煤化工制尿素
煤化工下游产品汇总
煤化工下游产品汇总1、合成气通过补N2和变换合成生产氨、尿素等；2、合成气F-T合成，一步法制备汽油、煤油、柴油等；3、合成气催化制甲醇1) 甲醇羰基合成制备醋酸，醋酸再进一步制备醋酸乙烯酯、醋酐等；2)甲醇经氧化制备甲醛，甲醛进一步制备酚醛树脂等有机原料；3)甲醇与异丁烯合成，制备甲基叔丁酯醚（MTBE）；4)甲醇与CO合成，制备甲酸甲酯，进一步生产甲酸；5)甲醇与CO、O2制备草酸甲酯，草酸甲酯进一步制备草酸，也可制备乙二醇；6)甲醇同系化制备乙醇，乙醇分子内脱水制备乙烯（间接法制烯烃）；7)甲醇脱水制备二甲醚；4、合成气直接法制备二甲醚，二甲醚转化制C2-C4烯烃，或二甲醚转化制备汽油或柴油；5、合成气一步法直接合成C2-C4烯烃；6、合成气羰基偶联制备乙二醇，乙二醇再进一步制备聚酯、树脂、纤维、抗冻剂等；7、合成气经加[wiki]氢[/wiki]甲酰化制备成醛，醛进一步制备醇，然后进一步制成溶剂、增塑剂、表面活性剂等；8、合成气直接一步法合成低碳混合醇；9、甲醇甲烷化制备甲烷。
补充1）合成气通过变换反应脱羰或联醇再甲烷化制取氢气（CO+CO2 < 25 ppm），氢和氮气在熔铁催化剂（可选用负载钌催化剂）高温高压合成氨，氨再和二氧化碳反应形成碳酸氨和尿素（工业应用）2）合成气在沉淀铁、熔铁或负载钴催化剂作用下，发生费托合成反应，形成烃类，烃类再进一步精制和改质得到液化石油气、汽柴油、石脑油和低碳烯烃、高级微晶蜡等硫氮含量非常低的优质产品（工业应用）3）合成气（H2-CO2/CO+CO2比2.0-2.05）在铜锌铝催化剂作用下，形成甲醇（工业应用）4）从煤气化后的合成气提取纯一氧化碳，再气均相Rh催化剂作用下与甲醇发生羰基化合成形成醋酸（BP、Celanes、兖矿等工业应用）5）甲醇经铁钼催化剂或银催化剂作用下形成甲醛（工业应用）6）甲醇在甲醇钠催化剂作用下与一氧化碳进行羰基化反应形成甲酸（工业应用）7）甲醇与NO和O2作用形成亚硝酸甲酯，CO与亚硝酸甲酯反应可形成草酸二甲酯或碳酸二甲酯，草酸二甲酯则经催化加氢形成乙二醇（日本Ube和正在工业示范）8）甲醇在固体酸或液体酸作用下脱水形成二甲醚（工业应用）9）合成气在双功能催化剂作用下形成一步二甲醚，反应器包括固定床和浆态床10）合成气在催化剂作用形成低碳烯烃，但甲烷的抑制是一个问题11）合成气直接偶联制备乙二醇12）丙烯和合成气进行甲酰化反应制备丁辛醇（工业应用）13）合成气直接制备低碳混合醇14）合成气在镍催化剂作用下形成甲烷（工业应用）。
煤制尿素
汽提法
﹛
2.二氧化碳汽提法 3.氨汽提法
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。 在进行尿素溶液后加工之前，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，发展了尿 素的多种生产工艺。
氨的合成
• 合成反应的压力高、低各有利弊：压力高， 压缩功高，但有利于反应平衡，设备相对 小；压力低，压缩功相对低，设备相对大。 本工程按31．4MPa氨合成设计，并设后置 式废热锅炉热回收系统。具有塔阻力小， 氨净值高，使用寿命长，操作简单稳定、 投资少的特点。 • return
甲醇精馏（略）
改良ADA法
• 优点：溶液性能稳 定， • 优点：技术经济指 标较好， • 优点：溶液无毒， • 优点：对碳钢无腐 蚀作用 • 缺点：易堵塔，即 脱硫塔内单质硫易 沉降在填料或设备 上
栲胶法
• 原料易得，脱硫液无毒，活性好，脱硫性 能稳定， • 脱硫效率及气体净化度较高，不堵塔， • 并可用自吸入空气喷射氧化使溶液再生， 具有投资省、效果好、操作方便。 • 在气柜后、压缩机一段入口前采用栲胶脱 硫。
一、合成氨
主线：造气→脱硫 →变换 →脱硫 →脱碳→精脱硫→合成氨→ 合成 尿素 支线：甲醇 →精甲醇 氢氨回收
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 造气
• 本工程以无烟煤为原料，，选用空气常压固定床间歇气化 法，并采用成熟的自动加焦及炉况寻优技术来生产合成氨。 自动加焦技术利用机电控制使原料煤通过自动加焦机均匀 地进人造气炉中，由此达到稳定炉温、提高制气时间、减 少煤耗的目的；炉况寻优即随时监视炉内操作情况，并优 化调节的技术。这两项新技术的运用，可使造气炉的产气 量在原料消耗及设备不变的情况下，提高15％。同时，再 使用“过热蒸汽制气”、“入炉蒸汽流量自动调节”、 “人炉蒸汽压力微机控制”、“余热集中回收”等有效的 节能降耗措施，提高单炉产气量，降低生产成本，使生产 运行平稳，安全可靠。
煤化工制尿素
水溶液全循环工艺
五六十年代被广泛采用的一类全循环工艺。 二氧化碳和氨被水吸收生成甲铵的水溶液,返回尿素合成系统。 水的返回降低了转化率,并增加了水的蒸发量,因此,用水量 必须降到最低限度。合成系统的条件是温度190～200℃、 压力 19.7～24.6MPa，氨与二氧化碳的摩尔比3.5～4.5， 合成塔内二氧化碳的一次转化率为62％～72％。氨总回收 率大于99％。甲铵分解采用逐级降压多级分解器法，每级 中分解出来的气体用下一级生成稀甲铵水溶液吸收，最后 返回合成系统。 此法工艺流程较多，但其设计都要求： ①最大限度地回收热量；②甲铵水溶液的循 环量和水量降低到最低水平；③最大限度地 降低动力消耗；④氨回收达到最佳值。
副反应 缩合反应：2CO(NH2)2↔NH2CONHCONH2+NH3 氨分压增加可抑制缩二脲生成
