年产5万吨水溶液全循环法生产尿素工艺设计
开题报告年产五万吨尿素
本科毕业设计（论文）开题报告题目：年产五万吨尿素的生产工艺设计课题类型：设计□ 实验研究□论文□学生姓名：孙卫星学号： 3110404211专业班级：化学工程与工艺112班学院：生物与化学工程学院指导教师：沈凤翠讲师开题时间： 2015/3/142015年3月14日开题报告内容和要求一、毕业设计研究内容和意义1.1 研究内容尿素生产以煤为原料，采用改进型CO2汽提法工艺。
尿素合成中有二氧化碳压缩，液氨升压，合成和气提，蒸发、解析和水解以及造粒等工序，同时还要进行尿素的工艺计算、降温设备的设计、设备选型，并绘制工艺流程图，最后对整个项目进行经济分析和评价。
1.2 研究意义尿素主要用作化肥，工业上还用作制造脲醛树酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛树脂的原料，在医药、炸药、制革、浮选剂、颜料和石油产品脱蜡等方面也有广泛的作用。
因此尿素的设计优化工艺在未来农业生产上具有重大的作用以及广阔的前景。
二、毕业设计研究现状和发展趋势2．1．1尿素的国内研究现状2010-2013年，中国尿素(折含N100%)产量整体保持稳步增长的态势，产量均高于2500万吨。
2012年尿素增长率一度达到13.1%的高位，产量也是自2010年来首次突破3000万吨，达到3003.83万吨。
2014年，出现了近五年来的首次下滑，与2013年3333.18相比，减产了超100万吨，为3217.83万吨。
国内尿素生产技术是在小装置能力的基础上形成的，最大的生产能力只能达到20万吨/a,因其投资低，基建快、潜力大等优势，得以在近年迅速地蓬勃地发展起来。
主要的工艺技术有SHS技术、高压圈尿素优化组合技术和“节能增产新工艺”技术。
据统计，我国现有尿素生产企业200多个，规模分为大型（引进48万吨/年以上）、中型（13—30万吨/年以上）、小型（4—13万吨/年），我国中小氮肥企业中90％采用煤为原料，近年来产能发展较快。
尿素的生产可以天然气、煤炭、重油等为原料。
简述水溶液全循环法尿素合成的工艺流程
简述水溶液全循环法尿素合成的工艺流程水溶液全循环法尿素合成的工艺流程包括溶解、氨水和二氧化碳的吸收、分解、尿素结晶等步骤。
The process of urea synthesis by water solution full circulation method includes steps such as dissolution, absorption of ammonia and carbon dioxide, decomposition, and urea crystallization.首先，将氨气吸收剂和重碳酸盐悬浮液混合，并进行氨水和二氧化碳的吸收，生成碳酸氢铵。
First, the ammonia absorbent and heavy carbonate suspension are mixed, and ammonia and carbon dioxide are absorbed to produce ammonium bicarbonate.然后，将碳酸氢铵加热分解，产生氨气和二氧化碳。
Then, the ammonium bicarbonate is heated and decomposed to produce ammonia and carbon dioxide.接着，将生成的氨气和二氧化碳循环利用在吸收步骤中。
Next, the generated ammonia and carbon dioxide are circulated and used in the absorption step.将氨气和二氧化碳重新溶解于水中，形成新的吸收液，用于再次吸收氨气和二氧化碳。
Ammonia and carbon dioxide are re-dissolved in water to form a new absorption solution, which is used to absorb ammonia and carbon dioxide again.最后，利用结晶器将尿素从溶液中结晶出来，形成尿素固体产品。
(工艺技术)年产万吨尿素合成工艺设计
年产8000吨尿素合成工艺设计目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章总论 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 尿素的性质及用途 (2)1.1.2 市场需求 (4)1.2 文献综述 (5)1.3 设计任务来源 (6)第二章尿素生产工艺流程 (6)2.1 生产方法的确定 (6)2.2 工艺流程叙述 (7)2.3 工艺流程简图 (8)第三章工艺计算 (9)3.1物料衡算 (9)3.1.1产量及产品质量与消耗定额 (9)3.1.2 计算条件的确定 (9)3.1.3 CO2压缩系统 (11)3.1.4 尿素合成塔 (12)3.1.5 预分离器 (13)3.1.6 一段分解系统 (14)3.1.7 二段分解系统 (15)3.1.8 闪蒸槽 (16)3.1.9 一段蒸发器 (17)3.1.10 二段蒸发器 (18)3.2 热量平衡计算 (19)3.2.1 尿素合成塔 (19)3.2.2 一段分解系统 (24)3.2.3 二段分解系统 (27)3.2.4 闪蒸槽 (30)3.2.5 一段蒸发器 (32)3.2.6 二段蒸发器 (36)第四章主要设备的工艺计算 (38)4.1 尿素合成塔 (38)4.2 一段分解加热器 (38)4.2.1 计算依据 (38)4.2.2 传热温差 (39)4.2.3 传热面积 (39)4.3 一段分解塔分离器 (41)4.3.1 计算依据 (41)4.4 二段蒸发加热器 (42)4.4.1 计算依据 (42)4.4.2 传热温差 (42)第五章车间的布置设计 (44)第六章成本估算 (45)6.1尿素生产成本费用 (45)6.2全体工人工资及附加费用 (45)6.3车间经费 (45)6.4企业管理费 (46)6.5销售费用 (46)6.6工厂成本 (46)第七章环境保护及安全生产 (46)参考文献 (48)致谢 (49)摘要尿素是一种高浓度氮肥，是各种农作物的重要营养来源，在国民经济中有重要的作用。
年产5万吨尿素工艺设计开题报告
毕 业 设 计 任 务 书 课题名称 年产5万吨尿素车间设计工艺 姓 名 学 号 -24 学 院 化学与环境工程学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师2014年11月10日※※※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2015届学生毕业设计(论文)材料 （一）一、设计的教学目的1.了解本课题研究领域国内外的最新科研动态，通过文献资料的查阅，文献综述的撰写，设计或实验研究方案的确定等，提高分析问题和解决问题的能力；2.培养认真细致的科学研究精神和严谨踏实的工作态度，通过扎实的科学设计或实验研究，提升研究设计能力或实验动手能力，掌握科学研究和设计的基本方法，并学会规范地撰写设计报告或科研论文；3.培养运用理论知识解决实际问题的能力，并通过理论与实践相结合，巩固专业知识，使所学知识在设计或实验研究中得到拓展与升华。
二、设计的主要内容1.工艺流程选择。
2.物料衡算。
3.热量衡算。
4.主要工艺设备计算和选型。
5.绘制工艺流程图。
6.车间布置设计。
三、设计的基本要求1.根据设计或论文题目查阅文献资料，详细阅读20篇左右的参考文献，在对该领域的研究现状有较充分了解的基础上，撰写2000字以上的文献综述；2.根据对文献的理解，结合研究课题，提出新的观点，并进行逻辑研究与论证，使设计的研究方案在保证科学性的基础上具有一定新颖性；3.充分利用所学知识与资源进行系统的分析，通过周密的准备和扎实的研究工作，收集详实的设计或实验数据，并进行整理和分析；适时调整研究设计方案，按期完成设计或实验研究内容,并确保研究结果的真实性、科学性；4.根据研究结果，按学校规定的设计格式要求，撰写8000-10000字左右的设计报告，做到格式规范、表述清楚、分析合理、结论可靠。
