尿素知识

二、尿素基础知识
（一）尿素的性质
尿素的水解过程：尿素与水作用首先生成氨基甲酸铵（工业上简称甲铵）； 生成的氨基甲酸铵在水的作用下，并部分进一步水解成碳酸氨；碳酸铵分解 为碳酸氢铵和氨；碳酸氢铵最后完全分解为氨、二氧化碳和水。当加热尿素 的水溶液温度高于130 ℃，尿素会直接水解为氨和二氧化碳。 尿素水解反应的速率和水解量与所受的温度以及加热时间有关。但在有氨存 在的情况下，尿素的水解速率可以大大降低，在尿素生产过程中发生水解的结 果，会减少尿素生产的产量、增加动力消耗、加大生产成本等，故生产过程中 应尽可能防止尿素发生水解反应。 3、尿素的加成反应 由于尿素分子结构特点，在强酸性溶液中呈现弱碱性，具有碱性特征，因此 尿素能与酸作用生成盐类，比如尿素与硝酸作用生产尿素的硝酸盐；尿素与磷 酸作用生成尿素的磷酸盐，尿素的磷酸盐易溶于水，是良好的复合肥料；尿素 与过氧化氢反应生产氧化尿素或称过氧化碳酰二胺，过氧化尿素是一种优良的 氧化性漂白剂和消毒剂。
二、尿素基础知识
（一）尿素的性质 2、尿素的化学性质 尿素的化学性质主要包括缩合反应、水解反应、加成反应等。 1、尿素的缩合反应 尿素在加热的条件下易发生分子间缩合脱氨生成缩二脲、缩三脲以及三聚 氰酸等化合物。 在常压下，加热干燥固体尿素到高于它的熔点时，两分子尿素缩合生成难 溶于水的缩二脲，并放出气氨。当温度超过170 ℃，三分子尿素缩合生成缩 三脲或三聚氰酸等。 缩二脲、缩三脲及三聚氰酸对于植物或动物都是有害的，缩合反应的产生会 降低尿素产品质量，故生产过程中应防止尿素缩合反应的发生。 2、尿素的水解反应 尿素在常温常压下性质比较稳定，即使在酸性、碱性或中性溶液中，当温度 在60 ℃以下时，尿素几乎不发生水解反应。随着温度升高，水解速率加快。 当温度达80 ℃，1h内尿素的水解量仅为0.5%，110 ℃时1h内可增加到3%。
三、我公司尿素的品种结构
1、我公司的主要尿素品种 主要品种结构：小颗粒尿素、大颗粒尿素、聚能网尿素 1、小颗粒尿素：颗粒直径粒度在0.85-2.80mm； 2、大颗粒尿素：颗粒直径粒度在2-4.75mm； 3、聚能网尿素：聚能网尿素的基本作用原理是一中缓释型肥料，通过在普通尿素中 添加一种有机物质后，能够将土壤中没被作物充分吸收的营养成分，在作物跟部固定 来，当作物养分打破饱和度时，逐渐释放出来，被植物吸收。
二、尿素基础知识
（二）尿素的用途 3、用作工业原料（工业）
尿素在工业上用途很广。据统计，尿素在工业上主要被用作生产 复合肥（复混肥）、三聚氰胺以及脲醛树脂的原料。 1、用于生产复合肥：由于近几年平衡施肥、配方施肥观念的深入， 复合肥行业发展迅速，尿素被用来充作其中的氮素。 2、用于生产三聚氰胺：每2.9-3.0吨尿素生产1吨三聚氰胺，每吨三 聚氰胺有0.85吨副产品---液氨。 3、用于生产脲醛树脂：主要用尿素和甲醛来生产尿醛树脂。 据统计，尿素在工业上主要用于以上三个行业。在其他行业虽应用也 比较广泛，但需求量较小。例如：在有机合成工业中，尿素主要用作 合成高分子聚合物的原料，如用于生产合成脲醛树脂、有机玻璃等。 在医药工业中，纯尿素可用作利尿素剂，生产制药原料氨基甲酸乙酯， 以及用于生产安眠药、镇静剂、麻醉剂、甜味剂等。