水解反应：CO(NH2)2+H2O↔NH2COONH4 ↔2NH3+CO2+H2O 即生成尿素的逆反应 当温度低于60℃时，水解反应缓慢； 高于100℃时，明显加快； 超过145℃时，水解速度剧增
主要方法(均采用二氧化碳与氨合成)
氨的合成
• 合成反应的压力高、低各有利弊：压力高， 压缩功高，但有利于反应平衡，设备相对 小；压力低，压缩功相对低，设备相对大。 本工程按31．4MPa氨合成设计，并设后置 式废热锅炉热回收系统。具有塔阻力小， 氨净值高，使用寿命长，操作简单稳定、 投资少的特点。 • return
甲醇精馏（略）
氢回收
• 氢回收是合成氨厂节能降耗的主要措施之一，回收驰放气 中的氢，一般可使合成氨产量提高5-8％。目前，氢回收 的技术主要有低温冷冻法、变压吸附法和中空纤维膜法。 • 低温冷冻法要求对驰放气进行严格的预处理(NH3的体积分 数必须<lppm)，投资和费用较高，氢回收率约为90％； • 变压吸附法的能耗较低，氢回收率较低，约为75％，切换 阀频率过高，容易损坏，运行费用高。 • 中空纤维膜法利用了合成放空气本身具有很高压力的特点， 不需动力设备，氢纯度和氢回收率均可达85％-98％，流 程简单，装置布置紧凑，占地面积少，故采用膜分离回收 氢的技术。
煤产尿素工艺流程感悟总结
煤产尿素工艺流程感悟总结Title: Reflection and Summary of Coal-to-Urea Process FlowAbstract:The coal-to-urea process is a significant industrial operation that transforms coal, a carbonaceous resource, into urea, a vital nitrogen fertilizer. This paper reflects on the process flow of coal-to-urea conversion, highlighting its complexities, challenges, and opportunities for optimization. Through this reflection, insights are gained into the intricate interplay of chemical reactions, engineering design, and environmental considerations in the production of urea from coal.Keywords: coal, urea, process flow, reflection, optimizationReflection and Summary:The coal-to-urea process involves several intricate steps, each contributing to the overall conversion of coal into urea. Initially, coal undergoes gasification to produce syngas, primarily composed of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H2). This syngas is then subjected to the Fischer-Tropsch synthesis, where CO and H2 react over catalysts to produce a mixture of hydrocarbons, including methanol.Following the synthesis of methanol, the process proceeds with the conversion of methanol to formaldehyde, and subsequently to urea through a series of chemical reactions. These reactions involve the condensation of ammonia and carbon dioxide, leading to the formation of urea as the final product.Throughout the process flow, various challenges emerge, ranging from the optimization of reaction conditions to the efficient utilization of resources. The selection and design of catalysts play a crucial role in enhancing reaction kinetics and product yields. Additionally, the management of by-products and waste streams necessitates effective environmental stewardship to mitigate potential environmental