I I四、进度安排序号设计各阶段内容起止日期1 论文选题、文献资料查阅2014.9-2014.102 文献综述的撰写、实验方案的初步确定2014.103 毕业设计开题报告、设计及研究方案的调整2014.10-2014.114 设计或实验研究，数据整理、分析，初稿的撰写、修改2014.11-2014.125 设计定稿，答辩2014年元月五、主要参考文献[1] 刘晓勤. 化工工艺学[M ].北京:化学工业出版社，2009，56-60.[2] 张艳飞，李岩，栾智宇. 改良节能型全循环法尿素工艺[J]. 石油和化工节能，2010，1：15-17.[3] 钱镜清. 水溶液全循环法尿素工艺在我国45年的发展历史—并记Q-1100节能型水溶液全循环法尿素工艺[J].化肥工业，2011，38(1)：11-15.[4] 张洁谨，王维杰，张庆喜. 水溶液全循环法和CO2汽提法尿素生产工艺的比较[J ].氮肥技术，2006，27(4)：15-17.[5] 柴诚敬，贾绍义，张凤宝. 化工原理.第二版.下册[M].北京:高等教育出版社，2010，230-234.[6] 吴指南. 基本有机化工工艺学[M].北京:化学工业出版社，1999，4-5.[7] 中国寰球化学工程公司. 氨肥工艺设计手册[M].北京:化学工业出版社，1988，54-82.[8] 石油化学工业部设计院主编. 氮肥工艺设计手册-理化数据[M].北京:石油化学工业出版社，2002，232-236.[9] 朱有庭，曲文海，于浦义. 化工设备设计手册[M].北京:化学工业出版社，2005，60-95.[10] 谭蔚. 化工设备设计基础[M].天津:天津大学出版社，2005，163-194.[11] 李长福. 改进型全循环法尿素装置设计运行总结[J].化肥设计，2011，49(1):46-51.[12] 王颖. 750t/d尿素装置循环A系统扩能至20000kg/h CO2物料平衡[J].泸天化科技，2006，2:118-120.[13] 林棣生. 年产四万吨尿素装置(水溶液全循环法)通用设计总结[J].化肥设计，1989，2:17-25.[14] 王君，祁勇，崔琨. 尿素生产工艺简介[J].中氮肥，2001，5(3):27-28.[15] 俞晓梅，袁孝竞，塔器[M].北京:化学工业出版社，2010， 51-58，56-298.[16] 周文. 车间布置中的一些技术问题[J].医药工程设计，1985，4:28-32.[17] 辛向阳，张晓旭，江海霞. 水溶液全循环法尿素生产环保治理[J].小氮肥，2010，38(9):18-19.[18] 黄涛，王世桃，杨道金. 水溶液全循环法与ACES21法尿素生产工艺对比[J].川化，2011，3：5-10.I V学 生 毕 业 设 计 开 题 报 告 书 课题名称 年产5万吨尿素车间设计工艺 姓 名 学 号 -24 学院 化学与环境工程学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师， 2014年 11 月 10 日※※※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※※※ 2015届学生毕业设计(论文)材料 （二）设计题目年产5万吨尿素车间设计工艺课题的根据：1）说明本课题的理论、实际意义2）综述国内外有关本课题的研究动态和自己的见解1.本课题设计的理论意义尿素是一种重要的化学肥料和工业原料，在世界范围内广泛使用。
60kta尿素生产水溶液全循环法工艺初步设计
60kt/a尿素生产水溶液全循环法工艺初步设计毕业设计目录第一章绪论 (1)1.1尿素产品的用途 (1)1.2尿素的性质 (1)1.3尿素生产的原料和工艺原理［1］ (2)1.4设计流程 (2)1.4.1工艺流程简图 (2)1.4.2全溶液水循环法生产尿素流程叙述 (3)1.5计算依据［3］ (4)1.5.1尿素合成塔 (4)1.5.2一段分解分离器 (4)1.5.3二段分解塔 (4)1.5.4成品尿素含量 (4)第二章物料衡算 (5)2.1物料流程简图 (5)2.2合成塔 (5)2.2.1已知数据及反应框图 (5)2.2.2物料计算 (6)2.2.3合成塔物料平衡数据表 (7)2.3一段分解分离器 (7)2.3.1反应框图与已知数据 (7)2.3.2物料计算 (8)2.3.3一段分离器物料平衡数据表 (8)2.4二段分解塔 (9)2.4.1反应框图与已知数据 (9)2.4.2物料计算 (10)2.4.3二段分解塔物料平衡数据表 (11)第三章热量衡算 (12)3.1合成塔 (12)3.1.2尿素合成塔热平衡计算项目 (12)3.1.3合成塔热量计算 (12)3.1.4合成塔热量平衡数据表 (15)3.2一段分解分离器 (15)3.2.1计算依据［6］ (15)3.2.2一段分解分离器热量计算 (15)3.2.3一段分解分离器热量平衡数据表 (17)3.3二段分解塔 (17)3.3.1计算依据 (17)3.3.2二段分解塔热量计算 (17)3.3.3二段分解塔热量平衡数据表 (18)第四章设备设计及选型 (20)4.1合成塔特性 (20)4.1.1合成塔设计条件［8］ (20)4.1.2合成塔的有效容积 (20)4.2一段分解加热器 (20)4.2.1一段分解加热器设计条件 (20)4.2.2一段分解加热器传热面积S1 (21)4.3一段分解分离器的作用 (21)4.3.1设计条件 (21)4.3.2计算过程 (21)4.4二段分解加热器的作用 (23)4.4.1设计条件 (23)4.4.2二段分解加热器传热面积S2 (23)4.5二段分解塔的作用 (23)4.5.1全塔的理论板数及其他参数 (24)4.5.2计算浮阀塔塔高和塔径 (26)4.5.3溢流装置 (28)4.5.4塔板流体力学的验算 (30)4.5.5塔板负荷性能图 (33)4.6辅助设备及附属设备的选择 (38)4.6.1裙座 (38)4.6.2人孔 (38)4.6.4基础环 (38)4.6.5引出通道管 (38)4.6.6接管 (38)4.6.7附接管和法兰的结构简图 (41)第五章 设备一览表 ..................................................... 43 设 计 综 述 ............................................................. 44 参 考 文 献 ............................................................. 45 附图纸 .................................................................... 46 致谢 . (47)第一章 绪 论1.1尿素产品的用途尿素是一种重要的化工产品,主要用于化学肥料的生产,它在农业和工业上有着广泛的用途。
水溶液全循环法制尿素中压系统工艺设计与优化
水溶液全循环法制尿素中压系统工艺设计与优化Full Cycle of the Aqueous Solution Method for Manufacturing Urea in the Pressure System Process Designand Optimization目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章概述 (3)1.1 尿素的物理化学性质和用途 (3)1.2 尿素的生产方法简介 (4)1.3 两种方法的比较 (4)第2章水溶液全循环法生产尿素的原理 (7)2.1 反应原理 (7)2.2 反应机理 (7)第3章水溶液全循环法的生产工艺流程 (9)3.1 尿素的合成 (9)3.2 尿素的工艺流程图 (9)3.3 合成尿素工艺流程 (10)3.5 原料的净化与输送 (12)3.6 尿素溶液的蒸发与造粒 (13)第4章生产尿素的工艺条件 (15)4.1 温度的影响 (15)4.2 氨碳比（摩尔比）或过量氨的影响 (16)4.3 水碳比 (16)4.4 操作压力 (17)4.5 反应时间 (17)4.6 惰性气体的影响 (17)第5章生产尿素的主要设备 (19)5. 1 脱硫塔 (19)5. 2 二氧化碳压缩机 (19)5. 3 合成塔 (19)5. 4中压分解加热器 (19)5.5 中压分解分离器 (19)5.6 中压吸收器 (20)5.7 氨冷凝器 (20)5.8 氨吸收塔 (20)第6章物料衡算和热量衡算 (21)6.1 物料衡算 (21)6.2 热量衡算 (29)结论 (33)致谢 ..................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献.. (34)水溶液全循环法制尿素中压系统工艺设计与优化摘要：尿素工业化生产以来的百余年间，一直是肥料工业生产的主要品种。
