尿素生产技术
化学肥料第3章 尿素生产技术
Chemical engineering technics
化学工程与工艺专业
第三章 尿素生产技术
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尿素生产工艺流程 不循环法和部分循环法 水溶液全循环法 气提法 联尿法
• 1. 水溶液全循环法工艺流程 • (1)Stamicarbon 水溶液全循环法 • 水溶液全循环法是将未反应的氨和CO2用水吸 水溶液全循环法是将未反应的氨和CO 收生成甲铵或碳酸铵水溶液返回合成系统的生 产方法。 产方法。 • 是将未反应的CO2加热减压蒸出后用水吸收生 是将未反应的CO 成甲铵或碳酸铵水溶液循环返回合成系统的生 成尿素的方法，主要用于年产20万吨以下的中 成尿素的方法，主要用于年产20万吨以下的中 小型尿素装置。 小型尿素装置。 • 典型工艺流程如图2.9. 典型工艺流程如图2.9.
图 2.9
2. 气提法尿素生产工艺流程
• (1)气提原理 (1)气提原理 • 气提法是水溶液全循环法的发展，在简化流程、 气提法是水溶液全循环法的发展，在简化流程、 热能回收、延长运转周期和减少生产成本等方 热能回收、 面比全循环法优越。 面比全循环法优越。合成反应液加热分解所需 温度太高，降低压力降低了分解温度， 温度太高，降低压力降低了分解温度，但又使 循环动力增加。 循环动力增加。 • 气提法是在高压下操作的带有化学反应的解吸 过程。 过程。气提中甲铵分解 • NH4COONH2 (l)= 2NH3(g) + CO2(g) • 只要供给热量、降低NH3或CO2的分压都可使 只要供给热量、降低NH 反应向右进行。 反应向右进行。
• b. 高压冷凝器冷凝温度高，热能利用好；返回 高压冷凝器冷凝温度高，热能利用好； 合成塔水量少，有利于转化； 合成塔水量少，有利于转化；高压液可自流至 合成塔，节省动力. 合成塔，节省动力. • c. 合成塔操作压力较低，节省动力。 合成塔操作压力较低，节省动力。 • 不足是氨碳比较低影响转化率，高架设备维修 不足是氨碳比较低影响转化率， 不便。 不便。
尿素工艺流程
尿素工艺流程
《尿素工艺流程》
尿素是一种重要的化肥原料，其生产工艺流程复杂且技术要求高。
尿素的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。
首先是合成氨。
合成氨是尿素生产的原料，通常采用哈勃－波仑法来进行合成氨反应。
在高温高压下，氮气和氢气通过催化剂反应生成氨气。
接下来是尿素合成。
尿素合成一般采用尿素压力法，即在高温高压下，氨气和二氧化碳通过催化剂反应生成尿素。
这个过程中需要进行多次反应和分离，以获得高纯度的尿素产物。
最后是尿素精制。
尿素精制是将合成的尿素产物经过干燥、结晶、分级等工艺步骤，去除杂质和水分，获得商业级的尿素产品。
除了上述主要的工艺步骤外，尿素生产中还需要进行废气处理、废水处理等环保措施，以确保生产过程的环保和安全性。
通过以上工艺步骤，尿素可以被生产成为高质量的化肥原料，为农业生产提供了重要的支持。
在未来，随着技术的不断进步，尿素工艺流程也将不断完善和改进，以满足市场需求并提高生产效率。
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
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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。
尿素生产安全技术
尿素生产安全技术尿素是一种广泛用于农业和工业领域的化学品。
由于它的重要性和广泛应用，尿素的生产安全技术也变得越来越重要。
本文将介绍尿素生产安全技术。
1. 原料质量控制尿素的生产需要用到氨气和二氧化碳两种原料。
氨气通常是通过化学反应从天然气、煤气和石油等化石燃料中生产出来的。
