素生产工艺说明
1、合成岗位：合成岗位是尿素生产的主要岗位，在合成岗位通过高温作用使得水和煤炭粉末混合，形成水煤气。
2、水煤气的组分复杂，其中液氨和二氧化碳是生产尿素的主要组分。
3、在合成塔内，温度控制在180-200摄氏度，13.8～24.6 MPa，发生合成反应。
4、反应物料停留时间为25～40min，得到含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液。
5、经减压降温，将分离出氨和氨基甲酸铵后的脲液蒸发到99.5%以上，然后在造粒塔造粒得到尿素成品。
6、一次分离岗位的工作就是分离过剩的安琪和氨基甲酸铵。
7、一次冷凝岗位的工作是冷凝过剩的氨气回到液氨岗位，并将过剩的二氧化碳重回合成岗位合成。
8、二次冷凝岗位主要是冷凝废的氨气。
9、干燥造粒阶段，采用高塔造粒的原理。
尿素的生产工艺流程图
尿素的生产工艺流程图尿素是一种重要的化肥和化工原料，广泛应用于农业和工业生产中。
以下是尿素的生产工艺流程图。
尿素的生产工艺主要包括合成氨和尿素合成两个环节。
合成氨是尿素生产的第一步。
主要步骤如下：1. 天然气脱酸：将天然气通过脱酸塔，去除其中的二氧化碳和硫化氢。
2. 蒸汽重整：通过蒸汽重整炉，将天然气中的甲烷转化为合成气（主要成分为氢气和一氧化碳）。
3. 合成气转化：将合成气通过合成气转化反应器，加入锌铬催化剂，进行水煤气变换反应，生成氨合成气（主要成分为氨和氮气）。
4. 深冷净化：将氨合成气通过冷凝器进行冷凝，分离出水和一部分氨气。
5. 笨式水制氨：将氨合成气通过笨式水制氨装置，以水和氨的热力学选择性溶解度差异，分离出超纯氨气。
尿素合成是尿素生产的第二步。
主要步骤如下：1. 合成器反应：将合成氨与二氧化碳通过尿素合成反应器进行反应，生成尿素。
反应器中加入催化剂，通入高压氨气，控制温度和压力。
2. 结晶分离：将尿素合成反应生成的尿素溶液进入蒸发器，加入石灰或过硫酸氢钠等分解催化剂，蒸发除去水分，使尿素浓缩并结晶。
再经过离心分离，分离出未结晶物和结晶尿素。
3. 干粉处理：将分离出的结晶尿素经过干燥器干燥处理，去除残留的水分，制成尿素颗粒。
4. 包装和储存：将干燥处理后的尿素颗粒通过包装机进行包装，贮存在合适的储存环境中，以保持尿素的稳定性。
以上是尿素的生产工艺流程图。
尿素的生产过程需要控制好温度、压力、催化剂和原料的质量等因素，以确保产品的质量和产量。
同时，需要合理利用资源和保护环境，通过节能、减排措施，提高尿素生产的效率和可持续发展。
尿素的生产工艺不断发展和改进，以满足不同行业和应用领域的需求。
尿素工艺流程 PPT课件
出 热量用于副产蒸汽。因甲铵冷凝压力与合成压力基本相等，
故甲铵靠重力即可返回合成塔。
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(3)氧 氧的存在有助于生成保护性氧化膜，尤其是采 用铬镍钼不锈钢作合成塔衬里时，必须保持反应物 料中有一定量的氧，如缺氧就会发生急剧的腐蚀。 一般控制原料二氧化碳中含氧0.75-1.0％已足以使 不锈钢得到良好的保护。
(4)温度 无论何种金属，温度升高时腐蚀都加剧。这 是因为温度升高而降低了氧的溶解度，不利于氧化 膜保持完整及修复过程。因此，对不同材料规定了 使用温度，如超低碳Cr-Ni-Mo不锈钢316L＜195℃; 工业纯钛＜205℃;锆＜230℃。
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3．改良C法的特点
优点：（1）采用较高的合成压力和温度，并取较 高的氨碳比和较低的水碳比，转化率高，降低了 分解循环吸收负荷。（2）采用结晶重熔方法，可 制得缩二脲低于0.35%的产品。 缺点：热回收利用不高，总能耗优于传统水溶液 全循环法，但不及各种气提法流程。
