尿素知识 PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
尿素知识
2020/3/30
（姓名） 2014311191 2014级动科饲料
1
水溶液全循环法尿素生产概述
一、尿素合成生产简介及特点性质 二、尿素合成的原理 三、安全环保、案例
2020/3/30
2
（一）、尿素合成生产的特点及性质
1、介质高温高压 温度：约190°C 压强：约20MPa
2、介质具有强腐蚀性
本品与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引 起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若 遇高热、容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。本品易溶 于水、乙醇、乙醚。本品主要用作致冷剂及制取铵盐和氮 肥
2020/3/30
10
对人体的危害：
本品侵入人体的途径主要是吸入。低浓度氨对粘膜有刺激 作用，高浓度可造成组织溶解坏死。
闪蒸下液视镜始终有水流出，拆开闪蒸加热器封头发现闪蒸加热列管穿；遂 决定停总控处理，2：51系统停车，合成塔保温保压，中压系统卸压进水置换， 至8：00左右系统排水开始检修，10：00左右在动火处理闪蒸加热器中压物料 进出口管漏点时，多次发生爆鸣起火，后在公司领导要求下从附近仪表测温 点加蒸汽进入管内，方未再发生起火。 事故原因： 1、无中压系统停车检修方案，系统未进行完全隔绝（原料氨管阀门虽关但未 插盲板或拆开一段管道）； 2、明知闪蒸加热器管壁内可能附着有易挥发可燃气体的结垢物，但没有采取 相应的安全防范措施； 3、车间干部和员工安全意识淡薄，重生产轻安全，在已发生爆鸣起火情况下， 仍违章指挥冒险蛮干。 经验教训： 1、系统停车检修必须制定安全检修方案，必须与外系统有效隔绝； 2、在可能附着有易挥发可燃气体结垢物的换热器及相连接的管道动火，必须 采取带蒸汽或其他惰性气体的安全措施。
7
三、安全环保
设备腐蚀：
（尿素合成塔，关注成品尿素中镍含量，工艺、设备材质
等方面）
工艺：Ｎ／Ｃ，Ｈ／Ｃ，温度，Ｈ２Ｓ，氧，二氧化碳原料气中惰性 气体 设备：材质
环境污染 爆炸
2020/3/30
9
氨（氨气、液氨）（NH3）
理化特性
本品属有毒气体，是一种无色、有刺激性恶臭的气体。熔 点：-77.7℃，沸点：-33.5℃，相对密度（水=1）：0.82 （-79℃），相对密度（空气=1）：0.60，饱和蒸汽压： 506.62kPa（4.7℃），临界温度：132.5℃，临界压力： 11.40MPa，本品易燃，闪点：无意义，爆炸下限：15.7％， 爆炸上限：27.4％，引燃温度：651℃，最大爆炸压力： 0.58MPa。
反应的中间产物氨基甲酸胺和由少量尿素转化而得的氰氧
酸胺具有很强的腐蚀性。
３、尿素的主要物理化学性质：
尿素的化学名称：碳酰二胺，分子式： CO（NH2）2，分子量： ６０.０６，含氮量为４６.６５％，纯尿素无色、无味、无臭的 针状或棱柱壮结晶，市场上出售的尿素通常为白色粒状．比重为 １.３３５（２０℃），自然堆积每米３重０.７－－０.７５吨， 尿素易溶于水（每溶解１克尿素，需吸收５７.８卡热量．）， 固体尿素加热到１３２.６℃时开始熔化．熔融热为４２.１卡／ 克。
2020/3/30
3
（二）、尿素合成生产中的熟语
氨碳比：
氨碳比指反应物料中氨与二氧化碳的分子比；
水碳比：
水碳比指尿素合成塔进料中水与二氧化碳的分子比；
平衡转化率：
工业生产中。常以尿素的转化率表示尿素反应进行的程度，通常将二氧化碳转化 成尿素的程度定义为尿素的转化率，即：
尿素转化率％＝转化成尿素的二氧化碳摩尔数／原料中二氧化碳摩尔数
急性中毒：轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯 痰等；眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿；胸部X线征象 符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒上述症状加剧， 出现呼吸困难、紫绀；胸部X线征象符合肺炎或间质性肺 炎。严重者可发生中毒性肺水肿，或有呼吸窘迫综合症， 患者剧烈咳嗽，咯大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、谵妄、 昏迷、休克等。可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒 息。高浓度氨可引起反射性呼吸停止。
2020/3/30
4
二、尿素合成的原理 ：
（一）、反应式：
由液氨与二氧化碳气体直接合成尿素的总反应式为： 2NH3（液）+CO2（气）CO（NH2）2（液）+H2O（液）+Q 这是一个可逆的放热反应。
合成尿素分两步进行：
第一步由氨与二氧化碳生成中间产物甲铵，其ห้องสมุดไป่ตู้应式为：
2NH3（液）+CO2（气） NH2COONH4（液） +Q1
2020/3/30
12