水溶液全循环法尿素工艺流程概要
水溶液全循环法尿素工艺流程概要尿素(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吸收。
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，采用热混合气压缩循环。
1932年美国杜邦公司(Du pont)用直接合成法制取尿素氨水，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。
采用水溶液全循环法生产尿素工艺装置，主要包括以下六个方面：原料的压缩和净化，尿素的合成，中低压分解吸收，解吸，蒸发造粒。
一、原料的压缩和净化1、二氧化碳（CO2）的压缩和净化二氧化碳来自脱碳，其浓度为65.7%（V），含氧量0. 5 %（V），硫化物＜15mg/M3，CO2通过一分离器后进入CO2压缩机一段，由二段出口去脱硫槽，降低SO2气中的含量至10 mg/M3以下，回到压缩机三段，再经三、四、五段压缩达到20.7Mpa，送到尿素合成塔。
中国式改良型水溶液全循环法尿素生产工艺
液全循环法尿素生产工艺
高级技术顾问 钱镜清
2009 2009年5月
前言
１、中国尿素工业化生产开始 ２、中国尿素工业化生产发展 ３、中国尿素工业化生产的特殊性
宁波远东化工集团有限公司
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Q-1100中国式改良型水溶液全循环法工艺的技பைடு நூலகம்要点 １、在一段分解系统预蒸馏流程和预分离—预蒸馏流程的开发 ２、扩大蒸发系统生产能力的技术开发工作。 ３、本工艺中采用中国自开发的各工序相关技术
3本工艺中采用中国自开发的各工序相关技术宁波远东化工集团有限公司1在一段分解系统预蒸馏流程和预分离预蒸馏流程的开发11预蒸馏工艺的开发12预蒸馏工艺主要技术优势121改善了水溶液全循环法尿素系统工艺水量平衡的条件122由于改善了系统水平衡条件所获得的功效123预蒸馏工艺蒸汽消耗下降的原因13预分离一预蒸馏工艺的开发131本工艺是进一步开发中国自创的预分离预蒸馏工艺所能发挥的增产节能技术132如何使用好预分离器14利用好一吸外冷器141一吸外冷器的作用142在预分离预蒸馏工艺中一吸外冷器担负更多的吸收任务143使用好一吸外冷器15此工艺的综合效益宁波远东化工集团有限公司2扩大蒸发系统生产能力的技术开发工作
宁波远东化工集团有限公司
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１、在一段分解系统预蒸馏流程和预分离—预 蒸馏流程的开发
１.１预蒸馏工艺的开发 １.２预蒸馏工艺主要技术优势 １.２.１改善了水溶液全循环法尿素系统工艺水量平衡的条件 １.２.２由于改善了系统水平衡条件，所获得的功效 １.２.３预蒸馏工艺蒸汽消耗下降的原因 １.３预分离一预蒸馏工艺的开发 １.３.１本工艺是进一步开发中国自创的预分离—预蒸馏工艺所能发挥的增 产节能技术 １.３.２ 如何使用好预分离器 １.４利用好一吸外冷器 １.４.１一吸外冷器的作用 １.４.２在预分离-预蒸馏工艺中，一吸外冷器担负更多的吸收任务 １.４.３使用好一吸外冷器 １.５此工艺的综合效益
水溶液全循环法生产尿素的工艺流程
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年产5万吨水溶液全循环法生产尿素工艺方案设计书
摘要由于具有生产工艺简单，生产操作易于掌握；生产设备容易制造，投资较省；施用后见效快，增产显著等特点，尿素在各种肥料新品种不断涌现的情况下产销量仍持高不下。
本设计介绍了尿素的性质、用途、生产方法和发展状况，详细描述了水溶液全循环法生产尿素的工艺流程，重点介绍了尿素的工业生产的过程，并对单位质量参加反应的原料进行物料衡算和热量衡算，以期获得低耗能、低污染、高产出的尿素生产工艺。
关键词：尿素，全循环，发展，工艺流程一、概述（一）尿素的物理化学性质和用途1．尿素的物理性质分子式：CO(NH2)2，分子量60.06，因最早由人类及哺乳动物的尿液中发现，故称尿素。
纯净的尿素为无色、无味针状或棱柱状晶体，含氮量为46.6%，工业尿素因含有杂质而呈白色或浅黄色，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒无臭无味。
密度1.335g/cm3。
熔点132.7℃。
超过熔点则分解。
尿素较易吸湿，贮存要注意防潮。
尿素易溶于水和液氨，其溶解度随温度升高而增大。
2．尿素的化学性质易溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。
呈微碱性。
可与酸作用生成盐。
有水解作用。
在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。
加热至160℃分解，产生氨气同时变为氰酸。
因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。
尿素含氮(N)46％，是固体氮肥中含氮量最高的。
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）。
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。
与水合肼生成氨基脲2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O粒状尿素为粒径1~2毫米的半透明粒子，外观光洁，吸湿性有明显改善。
20℃时临界吸湿点为相对湿度80％，但30℃时，临界吸湿点降至72.5%，故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。
(完整版)年产20万吨水溶液全循环法制尿素蒸发系统设计毕业设计
年产20万吨水溶液全循环法制尿素蒸发系统设计The Design of Evaporation System in Aqueous Solution Total Recycle of Producing Urea 200Kta目录摘要 .......................................................................................................................................... Abstract. .................................................................................................................................引言 ....................................................................................................... 错误！未定义书签第1章绪论....................................................................................... 错误！未定义书签1.1 尿素的性质..................................................................................... 错误！未定义书1.2 尿素的应用领域............................................................................. 错误！