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三、气提法
气提法也是水溶液全循环流程，但采用了气提技术 。因水 溶液全循环法具有能耗大、成本高、甲铵泵腐蚀严重、流程 复杂等缺点。气提法是针对此法缺点而产生的。
在一次低压分解循环可回收。因等压操作，省去1.82.0MPa中压分解、中压吸收，流程短、设备少、易操作。 2、操作压力、温度、氨碳比低，降低了合成塔的要求。节 省压缩机和泵的动力。 3 、蒸汽用量，冷却水用量少。P合=P气，高压甲铵冷凝器余 热温度高，放热多，用于产生蒸汽，有利于能量的利用。 4 、输送设备少，无甲铵泵等。 缺点：①高压、低氨碳比下设备腐蚀严重，需特别处理。
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1、原料NH3和CO2的压缩
空 气
蒸 汽
化肥厂尿素车间
1、原料NH3和CO2的压缩
原料二氧化碳由合成车间送来，经二氧化碳压缩机组 压缩后送入加热器E106A、E106B加热，经脱氢反应器 R101脱氢、冷却器E107冷却后分为两路：一路由电磁阀 XV-2102控制进入汽提塔201-C底部；另一路由调节阀 FIC-3201控制进入中压CO2气提塔C502底部。脱氢后的 CO2中氢、氧含量由AIC1202指示。 CO2加热器E106A壳侧采用高压甲铵洗涤器203C来的 高压密闭水进行加热，由HIC1202控制加热器E106A出口 CO2温度，出口进入一段蒸发加热器E411A壳侧；CO2加 热器E106B采用2.4Mpa抽汽，由TIC1202控制CO2加热器 E106B出口进入脱氢反应器R101的CO2温度，加热后蒸汽 进入闪蒸槽904F；CO2冷却器E107壳侧采用中压甲铵冷 凝器E503来的中压密闭水进行冷却，由HIC1201控制冷 却后的CO2温度。
尿素装置工艺流程介绍
化肥厂尿素车间
目
一、装置简介
录
二、生产方法及反应机理
三、工艺技术路线及流程
化肥厂尿素车间
一、装置简介
尿素装置是二十世纪七十年代从荷兰斯塔米卡帮 公司引进的CO2气提法尿素生产工艺，于1976年建成投 产。其以合成氨车间来的液NH3和CO2为原料,原设计日 产尿素1620吨。2005年，通过引进荷兰Stamicarbon 公司的并联中压技术对装置进行50%扩能改造，改造
303-F
HIC7201 702C
R-101
LIC2101 LIC3201 FIC3201 LIC3202
C-322
LIC3302 E-322 LIC3301
303J
P-304
701L
705-L1 HIC8101 705-L2
702L 402F
401F
E-804 C-801
705-L3 V-801 J-712 E-712 705C J-715 J-714 J-713
后装置的生产能力由原1620t/d提高至2300t/d。扩能
改造项目中新增一套并联中压系统，CO2增压机K-103 、高压氨泵P-104、高压甲铵泵P-501，及新蒸发系统 （由于产品质量问题，停用），改造后的装置于2005 年11月一次投料开车成功。
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702E 203-C LIC3102 E-313 201-D FIC2102 HV202 LIC3203 202C P-104 201L HV201 201C 706-C PIC3102 301-F 302J/JS HIC3201 LIC302 301-E 302-F 302C P-309 S-311 E-503 FIC3308 V-307 LIC3304 E-312 PIC309 302EA 303-C 701-C E-711 E-709 PIC3101
化肥厂尿素车间
三、工艺技术路线及流程
1、原料NH3和CO2的压缩