案例：合成塔超压事故案例——P4阀腐蚀严重内漏，用截止阀操作,憋压导致合 成塔超压
事故经过：2003年7月29日白班，一次短停后开车，因P4阀内漏严重，单机0.3Mpa投料 后，P4显示压力为18.5MPa，于是采取上塔关合成塔出口憋压操作，当逐渐关小合成塔 出口时，合成塔压力逐渐上升到20.5MPa，然后总控操作下令开合成塔出口，这时，合 成塔出口因不容易开，合成塔内压力迅速上升至25.0Mpa，这时总控调低氨泵、甲泵转 速，CO2压缩五出放空，这才避免了一起恶性超压事故。
液氨或高浓度氨可致眼灼伤；液氨可致皮肤灼伤。
2020/3/30
11
急救措施：
皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，应用2％硼酸液或大 量清水彻底冲洗，就医。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻 底冲洗至少15分钟，就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。如 呼吸困难，给输氧，如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就 医。
1、开停车负荷波动时，总控岗位时刻关注合成塔压力 ；
2、P4阀限位制度必须严格执行落实到位；
3、针对断电、阀体出现问题等异常情况做好科学合理的应急预案，并严格落实；
4、加强巡检、日常维护。
2020/3/30
13
尿素在停车检修中多次发生爆鸣起火事故
事故经过： 2003年4月26日，2#尿素蒸发停车查漏，进水发现无外漏后开始排水，发现
原因分析：
P4阀因使用时间久腐蚀严重，低负荷生产难以保压，采取憋压操作，因合成塔出口第 一道减压阀两边压力不对称，致使一但压力升起来时，开启难度大，造成超压。
经验教训：
尽可能不要用截止阀控制合成塔压力， P4腐蚀严重，应及时注意P4阀的使用寿命，到 期更换。
此类事故分析总结：
P4阀是尿素生产的重要设备，它是气开阀，当断电、断仪表空气、断调节信号时，它 都会处于关闭状态，若在操作中因仪表故障或操作不当将会导致合成塔P4关闭猛烈超 压而停车，处理不及时有可能引发重大安全事故。因此在生产中我们必须做到：
第二步由甲铵脱水生成尿素，其反应式为（合成尿素过程中的控制反应）：
NH2COONH4（液） CO（NH2）2（液）+H2O（液）-Q2
使甲铵液处于液相状态的条件： ·温度必须高于甲铵液熔点（154℃）； ·压力必须高于甲铵液平衡压力。
2020/3/30
5
尿 素 造 粒 塔
2020/3/30
6
2020/3/30
2020/3/30
（姓名） 2014311191 2014级动科饲料
1
水溶液全循环法尿素生产概述
一、尿素合成生产简介及特点性质 二、尿素合成的原理 三、安全环保、案例
2020/3/30
2
（一）、尿素合成生产的特点及性质
1、介质高温高压 温度：约190°C 压强：约20MPa
2、介质具有强腐蚀性
本品与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引 起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若 遇高热、容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。本品易溶 于水、乙醇、乙醚。本品主要用作致冷剂及制取铵盐和氮 肥
2020/3/30
10
对人体的危害：
本品侵入人体的途径主要是吸入。低浓度氨对粘膜有刺激 作用，高浓度可造成组织溶解坏死。
闪蒸下液视镜始终有水流出，拆开闪蒸加热器封头发现闪蒸加热列管穿；遂 决定停总控处理，2：51系统停车，合成塔保温保压，中压系统卸压进水置换， 至8：00左右系统排水开始检修，10：00左右在动火处理闪蒸加热器中压物料 进出口管漏点时，多次发生爆鸣起火，后在公司领导要求下从附近仪表测温 点加蒸汽进入管内，方未再发生起火。 事故原因： 1、无中压系统停车检修方案，系统未进行完全隔绝（原料氨管阀门虽关但未 插盲板或拆开一段管道）； 2、明知闪蒸加热器管壁内可能附着有易挥发可燃气体的结垢物，但没有采取 相应的安全防范措施； 3、车间干部和员工安全意识淡薄，重生产轻安全，在已发生爆鸣起火情况下， 仍违章指挥冒险蛮干。 经验教训： 1、系统停车检修必须制定安全检修方案，必须与外系统有效隔绝； 2、在可能附着有易挥发可燃气体结垢物的换热器及相连接的管道动火，必须 采取带蒸汽或其他惰性气体的安全措施。
7
三、安全环保
设备腐蚀：
（尿素合成塔，关注成品尿素中镍含量，工艺、设备材质
等方面）
工艺：Ｎ／Ｃ，Ｈ／Ｃ，温度，Ｈ２Ｓ，氧，二氧化碳原料气中惰性 气体 设备：材质
环境污染 爆炸
2020/3/30
9
氨（氨气、液氨）（NH3）
理化特性
本品属有毒气体，是一种无色、有刺激性恶臭的气体。熔 点：-77.7℃，沸点：-33.5℃，相对密度（水=1）：0.82 （-79℃），相对密度（空气=1）：0.60，饱和蒸汽压： 506.62kPa（4.7℃），临界温度：132.5℃，临界压力： 11.40MPa，本品易燃，闪点：无意义，爆炸下限：15.7％， 爆炸上限：27.4％，引燃温度：651℃，最大爆炸压力： 0.58MPa。