二氧化碳通常是从燃煤和石油中提取的。
为了确保尿素生产的安全和质量，必须对原料质量进行严格控制。
氨气和二氧化碳的纯度、湿度、气体压力和温度等参数必须在特定的范围内控制，否则如果存在偏差，就可能导致化学反应中出现危险情况。
2. 设备安全尿素生产过程中需要使用各种设备，包括压力容器、反应器、加热器、冷却器、过滤器、储罐和管道等。
这些设备必须保证其安全性能，以确保尿素生产过程中不发生危险事故。
为了保证设备安全，必须进行以下方面的工作：(1) 设备的材质、制造和安装必须符合相关的法律法规和标准要求，设备的压力容量和温度应该适合工艺要求；(2) 设备使用前应该进行检查，一旦发现设备有问题，必须及时进行维修和更换；(3) 必须对设备进行定期检查和维护，确保设备的安全性能；(4) 在操作过程中，需要采取必要的安全措施，避免设备损坏和人员伤害。
3. 废气治理尿素生产过程中会产生大量废气，其中包括二氧化碳、氨气、一氧化碳、氮氧化物等危险物质。
这些废气必须经过治理，否则就可能造成环境污染和人员健康问题。
废气治理包括以下措施：(1) 在尿素生产过程中，应该采用环保技术，例如膜分离、吸附剂清洗和催化氧化等；(2) 废气排放必须符合相关的法律法规，定期进行检查和监测；(3) 废气治理设备的维护和管理也非常重要，必须定期进行检查和清理，保证其正常运行。
4. 安全管理尿素生产的安全管理是非常重要的，包括以下方面：(1) 制定严格的安全条例和操作规程，保证工人在操作过程中能够遵守相关的安全规定；(2) 培训操作人员的安全意识和安全技能，提高工人自我保护能力；(3) 组织应急演习，为可能发生的危险事故做好准备；(4) 审查和修改安全管理制度，及时修订和完善安全措施。
尿素的生产工艺流程
尿素的生产工艺流程
尿素是一种常用的无机化合物，广泛应用于化肥、化工、医药等领域。
其生产工艺流程通常包括以下几步：
1. 合成气制备：通过天然气、石油或煤炭等燃料的气化反应，产生合成气（一氧化碳和氢气的混合物）。
2. 氨制备：将合成气经过催化转化反应，生成氨气。
常用的氨合成催化剂是铁、镍、铑的合金。
3. 尿素合成：将氨气与二氧化碳反应生成尿素。
尿素合成反应通常采用一种称为“尿素合成反应”的过程，该过程包括高温高压、催化和再循环等步骤。
4. 氨回收：由于尿素合成反应中的氨气未完全转化为尿素，剩余的氨气需要从尿素产物中回收利用。
常用的回收方法是采用蒸汽脱氨或萃取等工艺。
5. 精制和成品制备：通过混合、结晶、干燥等工艺对尿素进行精制和成品制备。
最终得到的尿素产品可以根据需要进行粒度调整、添加剂等工艺。
需要注意的是，尿素的生产工艺流程可能会根据不同的生产厂家和技术路线有所差异，上述流程仅为一般性描述。
另外，为了提高生产效率和产品质量，尿素生产工艺流程中常常采用先进的自动化控制系统和能源回收装置。
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。
尿素生产技术
改良C法（日本）
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。
改良C法--操作条件
合成塔： 温度：190-200℃，压力：23-25MPa，氨碳比：4，水碳比： 0.37，转化率：72%。 合成塔为高径比18的空塔，用钛衬里，耐高温腐蚀。
分解塔：
高压分解（1.7-1.9MPa，165℃：其热量由塔外的热虹吸式
尿素合成塔内， NH 3/CO2的摩尔比和H2O/ CO2的摩尔比控制在一定的范围内进行反应。
合成后的气液混合物进入预分离器，一段分解， 进行气液分离，将分离气相后的尿液送入二段 分解，进一步将混合物中的气相除去。
净化后的尿液依次进入闪蒸器、一段蒸发、二 段蒸发浓缩，最后得到尿素熔融物，用泵输送 到尿素造粒塔喷洒器，经在空气中沉降冷却固 化成粒状尿素，并通过尿素塔底刮料机用运输 皮带送往储存包装车间。