impacts.Furthermore, technological advancements offer opportunities for optimizing the coal-to-urea process. Integration of novel catalysts, process intensification techniques, and advanced process control systems can enhance the efficiency and sustainability of urea production. Moreover, the integration of carbon capture and utilization technologies presents a promising avenue for reducing greenhouse gas emissions associated with coal-based urea production.In conclusion, the coal-to-urea process represents a complex interplay of chemical, engineering, and environmental factors. Through reflection on its process flow, valuable insights are gained into the challenges and opportunities for optimization. By addressing these challenges and leveraging technological innovations, the coal-to-urea industry can strive towards more sustainable and efficient production practices.流程感悟总结：煤制尿素工艺涉及多个复杂步骤，每个步骤都对将煤转化为尿素做出了贡献。
尿素生产工艺流程
尿素生产工艺流程尿素是一种重要的农业化肥，也是工业上的重要原料。
尿素生产工艺流程是经过多次的反应和精制过程。
下面将介绍尿素的生产工艺流程。
尿素的生产主要分为合成氨和合成尿素两个部分。
首先，通过哈氏过程或斯蒂克曼过程从天然气中得到氨气。
然后，将氨气和二氧化碳按照一定的比例进入尿素合成反应器。
在高压下，经过反应生成尿素。
尿素合成的反应式为：2NH3 + CO2 → NH2CONH2 + H2O。
尿素合成反应是一个可逆反应，而且酸碱度对反应速度有重要影响，因此需要在利用催化剂的条件下进行。
通常使用铁催化剂，加入尿素合成反应器中。
反应温度通常在180-220°C，压力在150-200 bar。
该反应是一个放热反应，会释放出大量的热量，需要进行冷却。
合成尿素的产物中包含了未反应的氨气、碳酸氢铵、甲醇等。
为了提高尿素的纯度和减少对环境的污染，还需经过一系列的精制过程。
首先，将合成尿素液通过蒸发器进行蒸发，使其中的甲醇蒸发。
然后，使用精馏塔将氨气和甲醇回收，再次用于尿素合成反应中。
同时，可以通过加入碱性物质，如氢氧化钠，将碳酸氢铵转化为氨气和水，再回收利用。
经过精制后的尿素液体会被进一步浓缩，使其含水量达到一定标准。
然后，将尿素液体注入结晶器中进行结晶，得到尿素晶体。
尿素晶体通过离心机进行分离，得到纯净的尿素固体。
最后，对尿素固体进行研磨、筛分等加工处理，使其形成符合市场需求的尿素产品。
尿素产品可以作为农业肥料直接使用，也可以用作原料进一步生产其他化工产品。
以上就是尿素生产的工艺流程。
通过合成氨和合成尿素两个部分的反应和精制过程，最终得到纯净、符合市场需求的尿素产品。
这个工艺流程的研发和优化对尿素产业的发展起到了重要的推动作用，也为农业生产提供了重要的化肥资源。
尿素生产工艺流程
尿素生产工艺流程
尿素是一种重要的有机化肥，可以提供作物所需的氮元素。
下面介绍一种常见的尿素生产工艺流程。
首先，尿素生产的原料主要是天然气和空气。
通过化工厂对天然气进行处理，将其中的杂质去除，得到纯净的甲烷气体。
然后，将甲烷与空气进行混合，进入蒸汽重整反应器。
在高温高压的条件下，甲烷气体与氧气反应生成合成气。
合成气中主要含有一氧化碳和氢气。
接下来，将合成气经过变换反应器，加入催化剂，进行水气变换反应。
在适当的温度和压力下，一氧化碳与水蒸汽反应生成氢气和二氧化碳。
然后，将得到的氢气与一部分二氧化碳进行压缩，进入合成装置。
在高温高压的条件下，氢气与二氧化碳进行催化反应，生成尿素和甲醛。
尿素分子中的两个氨基与甲醛中的羰基发生缩合反应，形成尿素分子。
这个反应需要使用催化剂，例如铁催化剂，来加速反应速度。
最后，通过降温和脱水处理，将反应产生的尿素和甲醛分离。
尿素经过冷凝器后成为液态尿素，可以通过过滤和结晶的方法进一步提纯。
甲醛则经过蒸馏处理后再次进入合成装置，参与下一轮尿素的合成反应。
尿素生产工艺流程中还有一些其他的环节，例如回收和再利用废气、废水等。
通过科学的工艺设计和设备运行管理，可以实
现对环境的保护和资源的循环利用。
总的来说，尿素的生产工艺流程包括甲烷气体的处理、合成气的产生、水气变换反应、尿素的合成反应、尿素和甲醛的分离等步骤。
这个工艺流程是高温高压条件下的复杂化学反应过程，需要依靠先进的设备和催化剂来保证反应效率和产品质量。