反应的中间产物氨基甲酸胺和由少量尿素转化而得的氰氧
酸胺具有很强的腐蚀性。
３、尿素的主要物理化学性质：
尿素的化学名称：碳酰二胺，分子式： CO（NH2）2，分子量： ６０.０６，含氮量为４６.６５％，纯尿素无色、无味、无臭的 针状或棱柱壮结晶，市场上出售的尿素通常为白色粒状．比重为 １.３３５（２０℃），自然堆积每米３重０.７－－０.７５吨， 尿素易溶于水（每溶解１克尿素，需吸收５７.８卡热量．）， 固体尿素加热到１３２.６℃时开始熔化．熔融热为４２.１卡／ 克。
2020/3/30
3
（二）、尿素合成生产中的熟语
氨碳比：
氨碳比指反应物料中氨与二氧化碳的分子比；
水碳比：
水碳比指尿素合成塔进料中水与二氧化碳的分子比；
平衡转化率：
工业生产中。常以尿素的转化率表示尿素反应进行的程度，通常将二氧化碳转化 成尿素的程度定义为尿素的转化率，即：
尿素转化率％＝转化成尿素的二氧化碳摩尔数／原料中二氧化碳摩尔数
急性中毒：轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯 痰等；眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿；胸部X线征象 符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒上述症状加剧， 出现呼吸困难、紫绀；胸部X线征象符合肺炎或间质性肺 炎。严重者可发生中毒性肺水肿，或有呼吸窘迫综合症， 患者剧烈咳嗽，咯大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、谵妄、 昏迷、休克等。可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒 息。高浓度氨可引起反射性呼吸停止。
2020/3/30
4
二、尿素合成的原理 ：
（一）、反应式：
由液氨与二氧化碳气体直接合成尿素的总反应式为： 2NH3（液）+CO2（气）CO（NH2）2（液）+H2O（液）+Q 这是一个可逆的放热反应。
合成尿素分两步进行：
第一步由氨与二氧化碳生成中间产物甲铵，其ห้องสมุดไป่ตู้应式为：
2NH3（液）+CO2（气） NH2COONH4（液） +Q1
2020/3/30
12
案例：合成塔超压事故案例——P4阀腐蚀严重内漏，用截止阀操作,憋压导致合 成塔超压
事故经过：2003年7月29日白班，一次短停后开车，因P4阀内漏严重，单机0.3Mpa投料 后，P4显示压力为18.5MPa，于是采取上塔关合成塔出口憋压操作，当逐渐关小合成塔 出口时，合成塔压力逐渐上升到20.5MPa，然后总控操作下令开合成塔出口，这时，合 成塔出口因不容易开，合成塔内压力迅速上升至25.0Mpa，这时总控调低氨泵、甲泵转 速，CO2压缩五出放空，这才避免了一起恶性超压事故。
液氨或高浓度氨可致眼灼伤；液氨可致皮肤灼伤。
2020/3/30
11
急救措施：
皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，应用2％硼酸液或大 量清水彻底冲洗，就医。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻 底冲洗至少15分钟，就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。如 呼吸困难，给输氧，如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就 医。
1、开停车负荷波动时，总控岗位时刻关注合成塔压力 ；
2、P4阀限位制度必须严格执行落实到位；
3、针对断电、阀体出现问题等异常情况做好科学合理的应急预案，并严格落实；
4、加强巡检、日常维护。
2020/3/30
13
尿素在停车检修中多次发生爆鸣起火事故
事故经过： 2003年4月26日，2#尿素蒸发停车查漏，进水发现无外漏后开始排水，发现
原因分析：
P4阀因使用时间久腐蚀严重，低负荷生产难以保压，采取憋压操作，因合成塔出口第 一道减压阀两边压力不对称，致使一但压力升起来时，开启难度大，造成超压。
经验教训：
尽可能不要用截止阀控制合成塔压力， P4腐蚀严重，应及时注意P4阀的使用寿命，到 期更换。
此类事故分析总结：
P4阀是尿素生产的重要设备，它是气开阀，当断电、断仪表空气、断调节信号时，它 都会处于关闭状态，若在操作中因仪表故障或操作不当将会导致合成塔P4关闭猛烈超 压而停车，处理不及时有可能引发重大安全事故。因此在生产中我们必须做到：
第二步由甲铵脱水生成尿素，其反应式为（合成尿素过程中的控制反应）：
NH2COONH4（液） CO（NH2）2（液）+H2O（液）-Q2
使甲铵液处于液相状态的条件： ·温度必须高于甲铵液熔点（154℃）； ·压力必须高于甲铵液平衡压力。
2020/3/30
5
尿 素 造 粒 塔
2020/3/30
6
2020/3/30