流程：合成塔出口液进预分 离器自然减压进行气液预分 离，它的液相进一段分解塔7。 气体送入一段蒸发器19下部。
主要设备--预分离器6
一段分解塔出口气体也引入预分离器。 预分离器有改造为预精馏塔的，内装填料，
气液逆流接触，可降低出口气体的温度和水 分。 气体送入一段蒸发器19下部，充分利用了预 分离器出口气体的冷凝热，部分气体冷凝并 放出热量，供尿液蒸发用。
第三章 尿素生产技术
(1)不循环法；
(2)半循环法(部分循环法、高效半循环) ；
(3)全循环法
热气全循环法
全循环法
矿物油全循环法 尾气分离全循环法
水溶液全循环法 发展：改良C、D法，二氧化碳汽提法，氨汽提法及联尿法等。
水溶液全循环法的流程图
惰气洗涤
《尿素生产方法综述990字》
尿素生产方法综述1.1 常用尿素生产方法首先我们要知道的是目前国内外尿素的生产方法种类繁多。
但是在工业中获得人们普遍认同的方法是水溶液全循环法和CO2气提法。
这两种方法是工业中最常使用的方法。
其中水溶液全循环法自从在20世纪60年代被发现之后，人们就开始不断改进和研究，目前就人们使用此方法生产尿素技术已经接近成熟。
而除了这两种方法以外，工业生产尿素还经常用到氨气提法，此方法使用起来限制较多，因此工业用途较窄。
1.1.1 水溶液全循环尿素工艺水溶液全循环尿素诞生于20世纪90年代，是那个年代最为经典的设计工艺。
从80年代发展到现在，为我国农业的发展做出了杰出的贡献。
在我国粮食增长的增长方面表现出了不可磨灭的作用。
因为水溶液全循环尿素装置的腐蚀性较小，且尿素成品当中的杂质含量较低，从而大大增加了生产尿素的能力，并且此方法可以提高二氧化碳和氨的一个转换。
减低副反应的发生，所以水溶液全循环法一度被广泛的使用。
1.1.2 CO2汽提尿素工艺CO2汽提法诞生于20世纪60年代后期，虽然它的发现晚于水溶液全循环法，但是此方法自从发现到现在已经有了后来者居上的趋势，目前此方法已经成为世界上建厂最多，生产能力最大的方法。
但其操作性比不上水溶液全循环生产尿素装置，其高压设备多，改造比较困难，装置的增产、改造潜力较小，而且此方法依赖于巨大的高层结构支撑设备。
1.1.3 设计工艺的确定通过对水溶液全循环法和CO2汽提法的比较，不难看出：水溶液全循环法与CO2汽提法与水溶液全循环法之间没有什么太大的优缺点。
虽然CO2气提法目前在市场上有更大的优势，但是，采用CO2汽提法尿素会消耗蒸汽。
另外，CO2汽汽提的实际竞争力。
相反，通过十多年的转换经验，水溶液提尿素的降低了CO2全循环工艺法显示出更多的优越性。
所以本设计保守采用水溶液全循环法。
，1.2 生产流程叙述1.1.1 工艺流程简图1.1.2 水溶液全循环法流程介绍从20世纪60年代以来，水溶液全循环法就得到了工业上普遍的应用。
尿素生产安全技术
尿素生产安全技术背景介绍尿素是一种重要的化肥原料，也被广泛用于动物饲料、医药等领域。
尿素生产工艺种类繁多，但无论是传统氨法还是新型煤基合成法，都存在着一定的生产安全隐患。
同时，尿素在储存、运输、使用过程中也需要注意安全问题。
因此，尿素生产安全技术的掌握至关重要，旨在确保生产和使用尿素时的安全性。
氨法生产尿素的安全技术氨法生产尿素是传统的生产工艺，其主要分为两个阶段：氨合成和尿素合成。
在氨法生产尿素中，氨气中毒和高温高压爆炸是主要的安全问题。
氨气中毒的防范氨气是氨法生产尿素的重要原料，但其具有强烈的刺激性气味和高毒性。
在氨合成过程中，如果出现氨气泄露，会对生产工人造成严重威胁。
因此，在氨气使用中，需要采取以下安全技术：•确保储存设施完好，避免氨气泄露；•严格控制氨气使用量，防止超量使用；•配备氨气检测仪器，实时监测氨气浓度，一旦发现异常，及时采取措施维护安全；•建立气体泄漏报警系统，能够自动、及时报警和开启安全系统。
高温高压爆炸的防范在氨法生产尿素的尿素合成环节中，由于高温高压作用，存在极大的爆炸风险。