未定义书1.2.1 尿素用作肥料.............................................................................. 错误！未定义书1.2.2 尿素用作工业原料...................................................................... 错误！未定义书1.3 尿素的质量指标............................................................................. 错误！未定义书第2章国内水溶液全循环法发展过程 ................................... 错误！未定义书签第3章水溶液全循环法工艺流程............................................. 错误！未定义书签3.2 循环回收......................................................................................... 错误！未定义书3.3 蒸发造粒......................................................................................... 错误！未定义书3.4 尾气吸收与解吸............................................................................. 错误！未定义书第4章物料衡算和热量衡算 ...................................................... 错误！未定义书签4.1 物料衡算......................................................................................... 错误！未定义书4.1.1 计算条件的确定.......................................................................... 错误！未定义书4.1.2 CO2输送系统物料衡算............................................................... 错误！未定义书4.1.3 尿素合成塔物料衡算 ................................................................. 错误！未定义书4.1.4 一段分解系统物料衡算 ............................................................. 错误！未定义书4.1.5 二段分解系统物料衡算 ............................................................. 错误！未定义书4.1.6 闪蒸槽物料衡算.......................................................................... 错误！未定义书4.1.7 一段蒸发器物料衡算 ................................................................. 错误！未定义书4.1.8 二段蒸发器物料衡算 ................................................................. 错误！未定义书4.1.9 熔融尿素输送及造粒包装物料衡算 ......................................... 错误！未定义书4.1.10 一段蒸发冷凝器物料衡算 ....................................................... 错误！未定义书4.1.11 二段蒸发冷凝器物料衡算........................................................ 错误！未定义书4.2 热量衡算......................................................................................... 错误！未定义书4.2.1 闪蒸槽热量衡算.......................................................................... 错误！未定义书4.2.2 一段蒸发器热量衡算 ................................................................. 错误！未定义书4.2.3 二段蒸发器热量衡算 ................................................................. 错误！未定义书第5章二段蒸发加热器的设计 ................................................. 错误！未定义书签5.1 加热器设计相关数据..................................................................... 错误！未定义书5.2 试算并初选加热器......................................................................... 错误！未定义书5.2.2 加热器相关数据核算 ................................................................. 错误！未定义书5.3 加热部分尺寸计算选择 ................................................................ 错误！未定义书5.3.1 加热器壁厚.................................................................................. 错误！未定义书5.3.2 加热器封头选择.......................................................................... 错误！未定义书5.3.3 加热器接管选择.......................................................................... 错误！未定义书5.4 加热器主要结构尺寸和计算结果 ................................................ 错误！未定义书结论 ....................................................................................................... 错误！未定义书签致谢 ....................................................................................................... 错误！未定义书签参考文献.............................................................................................. 错误！未定义书签附录 ....................................................................................................... 错误！未定义书签年产20万吨水溶液全循环法制尿素蒸发系统设计摘要：水溶液全循环法生产尿素工艺，主要包括六个方面：原料的压缩和净化、尿素的合成、中低压吸收、解吸及蒸发造粒。
水溶液全循环法尿素蒸发工段的工艺流程设计.