陕西龙门煤化工有限责任公司年产48万吨尿素项目环境影响报告书
3.1.2水污染物
项目生产、生活污水均送在建焦化工程污水处理站处理后综合利用，不外排。根据在建焦化工程环评，在建工程污水处理站规模400m3/h，工艺采用“格栅+调节+气浮+ A2/O+二沉池+混凝沉淀池+集水池”，处理在建工程污水140.5m3/h，尚余259.5m3/h能力，完全满足本项目19.45m3/h污水的处理。
陕西龙门煤化工有限责任公司
年产48万吨尿素项目
环境影响报告书
（简本）
陕西龙门煤化工有限责任公司
陕西中圣环境科技发展有限公司
二○一三年
附件列表：
附件1委托书
附件2备案文件
附件3在建焦化工程环评批复
附件4现有工程土地证
附件5执行标准
附件6搬迁小区土地预审文件
附件7现有工程桥南下延方案批复
附件8煤质检验报告
（2）地表水
根据韩城市环境监测站于2011年9月19至9月21日的监测结果表明，黄河禹门口断面、下峪口断面的COD、石油类监测因子均超标，下峪口断面的BOD5监测数据超标，其余监测因子均符合GB3838-2002《地表水环境质量》Ⅲ类水质标准。超标原因主要与沿途生活污水和工业废水的排入有关。
（3）地下水
新建
事故池
新建1座事故水池，有效容积4000m3，用于储存事故废水，池内设提升泵以20m3/h的流量将事故水池的污染水送至现有污水处理站进行处理
新建
贮运
设施
固体物料贮存区
①煤堆棚1个：规格30m×50m、贮煤量2.0万t，周围建2m高的围墙，全密闭棚
尿素的生产工艺流程
尿素的生产工艺流程尿素是一种重要的化学品，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
尿素的生产工艺流程有以下几个主要步骤：1. 合成氨的制备：尿素的生产首先需要制备氨气。
通常采用合成氨工艺流程，即将气体混合物（通常为自然气和蒸汽的混合物）通过压缩、解冷、采用催化转化反应等方式，将气体转化为含有高浓度氨气的气体。
2. 尿素合成：尿素的合成一般采用哈伦斯过程，即将合成氨与二氧化碳反应生成尿素。
这一步骤通常在高压和高温下进行，并且需要使用催化剂催化反应。
具体的反应方程式为：2NH3+ CO2 → NH2CONH2 + H2O3. 尿素结晶：尿素合成后是以液体状态存在的，需要通过结晶过程将其转化为固体尿素。
通常采用蒸发结晶法或压滤除溶法进行尿素的结晶。
具体的过程一般包括加热、浓缩、结晶分离、干燥等步骤。
4. 尿素粒化：经过结晶后的尿素通常需要进行粒化处理，以改善其性能和外观。
粒化过程通常采用旋转粒化机，将固体尿素与适量的液体尿素混合后，通过旋转机械的作用使尿素逐渐成为颗粒状。
粒化后的尿素质量更均匀，便于搬运和应用。
5. 产品包装和储运：尿素粒化后，需要进行适当的包装和储运以保证产品质量和安全性。
一般采用塑料袋或编织袋等包装尿素，并以集装箱或散装的形式进行储运。
同时，根据不同的应用需求，也可以对尿素进行进一步的混合、掺杂等处理，以调整其化学成分和性能。
尿素的生产工艺流程需要采用先进的设备和控制技术，以确保产品质量和生产效率。
同时，对废气、废水等产生的副产品也需要进行适当的处理和回收，以避免对环境造成污染。
因此，尿素的生产需要综合考虑技术、环保和经济等多个方面因素的综合优化。
尿素生产工艺流程
尿素生产工艺流程
尿素是一种重要的化肥和化工原料，其生产工艺流程是一个复杂的过程，需要经过多个步骤才能得到最终的产品。
尿素的生产工艺流程主要包括合成氨、尿素合成和尿素精制三个主要步骤。
首先，合成氨是尿素生产的第一步。
合成氨是通过哈勃-波斯特过程来实现的，该过程是将氮气和氢气在催化剂的作用下进行高温高压反应，生成氨气。
合成氨是尿素合成的重要原料，其质量和产量直接影响着尿素的生产效率和质量。
其次，尿素合成是尿素生产的核心步骤。
尿素的合成是通过将合成氨和二氧化碳在催化剂的作用下进行加热反应，生成尿素。
这个过程需要严格控制温度、压力和反应时间，以确保尿素的产率和质量。
此外，在尿素合成过程中，还需要对反应产物进行分离和精制，以得到高纯度的尿素产品。
最后，尿素精制是尿素生产的最后一步。
尿素精制包括结晶、干燥和筛分等工艺，以去除杂质和水分，提高尿素的纯度和产品质量。
尿素精制是尿素生产过程中至关重要的一环，它直接影响着尿素的市场竞争力和应用范围。
总的来说，尿素生产工艺流程是一个复杂而严谨的过程，需要各个步骤紧密配合，严格控制各项工艺参数，才能确保尿素的高产率和优质产品。
随着化工技术的不断进步，尿素生产工艺流程也在不断优化和改进，以适应市场对高效、环保、高品质产品的需求。
希望通过不断的技术创新和工艺改进，能够推动尿素生产工艺流程向着更加智能化、绿色化和高效化的方向发展。
国电赤峰煤化工项目一期工程年产30万吨合成氨52万吨尿素环评报告
XX煤化工项目一期工程年产30万吨合成氨52万吨尿素环评报告（简本）—中国环境科学研究院二OO八年六月目录前言 (1)第一章总论 (3).第二章工程分析 (4)第三章自然社会环境概况 (13)第四章环境空气质量影响评价 (14)第五章地下水环境影响分析 (14)第六章噪声环境影响评价 (14)第七章固体废物、扬尘及升压站环境影响分析 (14)第八章地表水环境影响分析 (15)第九章环境风险评价 (15)/第十章环保措施及其技术、经济论证 (15)第十一章清洁生产分析 (15)第十二章污染物排放总量控制分析 (16)第十三章环境经济损益分析 (16)第十四章评价结论与建议 (16)^前言化肥是支持农业生产和保证国家粮食安全的在重要物资，由于我国人口众多，人均耕地面积少，土地肥力低，复种指数高，粮食需求大，使得化肥对农作物的贡献率高达%，超出世界水平近20%。