为了保障生产过程的安全性，需要采取以下措施：•严格检查和维修尿素合成设备，避免设备损坏和渗漏；•采取合适的化学生产自动控制系统，减少工人直接参与，降低事故风险；•配置智能化防爆设施，一旦发生爆炸事故，自动启动安全系统。
同时，设备组成材料也需要具备一定的抗爆性能。
煤基合成法生产尿素的安全技术煤基合成法生产尿素是近年来发展较快的新型工艺，在能源转型中担当重要角色。
该生产工艺主要分为煤制气和氨合成、尿素合成两个阶段，其中煤制气和氨合成环节安全问题较为突出。
煤制气和氨合成环节的安全问题煤制气和氨合成环节安全问题常表现为耐氧性差、容易自燃、压力波动等情况。
为了保证煤制气和氨合成的安全性，需要采取如下措施：•对煤制气反应炉进行全天候实时监测，确保温度、压力等关键参数的稳定；•加强原料供给分析，避免异质物进入反应炉，导致爆炸或自燃；•将自燃、爆炸风险大的物料在离线段进行储存，控制它们对现场生产的干扰；•配置适当的防火、防爆、透明化的设备、防护设施等；尿素合成环节的安全问题在煤基合成法生产尿素的尿素合成环节中，由于高温高压作用，同样存在极大的爆炸风险。
尿素工艺技术要求
尿素工艺技术要求尿素是一种重要的化肥和工业原料，其工艺技术要求对生产过程中的原料选择、反应条件和工艺控制有着严格要求，下面是对尿素工艺技术要求的一些基本描述。
1. 原料要求：（1）选用优质的氨气和二氧化碳作为原料，氨气纯度要求在99.5%以上，二氧化碳纯度要求在99%以上，且不含有毒、腐蚀性物质。
（2）氨气和二氧化碳配比要合理，一般为2:1，以保证反应中氨和二氧化碳的充分利用。
（3）水分含量在原料中应尽量降低，一般要求水分含量低于0.5%。
2. 反应条件要求：（1）反应温度：尿素合成反应是可逆反应，一般在摄氏160-190度之间进行。
过高的温度会导致产物分解，而过低的温度则会降低反应速率，影响生产效率。
（2）反应压力：尿素产生的反应是放热反应，要求在合适的反应压力下进行，一般为15-25MPa。
（3）反应时间：反应时间对产品质量和产量有很大影响，一般反应时间控制在10-20分钟之间。
3. 工艺控制要求：（1）反应器的设计和操作要合理，保证反应物料的充分混合和传质，提高反应效率。
（2）必须采用高效的催化剂，以提高反应速率和选择性，降低副反应的发生。
（3）回收利用废气中的未反应物质和催化剂，以降低生产成本和环境污染。
（4）对反应过程中产生的热能要进行合理利用，提高能源利用效率和生产经济性。
（5）及时监测反应过程中的参数，如温度、压力、浓度等，并进行调节，以确保产品质量和生产效率的稳定。
总结起来，尿素工艺技术要求的核心是合理的原料选择和配比、适宜的反应条件和科学的工艺控制。
通过优化这些要求，可以提高尿素生产的效率和质量，降低生产成本和环境污染。
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。
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。
尿素工艺技术
尿素工艺技术尿素工艺技术是一种将天然气和空气作为原料，经过一系列化学反应制备尿素的技术。
尿素是一种重要的氮肥，广泛用于农业生产中，提高作物的产量和品质。
本文将介绍尿素工艺技术的主要步骤和工艺特点。
尿素的制备主要包括合成氨和尿素合成两个步骤。
合成氨是尿素工艺技术的第一步，利用天然气和空气作为原料，在高温高压条件下，通过催化剂催化反应合成氨气。
尿素合成则是利用合成氨和二氧化碳进行反应，生成尿素。
尿素工艺技术的特点如下：首先，尿素工艺技术具有高效节能的特点。
尿素合成反应需要高温高压条件，消耗大量的能量。
尿素工艺技术采用多级压缩和换热方式，充分利用废热，提高能量利用率，减少能源消耗。
其次，尿素工艺技术具有环境友好的特点。
尿素合成反应中会产生一定量的二氧化碳。
尿素工艺技术采用了尾气回收和净化技术，减少了二氧化碳的排放。
同时，在氨气合成阶段，尿素工艺技术采用了高效的催化剂和反应条件，减少了氮氧化物的生成。