水溶液全循环法尿素蒸发工段的工艺流程设计引言我国是农业大国，在农业高速发展的今天，化肥行业也发展迅猛，在制造尿素中比较热门的方法有水循环法，水循环法制尿素适合中国现阶段国情，操作简单，造价低，现在这种方法发展比较完善，这片设计主要对水循环法制尿素有关尿素蒸发工段的工艺流程介绍，和设备的设计。
我国的化肥产业自动化发展还不完善，小型化工化肥厂众多，鉴于以上原因，水溶液全循环法这个简单易装备的方法得到普遍应用，为我国化肥的生产制造提供了大量产品，本文主要介绍尿素的生产流程，对了解我国化工生产尿素非常有使用价值。
仅供学生学习和参考。
第1章尿素发展概况和主要用途1.1 尿素发展概况尿素别名碳酰二胺、碳酰胺、脲。
是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物又称脲（与尿同音）。
其化学公式为 CON2H4、CO(NH2)2或CN2H4O，国际非专利药品名称为 Carbamide。
外观是白色晶体或粉末。
它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。
尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。
这代谢过程称为尿素循环。
尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物尿素大量存在于人类和哺乳动物的尿中,是韦勒在1828年人工合成的第一种有机化合物,从而打破了无机化合物和有机化合物的绝对界限。
工业上由氨和二氧化碳制得。
它有许多用途,是含氮址较高的重要氮肥,也可制成含氮和五氧化二磷炼制的脱蜡剂等。
[3]1.2 尿素的主要用途尿素可以大量作为三聚氰胺、脲醛树酯、水合肼、四环素、苯巴比妥、咖啡因、还原棕BR、酞青蓝B、酞青蓝Bx、味精等多种产品的生产原料。
一、调节花量为了克服苹果地大小年，遇小年时，于花后5-6周(苹果花芽分化的临界期，新梢生长缓慢或停止，叶片含氮量呈下降趋势)叶面喷施0.5％尿素水溶液，连喷2次，可以提高叶片含氮量，加快新梢生长抑制花芽分化，使大年的花量适宜。
二、疏花疏果桃树的花器对尿素较为敏感但嘎面反应较迟钝，因此，国外用尿素对桃和油桃进行了疏花疏果试验，结果表明，桃和油桃的疏花疏果，需要较大浓度(7.4％)才能显示出良好效果，最适合浓度为8％-12％，喷后1—2周内，即能达到疏花疏果的目的。
全循环法合成尿素(年产10万吨)
摘要本设计通过把合成氨取得的液氨和在制氨过程中得到的二氧化碳在高温高压下分：NH3与CO2的原料供应及净化，：NH3与CO2合成尿素，尿素熔融液未应成尿素物质分离和回收，尿素溶液的加工四个步骤进行合成尿素。
主要完成的任务是工艺设计、工艺计算和工程图设计。
通过本设计的训练，使得我们对化工生产工艺工程，化工工程图设计和生产管理有一个全面、初步的了解。
设计包括尿素生产设计说明书、全厂工艺流程图、全厂平面布置图、生产车间平面图（两张）、生产车间立面图。
关键词：尿素，水溶液全循环法，工艺，工艺流程图，布置图目录摘要 (2)前言 (1)一工艺流程论证 (2)1.1 尿素的性质 (2)1.2 各工艺流程方案的优缺点 (4)1.3 工艺流程方案的选择 (6)1.4 工艺流程论证 (11)1.4.1 NH3和CO2的原料供应及净化………………………………………1.4.2 NH3和CO2合成尿素…………………………………………………1.4.3 尿素熔融液与未反应成尿素物质的分离合成…………………………1.4.4 尿素溶液的加工………………………………………………………二典型机器设备选型及论证2.1 尿素合成塔的选型与论证………………………………………………2.2 CO2压缩机选型与论证…………………………………………………2.3 换热器的选型与论证…………………………………………………2.4 泵的选型与论证………………………………………………………总结………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………致谢辞 (13)附录一 (14)附录二 (14)前言尿素是是目前使用的固体氮肥中含氮量最高的化学肥料，以单位为氮为基准，尿素的生产、运输、储存和施用费用是最低的。
尿素是一种良好的的中性肥料，不含酸根，适用于各种土壤和各种农作物，广泛用于农业、畜牧业、工业等，需求量大。
产万吨尿素工艺设计实施方案
摘要尿素工业化生产以来地百余年间，一直是肥料工业生产地主要品种.本设计是年产10万年吨尿素二氧化碳气提法化工工艺地设计；也介绍了尿素地性质、用途、生产方法和市场地发展状况；尿素生产以煤为原料，采用改进型CO2汽提法工艺.尿素合成中有二氧化碳压缩，液氨升压，合成和气提，蒸发、解析和水解以及造粒等工序.主要进行了尿素地工艺计算、降温设备地设计、设备选型，并绘制工艺流程图.关键词：尿素，二氧化碳气提法，设计计算前言用于尿素生产地CO2中都含有一定量地CO、H2、CH4、N2及硫化物等.这是因为CO2来源于脱碳后地解析气，无论采用什么方法脱碳，在脱碳液吸收CO2地同时，还溶解了一定量地CO、H2、CH4、N2及硫化物等，当脱碳溶液再生时这些气体随同CO2一同被解析出来，另外，通过加空气到CO2中以对设备进行防腐保护.上述气体在整个工艺过程中极少或完全不冷凝，并随未反应地NH3及CO2由合成塔顶排放出来，经过高压洗涤塔吸收大部分氨及CO2，气体混合物中H2、CO、CH4和O2浓度急剧上升，这些可爆气体地存在是尿素生产地最大安全隐患.b5E2R。
尿素主要产品为合成氨、尿素、纯碱、氯化铵、精甲醇、复合肥、精细化工产品和热电产品.尿素生产以煤为原料，采用改进型CO2汽提法工艺.CO2中带有一定量地CO、H2、CH4、N2及硫化物等，既存在可燃气体爆炸地安全隐患，又有硫对设备腐蚀地担忧.国内已有尿素系统发生爆炸地先例.p1Ean。