随着我国农业的快速发展，化肥的需求量也在逐年上升，农业部提出2015年我国氮肥需求总量为3131万吨，到2030年将增加到3679万吨。
为了保证化肥的供应，国家已经加强政策干预力度，其中包括对煤炭企业增加化肥生产用煤计划并纳入铁路运输计划。
目前国内中小氮肥企业占氮肥供应量75%以上，但由于规模小，技术设备落后，污染严重等原因，一旦失去国家扶持，绝大多数的中小氮肥企业将难以生存。
国内大型氮肥企业占氮肥供应量不足25%，部分中小型企业如果退出，大型企业将难以填补由此造成的缺口。
另外，国内有三十三套大型合成氨生产装置中只有两套是以煤为原料的，随着天然气和燃油价格的不断上涨，成本也日益增加，不利于长期发展。
根据国家相关产业政策、《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》和《关于加强煤化工项目建设管理，促进产业健康发展的通知》（国家发改委，2006）等文件精神，国家要求煤化工产业的发展要“积极采用先进煤气化技术改造以间歇气化技术为主的化肥行业，减少环境污染，推动产业发展和技术升级”。
陕西龙门煤化工有限责任公司年产48万吨尿素项目环境影响报告书
空压站
新建1座压缩空气站，设计选用LGWD160/937型螺杆式空气压缩机2台，该机排气量为25Nm3/min,排气压力0.70MPa，1开1备，满足本项目压缩空气1230Nm3/h的需求
新建
电讯
新建：行政管理电话、生产调度电话站、计算机信息网、呼叫/对讲系统、无线通讯、工业电视、火灾自动报警系统
新建
事故池
新建1座事故水池，有效容积4000m3，用于储存事故废水，池内设提升泵以20m3/h的流量将事故水池的污染水送至现有污水处理站进行处理
新建
贮运
设施
固体物料贮存区
①煤堆棚1个：规格30m×50m、贮煤量2.0万t，周围建2m高的围墙，全密闭棚
②灰仓1个：贮灰量3000t，
③渣斗1个：贮渣1000t
新建
软水及脱盐水给水系统
软水及脱盐水给水系统依托现有工程；软水主要供合成氨废锅装置用水；脱盐水主要供烟道气余热回收工段、醇烃化工段、氨合成单元、尿素主框架等用水，本项目脱盐水用水量为84m3/h
依托现有工程
除氧
水站
新建1台低压旋膜除氧器，除氧水规模60t/h。全厂透平凝结水及蒸汽冷凝水全部回收至低压旋膜除氧器，不足部分由化学水处理脱盐水补充，除氧蒸汽采用0.6MPaG低压蒸汽
④石灰库：贮石灰粉100t
新建
液氨
罐区
4台1000m3液氨球罐，总储量约为4000m3，液氨采用2.5MPa常温储存，满足3天的液氨储存
新建
甲醇
储存
新建25m3的甲醇固定顶罐（中间储罐）1个，精甲醇最终送在建工程甲醇浮顶罐
新建
维修
本项目设有日常生产维修(机修、电修、仪修等)设施，大型检修依托现有生产维修车间及当地专业的维修单位
煤制合成氨尿素简介ppt课件
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
这是尿素装置的生产任务。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
、后体积不变，反应速度比较慢， 只有在催化剂存在时才能较快进行 。
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反应后的变换气体组成为：
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
五、液氮洗涤精制氢气和配氮
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
液氮洗涤精制和配氮
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
七、尿素合成
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
尿素合成
❖摩尔比为2:1的液氨和二氧化碳 进入合成单元。尿素按上述反应 式生成。
2、煤的气流床气化
• 水煤浆与纯氧进行部分氧化反应，制得以
CO、H2为主要成份的气态产物。
煤化工如何生产尿素的原理
煤化工如何生产尿素的原理
尿素是一种重要的化学品，广泛用于肥料、化肥、塑料、药品和化妆品等领域。
煤化工生产尿素的过程主要分为以下几个步骤：
1. 合成氨：首先，通过煤炭或天然气等原料制备氢气和氮气。
然后，将氢气和氮气在高温和高压条件下反应，生成氨气。
这个过程通常采用哈柏-博什过程或斯特劳斯-博什过程。
2. 合成尿素：将合成氨与二氧化碳反应，生成尿素。
这个过程叫做哈柏-博什法。
在这个过程中，氨气和二氧化碳通过催化剂反应，生成尿素。
这个反应通常在高温和高压条件下进行。
3. 结晶和分离：合成的尿素溶液经过结晶和分离过程，将尿素从溶液中分离出来。
通常采用蒸发和结晶的方法，将尿素溶液中的水蒸发掉，得到固体尿素。
4. 精制和包装：最后，将得到的固体尿素进行精制和包装，以便供应和使用。
需要注意的是，煤化工生产尿素的过程可能会因生产工艺、设备和原料等因素而有所不同。
以上只是一般的工艺流程，具体的生产过程可能会有所差异。
煤产尿素工艺流程感悟总结