再次，尿素工艺技术具有生产效率高的特点。
尿素工艺技术采用了多级精制工艺，充分利用反应废液和废气，提高了尿素的纯度。
同时，尿素工艺技术采用了高效的分离和再循环技术，提高了生产效率和产品质量。
尿素工艺技术的应用前景广阔。
随着农业生产的发展和粮食需求的增加，尿素作为经济高效的氮肥将继续得到广泛应用。
尿素工艺技术的发展也将对提高尿素产量和质量具有重要作用。
总结起来，尿素工艺技术是将天然气和空气作为原料，通过合成氨和尿素合成两个步骤制备尿素的技术。
尿素工艺技术具有高效节能、环境友好和生产效率高的特点。
尿素工艺技术的应用前景广阔，将为农业生产和经济发展做出重要贡献。
尿素生产安全技术
尿素生产安全技术尿素(H2NCONH2), 又称脲或碳酰胺, 白色晶体, 相对分子质量在60. 055。
尿素大量存在于人类和哺乳动物的尿液中。
尿素溶于水、乙醇和苯, 几乎不溶于乙醚和氯仿。
尿素含氮量居固体氮肥之首, 达46％以上为中性速效肥料, 施于土壤中不残留使土壤恶化的酸根, 而且分解出来的二氧化碳也可为植物所汲取。
尿素在工业上的用途亦很广泛, 可用于制造脲醛树脂、聚胺酯等高聚物的原料, (用作塑料、喷漆、粘合剂)。
还可作多种用途的添加剂(用作油墨材料、黏结油等), 尿素还可用于医药、林业、制革、动物饲料、石油产品精制等方面。
第一座以氨和二氧化碳为原料生产尿素的工业装置是德国法本(I•G•Farben)公司于1922年建成投产的, 采纳热混合气压缩循环。
1932年美国杜邦公司(Du pont)用直接合成法治取尿素氨水, 并在1935年开始生产固体尿素, 未反应物以氨基甲酸铵水溶液形式返回合成塔, 是现今水溶液全循环法的雏形。
中国的尿素工业发展始于1958年, 先由南京永利宁厂建成日产10吨尿素的半循环生产法装置, 其后又在上海吴泾化工厂建成年产1．5万吨的半循环法装置。
1975年中国第一套二氧化碳汽提法装置亦在上海吴泾化工厂建成投产。
20世纪70年代以来, 我国兴建年产30万吨合成氨、52～60万吨尿素联合生产装置的大型化肥生产厂。
至今已建成30余套大化肥生产装置, 成为我国主要生产尿素的基地。
这些尿素生产厂都以石油化工成品或半成品为原料, 因而大都隶属于石油化工行业。
由于合成氨一尿素生产的紧密相关性, 其生产工艺过程分别介绍如下。
1. 合成氨生产氮肥生产的主要过程主要环节是制取氢, 而合成氨所需要的氮则直接或间接地来源于空气。
目前世界上大多数的氮肥厂均采纳石化原料或其副产品来制取氢或一氧化碳, 只有少数厂家采纳电解水法治取氢, 由于此法受电力成本制约, 难以形成大规模的工业化生产。
用石化原料制取氢和一氧化碳的过程均为化学过程, 从其反应类型上来看, 大致可分为烃类一蒸汽催化转化法和烃类部分氧化法。
尿素的生产工艺流程
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肥，广泛应用于农业生产中。
它是一种含氮化合物，能提供植物生长所需的氮元素，有助于增加作物产量。
下面将介绍一种常见的尿素生产工艺流程。
首先，尿素的生产通常采用合成氨与二氧化碳的化学反应。
合成氨是通过费-波奇过程生产的，在高温和高压下，氨和二氧
化碳通过反应生成尿素。
该反应通常在反应器中进行，并伴随着水的生成。
其次，生成的尿素溶液需要进行脱水和结晶处理，以获得纯净的尿素产品。
通常采用蒸发浓缩和结晶分离的方法，将尿素溶液中的水分去除，并得到结晶的尿素固体产品。
这一步骤需要进行多次结晶和离心等工艺过程，以确保尿素产品的纯度和质量。
最后，经过结晶分离得到的尿素固体产品需要进行包装和运输。
尿素产品通常以袋装或散装的形式销售，用于农田施肥或作为原料用于化肥生产。
总体来说，尿素的生产工艺流程包括合成氨和二氧化碳的化学反应、脱水和结晶处理、以及产品包装和运输等步骤。
这些工艺流程需要严格控制反应条件和操作参数，以确保尿素产品的质量和生产效率。