一、总论（一）概述尿素原料主要是二氧化碳和氨.尿素产品用途广泛，其主要用作化肥.工业上还用作制造脲醛树酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛树脂地原料，在医药、炸药、制革、浮选剂、颜料和石油产品脱蜡等方面也有广泛地作途.据统计，我国现有尿素生产企业200多个，规模分为大型（引进48万吨/年以上）、中型（13—30万吨/年以上）、小型（4—13万吨/年），我国中小氮肥企业中90％采用煤为原料，近年来产能发展较快.DXDiT。
年产5万吨尿素分离工段工艺和厂区初步设计——毕业设计
年产5万吨尿素分离工段工艺和厂区初步设计——毕业设计XX职业技术学院毕业设计（论文）XX应用化工技术专业题目：年产5万吨尿素分离工段工艺和厂区初步设计毕业时间： 2012 年 6 月学生姓名： XX指导教师： XX班级： X二○一一年六月二十日酒泉职业技术学院2012届各专业毕业论文（设计）成绩评定表姓名X 班级X专业应用化工生产技术指导教师第一次指导意见设计题目有些问题，“尿素分离工段工艺设计”是你设计的工艺吗？不是！你应该写清楚年产量为多少的尿素分离工段工艺设计。
这是用别人的工艺，进行自己的设计！011年4月 1日指导教师第二次指导意见论文题目与内容相符，逻辑顺序合理，计算基本符合要求，但是格式问题较多，没有按照论文格式要求进行修改，希望参照学院化工系网站的论文格式要求进行修改，章节之间注意分页011年5月11 日指导教师第三设计文档结构合理，层次基本清楚，对业务的阐述较为清晰，逻辑结构基本合理，功能基本次指导意见达到了常规业务的要求，格式规范，能运用所学理论和有关专业知识，有一定的分析、解决问题能力。
论文部分格式还存在问题。
011年6 月 5日指导教师评语及评分设计文档结构合理，层次清楚，对业务的阐述清晰，逻辑结构合理，功能达到了常规业务的要求，格式规范，较好地运用了所学理论和有关专业知识、技术知识。
成绩：良好签字（盖章）2011 年 6月 13日答辩小组评价意见及评分成绩：签字（盖章）年月日教学系毕业实践环节指导小组意见签字（盖章）年月日学院毕业实践环节指导委员会审核意见签字（盖章）年月日说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。
2、此表附于毕业论文 (设计)封面之后。
摘要本次设计采用水溶液全循环法合成、分离尿素,单一的设计了分离工段这一步。
首先对分离工段进行了物料和热量衡算。
其次在计算的基础上,根据计算结果对主要设备进行选型。
最后初步设计了厂区建设布置及其三废处理。
本设计主要包括尿素生产过程的分离工段工艺设计，分离工段的物料衡算、热量衡算及设备选型，工厂布置设计及其三废处理。
60kta尿素生产水溶液全循环法工艺初步设计毕业设计
60kt/a尿素生产水溶液全循环法工艺初步设计毕业设计目录第一章绪论 (3)1.1尿素产品的用途 (3)1.2尿素的性质 (4)1.3尿素生产的原料和工艺原理［1］ (4)1.4设计流程 (5)1.4.1工艺流程简图 (5)1.4.2全溶液水循环法生产尿素流程叙述 (5)1.5计算依据［3］ (6)1.5.1尿素合成塔 (6)1.5.2一段分解分离器 (6)1.5.3二段分解塔 (6)1.5.4成品尿素含量 (7)第二章物料衡算 (5)2.1物料流程简图 (5)2.2合成塔 (5)2.2.1已知数据及反应框图 (5)2.2.2物料计算 (6)2.2.3合成塔物料平衡数据表 (7)2.3一段分解分离器 (7)2.3.1反应框图与已知数据 (7)2.3.2物料计算 (8)2.3.3一段分离器物料平衡数据表 (8)2.4二段分解塔 (9)2.4.1反应框图与已知数据 (9)2.4.2物料计算 (10)2.4.3二段分解塔物料平衡数据表 (11)第三章热量衡算 (12)3.1合成塔 (12)3.1.2尿素合成塔热平衡计算项目 (12)3.1.3合成塔热量计算 (12)3.1.4合成塔热量平衡数据表 (15)3.2一段分解分离器 (15)3.2.1计算依据［6］ (15)3.2.2一段分解分离器热量计算 (15)3.2.3一段分解分离器热量平衡数据表 (17)3.3二段分解塔 (17)3.3.1计算依据 (17)3.3.2二段分解塔热量计算 (17)3.3.3二段分解塔热量平衡数据表 (18)第四章设备设计及选型 (20)4.1合成塔特性 (20)4.1.1合成塔设计条件［8］ (20)4.1.2合成塔的有效容积 (20)4.2一段分解加热器 (20)4.2.1一段分解加热器设计条件 (20)4.2.2一段分解加热器传热面积S1 (21)4.3一段分解分离器的作用 (21)4.3.1设计条件 (21)4.3.2计算过程 (21)4.4二段分解加热器的作用 (22)4.4.1设计条件 (23)4.4.2二段分解加热器传热面积S2 (23)4.5二段分解塔的作用 (23)4.5.1全塔的理论板数及其他参数 (23)4.5.2计算浮阀塔塔高和塔径 (26)4.5.3溢流装置 (28)4.5.4塔板流体力学的验算 (30)4.5.5塔板负荷性能图 (33)4.6辅助设备及附属设备的选择 (37)4.6.1裙座 (37)4.6.2人孔 (38)4.6.4基础环 (38)4.6.5引出通道管 (38)4.6.6接管 (38)4.6.7附接管和法兰的结构简图 (41)第五章 设备一览表 ..................................................... 43 设 计 综 述 ............................................................. 44 参 考 文 献 ............................................................. 45 附图纸.................................................................... 46 致谢 . (47)第一章 绪 论1.1尿素产品的用途尿素是一种重要的化工产品,主要用于化学肥料的生产,它在农业和工业上有着广泛的用途。