2、高压系统 3、低压分解与循环吸收系统 4、0.7MPa吸收系统 5、并联中压系统 6、解吸水解系统
7、蒸发造粒系统
化肥厂尿素车间
1、原料NH3和CO2的压缩
化肥厂尿素车间
1、原料NH3和CO2的压缩
原料液氨由合成车间送来，压力为2.2MPa，进入氨预热器 101-C管侧加热到25℃左右。液氨经氨预热器101-C加热后分为 两路：一路进入高压氨泵104J/Js往复泵；另一路进入高压离心 氨泵P104。液氨通过氨泵将压力提高到16Mpa。高压离心氨泵 P104出口流量由FIC1201调节，回流量由FIC1202调节返回到界 区。 氨预热器101-C壳侧用闪蒸槽904-F底部来的低压蒸汽冷凝液 作为加热介质，用调节阀TIC-152控制，出高压氨泵104－J/Js或 P104的液氨进入氨加热器102-C管侧加热后，经电磁阀XV-2101 、氨截止阀送入高压喷射泵201-L，将高压甲铵洗涤器203-C来的 甲铵液增压后，送入202-C的顶部。 氨加热器102-C壳侧用闪蒸槽904-F顶部来的闪蒸蒸汽作为加 热介质，用调节阀TIC-109控制，蒸汽冷凝液进入冷凝液贮槽 905-F回收。 化肥厂尿素车间
化肥厂尿素车间
生产方法及反应机理
（2）尿素的生成反应 尿素的生成反应是一个必须在液相中进行的、吸热 的可逆反应。根据化学反应的平衡原理，在反应进行的 过程中必须持续地供给热量，而且该反应进行地非常缓 慢，不容易达到平衡。在实际的工业生产中，尿素生成 反应的反应热是由未反应的NH3和CO2在合成塔内继续冷 凝所放出的热量供给的，且反应温度越高越好。根据设 备材质的耐用温度不超过190℃，确定操作温度为180185℃。根据尿素生成过程的平衡压力图，考虑到原料 中4%体积的空气及惰气，最终确定反应压力为13.6MPa 。
703C 402C 401C
C-803
C-804
401J/JS S-411
S-412 E-714
E-802 C-802
E-713 FIC7102 E-412 E-411
P-804 E-803 P-801 P-802
E-801
701-F
P-411 P-705 P-703 V-704 P-707
二、生产方法及反应机理
C-305
301J/JS V-501 P-704 P-706 FIC3307 E-310A/B P-501 P-702 From-904J
104J/JS 102-C
C-501
LIC302
FIC1201 102-J E-106A E-106B E-107
301CA/CB LIC203
S-501 C-502 S-322 71% S-314
1、尿素生产的方法
尿素生产的化学反应主要分两步： 第一步是液态NH3和CO2反应生成氨基甲酸铵（甲铵） ： 2NH3(液)+ CO2 (气) → NH4COONH2(液)+119.2千焦/摩尔 (11) 第二步是甲铵在液相条件下脱水反应生成碳酰二胺（尿素）： NH4COONH2(液) → CO(NH2)2 +H2O(液)-15.5千焦/摩尔 （12) 式（1-1）为甲铵的生成反应，是强放热、体积缩小的可逆反 应。
式（1-2）也称为尿素的生成反应，必须在液相下才能进行， 是一个吸热的可逆反应。该反应进行得很缓慢，需要很长时间 才能达到平衡。因此，在实际生产中，并不是所有的甲铵都能 化肥厂尿素车间
二、生产方法及反应机理
2、反应机理 （1）甲铵的生成反应 甲铵的生成反应是一个体积缩小的强放热反应。根据 化学反应的平衡原理，为使反应尽快地达到平衡，必须及 时地移走反应生成的热，并且提高反应压力对加快反应速 度有利。在实际工业生产中，根据高压甲铵泵的出口压力 确定反应压力为13.5-14.5MPa，反应温度为140-150℃， 由于反应放热，出液温度升高，与蒸汽冷凝液换热，冷凝 后的温度为166.6℃。在这种条件下，实际上约有78-80% 的NH3和CO2被冷凝成液体。