通过不断改进工艺技术，提高生产效率和降低能耗，尿素生产将更好地满足农业生产的需求。
尿素—尿素的生产方法
3
NH3汽提法： 20世纪70年代实 现工业化，现在发 展比较快，有后来 居上的趋势。
4
Hale Waihona Puke 素生产技术的改进改进方向：一方面，对于应用广泛的工艺，其专利商针对自己工艺的 缺点继续进行改进；另一方面，尿素生产工艺的改进主要围绕如何提 高二氧化碳的转化率，减少循环量，降低能量和原料消耗即提高产品 质量来进行。 ①提高二氧化碳转化率； ②采用氨气提或双气提法； ③降低能量消耗； ④尿素造粒技术的改进。
尿素的生产方法
一、尿素的生产方法
目前工业化由NH3和CO22种原料合成尿素，总反应：
2NH3 CO2 CO(NH 2 )2 H 2O
生产工艺流程简图：
二氧化碳
液氨
加压
压缩 预热
合成
氨和二氧化碳的回收 未反应物的分解
蒸发
结晶和造粒
尿素
2
二、尿素的生产 方法与发展
尿素最先由鲁爱尔于1773 年在蒸发人尿时发现。 1828年佛勒在实验室首先 用氨和氰酸合成尿素： HCON+NH3=CO(NH2)2 次后，出现氨基甲酸氨、 碳酸氨及氰胺基等为原料 合成尿素。
1922年，德国法本公司实 现以NH3和CO2直接合成 尿素：2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 该法奠定了现代工业尿素 的基础。
3
三、尿素生产方法与发展
目前工业化尿素生产工艺
1
水溶液全循环法： 20世纪60年代经 典生产工艺，我国 仍在大范围使用。
2
CO2汽提法： 20世纪60年代后 期开发的工艺，目 前世界应用最广泛 的生产方法。
5
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主要设备--预分离器6
为解决高负荷生产下出现的中压分解负荷重，一吸 塔热负荷高等“瓶颈”问题，使装置高产，低耗和 平稳运行，增设了预分离器6，进一步提高了装置 的生产能力。
典型操作条件
合成塔：原料液氨、CO2及循环甲铵液自下而上进 入合成塔。压力：20-22MPa，温度：185-190℃， 氨碳比：4-4.5，水碳比：0.6-0.7，氧含量：0.50.8%，停留时间：1h，出口CO2转化率为：6264%。
分解塔：出口液通过三级分解：中压（1.82.5MPa，160 ℃ ）、低压（0.2-0.5MPa,150 ℃ ）、闪蒸（0.05MPa，75%）
第三章 尿素生产技术
(1)不循环法；
(2)半循环法(部分循环法、高效半循环) ；
(3)全循环法
热气全循环法
全循环法
矿物油全循环法 尾气分离全循环法
水溶液全循环法 发展：改良C、D法，二氧化碳汽提法，氨汽提法及联尿法等。
水溶液全循环法的流程图
惰气洗涤
放空
尿素 合成塔
CO2
过剩氨 冷凝器
氨回 流 液
尿素合成塔内， NH 3/CO2的摩尔比和H2O/ CO2的摩尔比控制在一定的范围内进行反应。
合成后的气液混合物进入预分离器，一段分解， 进行气液分离，将分离气相后的尿液送入二段 分解，进一步将混合物中的气相除去。
净化后的尿液依次进入闪蒸器、一段蒸发、二 段蒸发浓缩，最后得到尿素熔融物，用泵输送 到尿素造粒塔喷洒器，经在空气中沉降冷却固 化成粒状尿素，并通过尿素塔底刮料机用运输 皮带送往储存包装车间。
Ls
一
二
段
段
蒸
蒸
发
发
加
加
热
热
器
器
A2
分 离 器 140℃
○
99.7%
造
电振筛
粒
塔 斗○
提 升
成品去包装
机
粗料返回系统
○
○
水溶液全循环法的工艺流程图
主要设备-- 合成塔5
20世纪50年代以前：双套筒式。外壳碳钢承受压力，内有 两个不锈钢套筒，内筒不受压力。液氨从外壳与外筒及外 筒与内筒之间的两个环隙，再进入内筒，与CO2反应，这 样外筒不与腐蚀介质接触。
改良C法（日本）
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。