煤产尿素工艺流程感悟总结Working on the coal to urea process has provided me with a unique insight into the intricate mechanisms involved in converting coal into urea. It is truly fascinating to see the transformation of a raw material like coal into a valuable product like urea, which is widely used in the agricultural industry. The process involves several stages, each of which requires precision and expertise to ensure the final product meets the required standards. From coal gasification to ammonia synthesis and urea production, every step in the process contributes to the overall efficiency and quality of the end product.参与煤制尿素工艺流程为我提供了独特的见解，让我了解将煤转化为尿素所涉及的复杂机制。
看到一种原材料如煤如何被转化成农业界广泛使用的有价值产品尿素，实在是令人着迷。
这个过程涉及到多个阶段，每个阶段都需要精确和专业的技术来确保最终产品符合相关标准。
从煤气化到氨合成再到尿素生产，流程中的每一步都对最终产品的效率和质量产生影响。
One of the most crucial aspects of the coal to urea process is the coal gasification stage, where coal is converted into syngas through a series of chemical reactions. This syngas serves as the primaryfeedstock for the production of ammonia, which is a key intermediate in the urea manufacturing process. The efficiency of the coal gasification stage directly impacts the overall performance of the urea plant, making it vital to optimize this step for maximum productivity.煤制尿素流程中最关键的一环是煤气化阶段，通过一系列化学反应将煤转化为合成气。
煤制尿素工艺技术方案
煤制尿素工艺技术目前，世界上最具有竞争性的尿素合成工艺是荷兰Stamicarbon公司的CO2汽提工艺、意大利Snamprogetti公司的NH3汽提工艺和日本东洋公司的ACES工艺。
它们在世界上建厂数量为：CO2汽提工艺115套，氨汽提工艺80套，ACES工艺9套。
1980以后建厂的工艺以氨汽提工艺居多。
近年来，CO2汽提工艺有很大的发展，Stamicarbon与Sandvik公司合作，推出了一种耐腐蚀性能更优异的专门双相钢材料——Safurex （Stamicarbon A4-18005型BE.06），该材料可以在无氧情况下，能耐高温甲铵液的腐蚀，在中国宁夏用新的CO2汽提工艺成功的改造了NH3汽提工艺，使装置增产50%。
（一）国外尿素技术工艺概况1、CO2汽提工艺该工艺由荷兰Stamicarbon公司于1964年开始中间试验，1967年建成第一套工业装置。
该工艺在70年代初期发展迅速，目前己在世界范围内承建200多套尿素装置，总能力大约为50 Mt/a，占世界尿素总能力的45%，设计能力范围在70～3250t/d。
我国也己有18套大型装置在运行，最大的单系列是中海油富岛化学有限公司的2700t/d。
该工艺包括原料压缩、尿素合成及未反应物的高压分解和回收、未反应物的低压分解和回收、尿液浓缩与造粒、工艺冷凝液处理等工序。
该工艺用CO2作汽提剂，在与合成等压条件下将合成塔出料在汽提塔内加热汽提，使未转化的大部分甲铵分解成CO2和NH3蒸出，分解及汽化所需的热量由2.45MPa蒸汽供给。
汽提塔出汽在高压冷凝器内生成甲铵冷凝液，冷凝反应所放出的热量副产低压蒸汽，供低压分解、尿液蒸发使用，汽提塔出液减压后进入精馏塔，将残余甲铵和氨进一步加热分解并蒸出，然后经真空闪蒸，两段真空蒸发浓缩至99.7%的尿液送造粒塔造粒，或者直接用一段蒸发的96%尿液去生产大颗粒尿素。
2、NH3汽提工艺NH3汽提工艺由意大利Snamprogetti公司于1967年试验成功并获得专利。
制造尿素的工艺流程
制造尿素的工艺流程制造尿素的工艺流程通常包括以下五个主要步骤：合成氨制备、合成尿素、蒸汽驱动制氢、碳酸氨回收以及尿素结晶。
首先是合成氨制备。
该步骤是通过Haber-Bosch工艺合成氨气。
首先，从天然气中提取并制备出氢气。
然后，将空气经过压缩、冷却和洗涤等处理，使氧气和水分离。
接下来，将氢气和氮气按照一定的比例进行混合，以形成混合气体。
随后，在合成气体的催化剂作用下，混合气体经过高温高压转化为氨气。
其次是合成尿素。
在合成氨制备完成后，将氨气与二氧化碳进行反应。