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摘要由于具有生产工艺简单，生产操作易于掌握；生产设备容易制造，投资较省；施用后见效快，增产显著等特点，尿素在各种肥料新品种不断涌现的情况下产销量仍持高不下。
本设计介绍了尿素的性质、用途、生产方法和发展状况，详细描述了水溶液全循环法生产尿素的工艺流程，重点介绍了尿素的工业生产的过程，并对单位质量参加反应的原料进行物料衡算和热量衡算，以期获得低耗能、低污染、高产出的尿素生产工艺。
关键词：尿素，全循环，发展，工艺流程一、概述（一）尿素的物理化学性质和用途1．尿素的物理性质分子式：CONH22，分子量60.06，因最早由人类及哺乳动物的尿液中发现，故称尿素。
纯净的尿素为无色、无味针状或棱柱状晶体，含氮量为46.6，工业尿素因含有杂质而呈白色或浅黄色，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒无臭无味。
密度1.335g/cm3。
熔点132.7℃。
超过熔点则分解。
尿素较易吸湿，贮存要注意防潮。
尿素易溶于水和液氨，其溶解度随温度升高而增大。
2．尿素的化学性质易溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。
呈微碱性。
可与酸作用生成盐。
有水解作用。
在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。
加热至160℃分解，产生氨气同时变为氰酸。
因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。
尿素含氮N46％，是固体氮肥中含氮量最高的。
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150160℃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（HNCO），再三聚）。
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。
与水合肼生成氨基脲2NH3CO2→NH2COONH4→CONH22H2O 粒状尿素为粒径12 毫米的半透明粒子，外观光洁，吸湿性有明显改善。
20℃时临界吸湿点为相对湿度80％，但30℃时，临界吸湿点降至72.5，故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。
目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。
3．尿素的用途尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用来生产多种复合肥料。
在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响，但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。
我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5。
缩二脲含量超过1时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。
尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。
因此，尿素要在作物的需肥期前48 天施用。
尿素是目前使用的含氮量最高的化肥。
尿素属中性速效肥料，长期施用不会使土壤发生板结。
其分解释放出的CO2 也可被作物吸收，促进植物的光合作用。
在土壤中，尿素能增进磷、钾、镁和钙的有效性，且施入土壤后无残存废物。
（二）尿素的生产方法简介生产尿素的方法有很多种，20 世纪60 年代以来，全循环法在工业上获得普遍采用，最常用的是水溶液全循环法生产尿素和二氧化碳气提法生产尿素。
合成氨生产为NH3 和CO2 直接合成尿素提供了原料。
由NH3 和CO2 合成尿素的总反应为：2NH3CO2→CONH22H2O。
该反应是放热的可逆反应，转化率一般为5070。
因此从合成塔出来的尿素溶液中除了尿素外，还有氮和甲铵。
按未反应物的循环利用程度，尿素生产方法可分为不循环法、半循环法和全循环法三种。
依气提介质的不同，分别称为二氧化碳气提法、氨气提法、变换气气提法。
依照分离回收方法的不同主要分为水溶液全循环法、气提法等。
按气提气体的不同又可分为二氧化碳气提法、氨气提法、变换气气提法。
1．水溶液全循环法20 世纪60 年代以来，全循环法在工业上获得普遍采用。
全循环法是将未转化成尿素的氨和二氧化碳经减压加热和分离后。
全部返回合成系统循环利用，原料氨利用率达97以上。
全循环法尿素生产主要包括四个基本过程：①氨和二氧化碳原料的供应及净化；②氨和二氧化碳合成尿素；③未反应物的分离与回收；④尿素溶液的加工。
其生产过程如图1 所示。
图1 水溶液全循环法生产尿素工艺流程图（三）两种方法的比较1．水溶液全循环尿素工艺水溶液全循环法是将未反应的氨和二氧化碳经减压加热分解分离后，用水吸收生成甲铵或碳酸铵水溶液再循环返回合成系统。
我国尿素厂多数采用水溶液全循环法。
2. C02 汽提法尿素工艺气提法是利用某一气体在与合成等压的条件下分解甲铵并将分解物返回合成系统的一种方法。
气提法是全循环法的发展，具有热量回收完全，氨和二氧化碳处理量较少的优点。
此外，在简化流程、热能回收和减少生产费用筹方面也都优于水溶液全循环法．是尿素生产发展的一种方向。
3．两种工艺的比较优点；水溶液全循环尿素工艺生产装置的静止高压设备较少，只有尿素合成塔及液氨预热器为高压设备，其它均为中压和低压设备，所以该尿素工艺生产装置的技术改造比较容易、方便，改造增产潜力较大。