改良C法--操作条件
合成塔： 温度：190-200℃，压力：23-25MPa，氨碳比：4，水碳 比：0.37，转化率：72%。 合成塔为高径比18的空塔，用钛衬里，耐高温腐蚀。
分解塔：
高压分解（1.7-1.9MPa，165℃：其热量由塔外的热虹吸
中压 吸收塔
分中 解压 气
中压 分解塔
尾气 吸收塔
吸 收 液
低压 吸收塔
分低 解压 气
低压 分解塔
解吸塔 水排放
冷 凝 液
尿液 蒸发器
尿素 造粒塔
水溶液全循环法尿素生产原则流程
尿素成品
尿素蒸发造粒系统工艺流程图
Ls
冷 凝 器
Ls
冷 凝 器
Ls
分解塔底 闪
来﹙7475%尿液）
蒸 槽
○ 105℃
A1
分 离 器
水溶液全循环法的缺点
①能量利用率低； 合成系统总反应是放热的，但因加入大量过剩氨 以调节反应温度，反应热没有加以利用；另外， 一段、二段甲铵冷凝器均需用水冷却，不但冷凝 热得不到利用，反而需要消耗大量的冷却水。 ② 一段甲铵泵腐蚀严重，制造、操作、维修都较 麻烦； ③ 流程过于复杂：三段分解，三段吸收。
缺点：容积利用率低，且不锈钢耗量大。 目前：衬里的高压容器。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
主要设备-- 合成塔5
衬里式尿素合成塔最初采用空塔，不设内件，塔的高径 比较大。
高径比小的衬里合成塔，通常设混合器或筛板等内件， 以减少返混的影响。
蒸发：一段（0.033MPa，95%），二段 （0.0033MPa，99.7%）
工艺流程简述
造气炉产生的半水煤气脱碳后，其中大部分的二氧化碳 由脱碳液吸收、解吸后，经油水分离器，除去二氧化碳 气体中携带的脱碳液，进入二氧化碳压缩机系统，由压 缩机出来的二氧化碳气体进入尿素合成塔。
从合成氨车间氨库来的液氨进入氨储罐，经过氨升压泵 加压进入高压液氨泵，经过预热后进入甲胺喷射器作为 推动液，将来自甲胺分离器的甲胺溶液增压后混合一起 进入尿素合成塔。
流程：合成塔出口液进预分 离器自然减压进行气液预分 离，它的液相进一段分解塔7。 气体送入一段蒸发器19下部。
主要设备--预分离器6
一段分解塔出口气体也引入预分离器。 预分离器有改造为预精馏塔的，内装填料，气
液逆流接触，可降低出口气体的温度和水分。 气体送入一段蒸发器19下部，充分利用了预
分离器出口气体的冷凝热，部分气体冷凝并放 出热量，供尿液蒸发用。
主要设备--一段吸收塔10
分两段。下段为鼓泡段，上段为精洗段。
在鼓泡段，气液混合物利用低压循环来的稀甲铵液吸收， 在此将气体中绝大多数CO2和几乎全部水蒸气及部分氨 气吸收下来转入液相。
在精洗段，未被吸收的气体在塔内上升，与由液氨缓冲 槽2来的回流液氨和清洗液与其配成的浓氨水逆流接触， 使气体中CO2和水蒸气完全得到吸收，纯的气态氨进入 氨冷凝器12，冷凝下来的液氨流入液氨缓冲槽2
吸收工段：从一段分解、二段分解出来的 气相含有未反应的氨和二氧化碳，分别进 入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳被 后面闪蒸、一段蒸发、二段蒸发工段冷凝 下来的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵 送入尿素合成塔；
一段吸收后剩余的气体进入惰洗器稀释后， 与二段吸收的残余气体混合进入尾气吸收 塔，与一段蒸发、二段蒸发工段气相冷凝 除去水后残余的气体混合后放空。
一段吸收器起着精馏作用，塔顶得到纯NH3气，塔底是 甲铵液。
主要设备--一段吸收塔10
在一段吸收塔中，若液氨中混有少量的CO2，则 会生成氨基甲酸铵结晶而堵塞设备和管道，因此 一段吸收塔要保证CO2被完全吸收。
在原料返回时，氨以纯氨和甲铵液形式，CO2以 甲铵液形式返回，甲铵液肯定会带一定量的水， 水是反应不希望的。所以应减少CO2返回量---尽 量提高CO2的转化率。