首先，通过饱和水溶液对氨气进行湿润处理，形成尿素溶液。
然后，将湿润的氨气与二氧化碳混合并加热至高温。
再通过合成尿素反应器，使氨气和二氧化碳进一步反应生成尿素。
第三个步骤是蒸汽驱动制氢。
该步骤用于产生制氢所需的蒸汽。
首先，将天然气或重油等燃料燃烧，产生高温高压的燃烧气体。
然后，将燃烧气体冷却至较低温度，并通过蒸汽净化器去除杂质。
最后，将净化后的燃烧气体进一步冷却生成蒸汽。
这些蒸汽将用于制造尿素工艺中的其他步骤。
接下来是碳酸氨回收。
在合成尿素过程中，会产生一定量的碳酸氨。
为了提高产量并减少能源消耗，需要对碳酸氨进行回收。
首先，将含有碳酸氨的溶液进行脱碳处理，将其中的二氧化碳去除。
然后，通过温度升高，将碳酸氨溶液中的残余水分蒸发掉。
最后，经过蒸汽净化器处理后，回收利用碳酸氨。
最后是尿素结晶。
尿素在高温下溶解，但在低温下会结晶。
通过调节温度和浓度，使尿素溶液在结晶器中自然结晶。
结晶后的尿素颗粒经过分离、洗涤和干燥等处理，最终得到高纯度的尿素产品。
总结起来，制造尿素的工艺流程包括合成氨制备、合成尿素、蒸汽驱动制氢、碳酸氨回收以及尿素结晶。
通过这些步骤，尿素可以以高效、低能耗的方式进行大规模生产，满足农业和化工行业的需求。
同时，不断的技术创新和工艺改进也为尿素生产提供了更高的效率和更低的环境影响。
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。
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脱碳工艺NHD法
• 纯物理吸收法。NHD为多聚乙二醇二甲醚的混合 物，对H2S和CO２的吸收能力高，热化学稳定性 好，不起泡，不降解，无副反应，对碳钢设备无 腐蚀，对人及生物环境无毒。 • 在低温低压下，脱碳效果好，操作费用低，溶液 吸收能力大，循环量小，减压或气提即可再生， 不需再生热量，可降低能耗。 • return
氨的合成
• 合成反应的压力高、低各有利弊：压力高， 压缩功高，但有利于反应平衡，设备相对 小；压力低，压缩功相对低，设备相对大。 本工程按31．4MPa氨合成设计，并设后置 式废热锅炉热回收系统。具有塔阻力小， 氨净值高，使用寿命长，操作简单稳定、 投资少的特点。 • return
甲醇精馏（略）
氢回收
• 氢回收是合成氨厂节能降耗的主要措施之一，回收驰放气 中的氢，一般可使合成氨产量提高5-8％。目前，氢回收 的技术主要有低温冷冻法、变压吸附法和中空纤维膜法。 • 低温冷冻法要求对驰放气进行严格的预处理(NH3的体积分 数必须<lppm)，投资和费用较高，氢回收率约为90％； • 变压吸附法的能耗较低，氢回收率较低，约为75％，切换 阀频率过高，容易损坏，运行费用高。 • 中空纤维膜法利用了合成放空气本身具有很高压力的特点， 不需动力设备，氢纯度和氢回收率均可达85％-98％，流 程简单，装置布置紧凑，占地面积少，故采用膜分离回收 氢的技术。
煤化工制尿素
主要包括两个部分：合成氨、氨和二氧化碳 生产尿素
→
Байду номын сангаас
3652
• 30万t/a合成氨，6万t/a甲醇，52万t/a尿素
一分厂生产流程及说明
一分厂生产流程
原料煤
造气
一次脱硫
氮氢机一、二段
变换
二次脱硫
氮氢机三段
脱碳
精脱硫
氮氢机四、五段 C O 2压 缩
甲醇
精甲醇
氮氢机六段 生产流程说明
烃化
氨合成
氨回收
• 有效地回收驰放气和储罐气中的氨，不仅可以提 高氨的产量，降低能耗，而且可以改善燃料气的 质量。 • 对于氨回收系统，由于贮罐气中含有30％～50％ 的氨，有必要对其中的氨进行回收利用。采用等 压回收装置，操作压力2．5MPa，回收后制得氨 水，氨水送尿素车间解吸降低尿素氨耗。氨、氢 回收后的尾气送吹风气回收工段燃烧，副产蒸汽。 • return
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DDS脱硫技术
• “生化铁—碱溶液催化法气体脱碳脱硫脱氰技术” • 脱硫效率高、溶液循环量小 • 用含亲硫性好氧菌、酚类物质和铁离子以及碱性物质的水 溶液，吸收气体中的有机硫、无机硫，同时，在吸收过程 中还产生少量不溶性铁盐。溶液中的好氧菌在一些络合配 体的协助下，可以将生成的不溶性铁盐瓦解，使之返回铁 碱溶液中，保证溶液中各种形态铁离子稳定地存在。铁碱 溶液在酚类物质与铁离子的共同催化下，用空气氧化再生 时，副产硫磺，再生铁碱溶液循环使用。 • 要提高脱硫液中总铁离子的浓度，同时又要设法降低溶液 中的配体的浓度，这样就可以显著提高脱硫液的脱硫能力， 在脱硫液中加入耗氧菌就可以起到这种作用。同时实验也 证实，不同种类的酚类物质的作用效果也相近． • return
水溶液全循环工艺
五六十年代被广泛采用的一类全循环工艺。 二氧化碳和氨被水吸收生成甲铵的水溶液,返回尿素合成系统。 水的返回降低了转化率,并增加了水的蒸发量,因此,用水量 必须降到最低限度。合成系统的条件是温度190～200℃、 压力 19.7～24.6MPa，氨与二氧化碳的摩尔比3.5～4.5， 合成塔内二氧化碳的一次转化率为62％～72％。氨总回收 率大于99％。甲铵分解采用逐级降压多级分解器法，每级 中分解出来的气体用下一级生成稀甲铵水溶液吸收，最后 返回合成系统。 此法工艺流程较多，但其设计都要求： ①最大限度地回收热量；②甲铵水溶液的循 环量和水量降低到最低水平；③最大限度地 降低动力消耗；④氨回收达到最佳值。