由于该工艺高压设备较少，高压系统停车保压时间可以达到24h，所以生产装置的中小检修一般可以在尿素合成塔允许的停车保压时间内完成，减少了高压系统排放的次数，降低了尿素的消耗。
水溶液全循环尿素工艺可靠、设备材料要求不高、投资较低。
CO2 气提法尿素工艺生产装置的工艺流程较短，在操作调节方面比较简单、方便。
能耗低、生产费用低。
该工艺能够回收较高品位的甲按反应热，除本系统加热使用外还可剩余少部分富裕低压蒸汽供外系统使用。
缺点：水溶液全循环尿素工艺生产装置的工艺流程较长，在操作调节方面不如CO2 气提法生产尿素工艺简单、方便。
由于氨碳摩尔比控制得较高，一般稳定在4.0左右，并且未反应生成尿素的氨和二氧化碳气体全部要经过低压、中压循环吸收系统回收后再返回到尿素合成塔，液氨泵和一段甲铵泵的输送量比较多，所以该工艺中液氨泵和一段甲铵泵的台数较多，动力消耗较多。
CO2 气提法生产尿素工艺装置的静止高压设备较多，有尿素合成塔、高压二氧化碳气提塔、高压甲铵冷凝器、高压洗涤器四大主要设备，它们是CO2 气提法尿素工艺生产装置的核心，其它均为低压设备，所以该尿素工艺生产装置的技术改造比较困难，改造增产潜力较小。
高压二氧化碳气提塔加热需要的蒸汽品质较高，为2.5MPa，不如水溶液全循环尿素需用的蒸汽压力低。
4．尿素的发展前景与展望尿素的合成是第一次用人工方法从无机物制得有机化合物。
1773 年Rouelle 在蒸发人尿时第一次发现尿素；在1935 年开始制造固体尿素，之后又出现了制备尿素的其他方法，包括光气与氨反应、CO2 与氨反应、氰胺化钙水解等，由于种种原因，最终都未能实现工业化；唯一成为当代尿素工业化基础的是由氨和二氧化塔合成尿素的反应。
1935 年开始生产固体尿素并将未转化物循环回收，逐步形成全循环法工艺。
20 世纪80 年代之后，二氧化碳气提法和氨气提法得到进一步改进、完善；同时世界上著名的尿素公司还开发了其他的先进工艺：意大利的等压双循环工艺（IsobaricDouble Recycle，简称IDR）；日本TEC/TMC 开发了降低成本和节能新流程ACES（Advancde Process for Cost and Energy Saving）新工艺；瑞士Amonnia Casale 开发了分级处理合成液的气提法分流工艺等。
国内情况是我国尿素的年消耗量约在3000 万吨，即使预计今后几年有所增长，大概也不会超过3500 万吨。
现有的生产能力已经快要达到，我国今后十昴谏蛩囟冀！?本设计主要叙述水溶液全循环法的有关内容。
二、水溶液全循环法生产尿素的原理水溶液全循环法是将未反应的氨和二氧化碳经减压加热分解分离后，用水吸收生成甲铵或碳酸铵水溶液再循环返回合成系统。
（一）反应原理生产尿素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：2NH3CO2→NH2COO NH4159.47kJ ① NH2COONH4→CONH22H2O-28.49kJ ②式①是快速、强放热反应，且平衡转化率高。
式②是慢速微吸热的可逆反应，且需要在液相中进行。
当温度为170190℃时，氨与二氧化碳的摩尔比为2.0，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。
当温度不变时，转化率随压力的升高而增大，转化率达到一定值后，继续提高压力，不再有明显增大，此时，几乎全部反应混合物都以液态存在。
提高氨与二氧化碳的摩尔比，可增大二氧化碳的转化率，降低氨淖省Ｔ谑导噬讨校捎氨的回收比二氧化碳容易，因此都采用氨过量，一般氨与二氧化碳的摩尔比≥3。
反应物料中水的存在将降低转化率，在工业设计中要把循环物料中的水量降低到最小限度。
增加反应物料的停留时间能提高转化率，但并不经济。
典型的工艺操作条件是温度180200℃、压力13.824.6MPa、氨与二氧化碳摩尔比2.84.5 反应物料停留时间2540min。
（二）反应机理1. 尿素合成的基本原理液氨和二氧化碳直接合成尿素的总反应为：2NH3CO2→CONH22H2O-103.7kJ。
这是一个可逆、放热、体积缩小的反应，反应在液相中是分两步进行的。
首先液氨和二氧化碳反应生成甲铵，故称其为甲铵生成反应：2NH3CO2→NH2COONH4在一定条件下，此反应速率很快，容易达到平衡。
且此反应二氧化碳的平衡转化率很高。
然后是液态甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应：NH2COONH4→CONH22H2O平衡转化率一般为5070，此步反应的速率也较缓慢，是尿素合成中的控制速率的反应。
2．反应速度从生成尿素的反应机理可知甲铵脱水是反应的控制阶段，但甲铵脱水反应在气相中不能进行，在固相中反应速率较慢，而在液相中反应速率较快，故甲铵脱水生成尿素的反应必须在液相中进行。
因此决定反应速率的因素有两个：①氨和二氧化碳由气相进入液相的速率②液相中甲铵脱水的速率。
三、水溶液全循环法的生产工艺流程（一）尿素的合成1．液氨和二氧化碳直接合成尿素总反应为：2NH3CO2→CONH22H2O-103.7kJ 实际上反应是分两步进行的，首先是氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵：2NH3CO2→NH2COONH4159.47kJ 该步反应是一个可逆的体积缩小的强放热反应，在一定条件下，此反应速率很快，客易达到平衡，且此反应二氧化碳的平衡转化率很高.。
然后是液态甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应；NH2COONH4→CONH22H2O-28.49kJ 此步反应是一个可逆的微吸热反应，平衡转化率一般为5070，并且反应的速率也较缓慢，是尿素合成中的控制速率的反应。
2．合成尿素的理论基础在一定条件，氨基甲酸铵的生成速度是很快的，而氨基甲酸铵的脱水速度则很慢。