氨气提法和二氧化碳气提法尿素生产技术的新进展及评价_毕业论文

目录

氨气提法和二氧化碳气提法尿素生产技术的新进展及评价 (2)

第一章氨气提法尿素生产技术 (3)

1.1 气提管由钛管改为双金属管 (3)

1.2 滚筒造粒技术 (4)

1.3 深度水解 (5)

压缩机的选型 (6)

1.4 CO

2

1.5造粒塔排风口尿素粉尘洗涤装置 (6)

1.6 防爆措施 (7)

第二章 CO2气提法尿素生产技术 (8)

2.1 采用新型高效的塔盘 (8)

2.2 池式冷凝器 (9)

2.3 降低尿素装置主框架的高度 (11)

2.4 脱氢装置 (12)

结论与评价 (12)

致谢 (13)

参考文献: (14)

氨气提法和二氧化碳气提法尿素生产技术的新进展及评价

专业班级：应用化工技术学生姓名：王佳佳

指导教师：职称：讲师

摘要在回顾尿素生产的工业化及工艺流程演变的基础上 ,提出不同尿素工艺评价的原则 ,认为我国现有水溶液全循环法尿素装置的改造必须在降低蒸汽和电耗上下功夫[1] ,由于技术的落后，提出了另外方法，通过对氨气提法和二氧化碳气提法的尿素专利商、生产装置的考察 ,了解到这 2 种技术近几年来的进展情况 ,并结合国内生产实际进行评价[2]。

关键词：气提法工艺运转率年产量

New Progress in Technology for Urea Production by Ammonia Stripping and Carbon-Dioxide Stripping their Comparison and Evaluation

Abstract On the basis of review of commercialization of urea production and evolution of the processes, principles for evaluation of the various urea processes have been proposed. It is believed that in the retrofit of the total recycle aqueous solution urea units existing in China efforts must be concentrated on the decrease in steam and power consumption. Main measures are given for lowering the consumption. through an on-the-spot investigation of urea production units basedon the ammonia and carbon-dioxide stripping processes and a visit to the process licensors, the advances made in these two processesin recent years are known , and investment and evaluated in line with the actual production conditions in China.

Keywords stripping process onstream factor annual output

引言

由于水溶液全循环法生产尿素存在需多弊端，浪费资源，对设备压力要求严格，因此为加快我国化肥建设速度 ,了解国外尿素生产技术的新进展 ,中国技术进出口总公司于1997年 8 月组团赴意大利、德国、法国等国考察尿素生产技术及关键设备 ,先后访问了意大利斯奈姆普罗盖提总部、海德鲁公司费拉拉工厂、德国海德鲁公司布伦斯特工厂、法国科来布斯公司 ,荷兰斯塔米卡邦公司派员到科来布斯公司进行了技术交流。本文主要叙述在尿素生产技术中竞争力很强的斯奈姆普罗盖提的氨气提法和斯塔米卡邦的二氧化碳气提法尿素生产技术的新进展情况 ,结合我国大中型尿素生产实际情况 , 对两种生产方法进行评价[3]。

第一章氨气提法尿素生产技术

斯奈姆公司总部设在意大利米兰 ,是意大利国营 Eni 公司的子公司 ,主要从事炼油、天然气输送、化工、化肥、民用建筑、桥梁、海底油管和环保等工程项目的设计及承包工作。公司全体员工 3670 人 ,意大利本土 1878 人 ,其中米兰总部 684 人 ,罗马分部 204 人 ,1996 年营业额为 31 亿美元。氨气提法尿素技术是斯那姆公司的专有技

术 ,1966 年半工业化 ,1971 年实现了工业化。从1971 年至今在世界各地建成 95 套装置 ,地区分布为:欧洲 11 套 ,亚洲 71 套 ,美洲 12 套 ,其它 1 套。我国从 80 年代末开始引进氨气提法尿素技术 ,1990 年至 1995 年期间建成的有中原、锦西、建峰和川天化 4 套大型装置 ,1996年建成和正在基建中的大中型尿素装置 18 套 ,总生产能力约800 万 t/a。

斯奈姆公司在保持了氨气提法原有的热效率高、低能耗、操作弹性大、低框架布置等特点外 ,近几年来在工艺上主要进行了如下的改进[4]。

1.1 气提管由钛管改为双金属管

在高温、高压的条件下 ,金属钛管在尿素、氨基甲酸铵溶液中表现出良好的耐腐蚀性能。但钛管在气提塔的腐蚀环境中 ,如遇到液流方向突然变向、受碰撞的地方或突然气化的地方 ,仍有腐蚀发生 ,如上部钛管发生减薄或有的管道穿孔[5]。斯奈姆公司自 1991 年9 月在突尼斯的蒙装斯工厂 1 200 t/ d 尿素装置上使用双金属管进行试验 ,经 6 年的

运行 ,仍未出现任何问题 ,现欲推广使用。双金属管的外管材质为 25 - 22 - 2

（Cr25 %,Ni22 %,Mo2 % ),厚度为 2mm;内层管材质为锆 ,厚度为 0. 7 mm。锆材非常坚硬 ,耐腐蚀性能好[6]。

1.2 滚筒造粒技术

尿素造粒技术分为塔式喷淋造粒、流化床造粒和滚筒造粒。采用塔式喷淋造粒只能生产出小颗粒尿素粒径小于 2.5 mm ,采用流化床造粒和滚筒造粒均能生产出大颗粒尿素粒径为 2～8 mm。与小颗粒尿素相比 ,大颗粒尿素具有强度高、不易结块、肥效利用率高的优点。欧洲已有许多塔式喷淋造粒改产大颗粒尿素 ,现在欧洲生产大、小颗粒尿素的厂家各占一半。大颗粒尿素生产技术有海德鲁的流化床造粒和斯那姆公司开发的滚筒造粒技术 ,本文主要介绍斯奈姆滚筒造粒技术 ,工艺流程见图 1[7]。

意大利费拉拉工厂滚筒造粒装置于 1990年9 月建成 ,生产能力为 1650 t/ d ,造粒器直径为 3 000 ,L =9 000。尿液质量分数 99.4 %～99.8 % 经泵加压至 500～600kPa 进入造粒器内的喷射长管 4 根 ,开有许多小孔 ,尿液从小孔射出;造粒器内同时加入返料晶种和散热介质空气 ,空气入造粒器的温度为 50～60℃,出造粒器最高温度 115℃;出造粒器的尿素经冷却、斗提机、筛分后得成品尿素;不符合成品要求的尿素经粉碎机破碎后与筛分后的粉末尿素合为一体进造粒器作为造粒晶种 ,返料比为2∶1;出造粒器的粉尘经

为 20 mg/ m3 ,尿素为 15 mg/ m3 ;酸洗用硫酸浓度水洗、酸洗后排放 ,排放尾气中 NH

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