改良ADA法
• 优点：溶液性能稳 定， • 优点：技术经济指 标较好， • 优点：溶液无毒， • 优点：对碳钢无腐 蚀作用 • 缺点：易堵塔，即 脱硫塔内单质硫易 沉降在填料或设备 上
栲胶法
• 原料易得，脱硫液无毒，活性好，脱硫性 能稳定， • 脱硫效率及气体净化度较高，不堵塔， • 并可用自吸入空气喷射氧化使溶液再生， 具有投资省、效果好、操作方便。 • 在气柜后、压缩机一段入口前采用栲胶脱 硫。
• 脱硫原理 在脱硫塔内，煤气在与脱硫液逆流接触的过程中发生如下反 Na2CO3 +H2S→ NaHCO3+NaHS NaHCO3+H2S → NaHS+CO2 +H2O 4NaVO3+2NaHS+H2O →Na2V4O9+4NaOH+2S 焦钒酸钠在碱性脱硫液中被醌态（氧化态）栲胶将部分焦钒酸钠氧化 再生为偏钒酸钠 2TQ（醌态）+V4++2H2O → 2THQ（酚态）+V5+ +2OHTQ（醌态）+HS-→ THQ（酚态）+S↓ 在再生塔内,酚态栲胶与空气中的氧气发生如下反应 2THQ（酚态）+O2 → 2TQ（醌态）+H2O2 生成的H2O2可将V4+氧化成V5+，并可与HS-反应析出元素硫 H2O2+2V4+→ 2V5++2OHH2O2+HS- → H2O+S +OH焦炉煤气中的CO2、HCN、O2 引起的副反应与改良ADA法相同。
一般使用空气为载气时称为吹脱；使用蒸汽为载气时称为汽 提。
二氧化碳汽提法
• 该法由荷兰Stamicarbon公司研发 • 该法以二氧化碳气体为汽提气，在合成圈等压（14.0MPa） 的压力下，对甲铵进行分解、汽提，避免过多的甲铵进入 低压段，再分解后吸收，重新输送返回合成圈，增加能耗。 由于等压汽提的存在，减少进入低压段的甲铵量，因此无 中压系统，低压段的设备也较少。同时，由于框架的存在， 使得工艺介质以位差流动，减少了动力消耗。 • 合成塔操作条件;压力约13.8MPa、温度180～185℃、氨 与二氧化碳的摩尔比约 2.8。设备采用含钼的低碳不锈钢 （气提塔用高镍铬不锈钢）。
双甲精制
• 即甲醇化、甲烷化脱除原料气中微量的CO和CO2， 使合成氨原料气中CO+CO2≤10ppm。 • 此工艺特点：高压净化精制，电耗少；副产甲醇、 甲烷，丰富了产品类型； • 可调氨醇比，生产操作灵活； • 对变换工段的要求宽松，容易操作，节省蒸汽 • 进入甲烷化系统的CO和CO2含量少，反应氢耗少， 生成的CH4少，气体质量高。 • return
精脱硫
• 精脱：合成前应将脱碳气中的硫(H2S<10mg／m3) 脱除到总硫<0.1ppm。 • 精脱工艺以往多用ZnO、JTL常温精脱工艺，但 此工艺需设置提温、降温装置。 • 为实现常温精脱硫，选用JTL _4新工艺，即T102 串T104，其中T102为特种活性炭并添加助剂、稳 定剂制备；T104即EZX，为转化吸收型多功能精 脱硫剂，对有机硫能很好地吸收，具有较高的工 作硫容。JTL_4脱硫剂脱硫精度最高可达 <0.03ppm。 • return
• 采用三塔流程，即脱醚塔、加压精馏塔、常压精馏塔。将 粗醇中的杂质分别脱除，不凝气经回收甲醇后送到吹风气 回收工段作为燃料。充分脱除低沸点组分后，采用加压精 馏的方法，提高甲醇的气相分压与沸点，并减少甲醇的气 相挥发。残液经冷却后送“双甲精制”。常压塔可利用加 压塔的废热，不需外加热源，降低了低压蒸汽的消耗，同 时又节省了冷却水。装置布置全部采用露天布置及框架结 构，换热器在框架上层布置，泵、贮槽在框架下面布置， 设计上既整齐美观，又便于操作。 • return
气提全循环工艺
这类工艺出现在60年代中期，与其他全循环工艺的 不同点在于用氨、二氧化碳或其他气体作为气提剂， 在高压下（或与合成等压）促使甲铵分解。
关于汽提法
原理：将空气或水蒸气等载气通入水中，使载气与废水充分 接触，导致废水中的溶解性气体和某些挥发性物质向气相转 移，从而达到脱除水中污染物的目的。 作用：通常用于脱除废水中的溶解性气体和某些挥发性物质。
1.水溶液全循环法
汽提法
﹛
2.二氧化碳汽提法 3.氨汽提法
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。 在进行尿素溶液后加工之前，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，发展了尿 素的多种生产工艺。
副反应 缩合反应：2CO(NH2)2↔NH2CONHCONH2+NH3 氨分压增加可抑制缩二脲生成
水解反应：CO(NH2)2+H2O↔NH2COONH4 ↔2NH3+CO2+H2O 即生成尿素的逆反应 当温度低于60℃时，水解反应缓慢； 高于100℃时，明显加快； 超过145℃时，水解速度剧增
主要方法(均采用二氧化碳与氨合成)
二、合成尿素
主反应： 2NH3（l）+CO2 （l） → NH2CO2NH4（l） (1)
NH2CO2NH4 → NH2CONH2+H2O
(2)
反应（1）快速，强放热，平衡转化率较高，需要在 较高压力下完成（13..2~22.0MPa）,温度 165~195℃，反应物料NH3与CO2摩尔比2.5~4.2 反应（2）慢速，温和吸热
半水煤气
•
Return
脱硫工艺
• • • • • • 湿式脱硫 １.改良ADA法 ２.栲胶法 ３.DDS法 干法脱硫 活性炭常温脱硫工艺 • 微量H2Ｓ是使甲醇化、 甲烷化和NH３合成等 催化剂失活的主要原 因。 • 在这里使铁触媒中毒。