一、氮肥基础知识
（二）常见氮肥品种
4、氯化铵 分子式：NH4Cl，含氮25％，水溶液呈弱酸性，吸湿性小，易溶于水，易 被作物吸收，可作基肥和追肥，但不可作种肥。 5、硝酸铵 分子式：NH4NO3，含氮34％，水溶液呈弱酸性，吸湿性强，易结块，生 理中性，但含有的硝态氮易随水流失，适用于各类土壤和各种作物 因硝酸铵具有爆炸性，目前已归为民用爆炸品管理，不在作为化肥生产、 流通和使用。 6、其它氮肥还有：氨水（含氮12－17％）、液氨（含氮82％）、硝酸钙 （含氮15％）、硝酸铵钙（含氮20％）、石灰氮（含氮20％）等，目 前市场较为少见，已不被广泛使用。
二、尿素基础知识
（四）尿素的生产方法 尿素最先发现于1773年，1828年科学家佛勒在实验室用氰酸与氨进行 反应，第一次得到合成尿素。到目前为止，尿素生产方法很多，但 其主要区别在于未转化物的分离与回收方法不同。 目前得到广泛应用的是－－水溶液全循环法。该方法是利用水吸收未 生成尿素的氮和二氧化碳，以碳酸铵或氨基甲酸铵溶液的形式进行循环 ，具有动力消耗低，生产流程简单，投资低等优点，故得到广泛应用。 水溶液全循环法生产过程示意图
图片
二、尿素基础知识
（二）尿素的用途 2、用作饲料（畜牧业） 尿素可用作反刍动物（如牛、羊） 饲料的非蛋白氮添加剂。尿素在反 刍动物胃中微生物的作用下将尿素 所含的氮元素提供于合同蛋白质， 使肉、奶增产，故仅限于用作反刍 动物的饲料生产。按蛋白质的价值 比较，1Kg尿素的含氮量等于 2.6-2.8Kg蛋白质的含氮量，约等于 5Kg豆饼或22-25Kg大麦的含氮量。 作为饲料的尿素规格和用法有特殊 要求，不能乱用。
二、尿素基础知识
（二）尿素的用途 3、用作工业原料
在石油工业中，尿素用来制造化学配合物，用作石油精炼过程的 脱脂剂。在合成纤维中，尿素是合成纤维—尤纶的原料，尿素还可用 于纺织品的人工防皱和麻纱处理的软化剂。在国防工业中，尿素用作 炸药的稳定剂；在选矿中用作起泡剂；在制革、颜料、涂料、油漆、 燃料、摄影显影剂及日用化工产品生产中，也都要使用尿素。 尿素在工业上使用时，除某些特殊要求外，一般对缩二脲的含量没 有特殊要求。
二、尿素基础知识
（一）尿素的性质
尿素在强碱性溶液中，又呈弱酸性，故尿素又能与碱作用，如与NaOH作用 生成Na2CO3等。尿素还能与一些金属盐类作用生产配合物，如尿素与磷酸钙 盐作用，生产磷酸尿素和磷酸二钙盐的配合物。 另外，尿素几乎还能与所有的直链有机化合物，如烃、醇、醛等作用。尿素 不仅可以发生发生取代反应，而且还有加成反应，这些性质大大地增加了尿 素的用途。
二、尿素基础知识
（二）尿素的用途 1、用作肥料（农业） 尿素是目前使用的固体氮肥中含 氮量最高的化学肥料，含氮量高 达46%。尿素是一种良好的中性 肥料，适用于各种土壤和各种农 作物，它既可以作基肥，也可以 做追肥，可以干施又可以湿施， 对作物根部和叶面都可以施用， 还能与其他化学肥料混合使用。 尿素在施用过程中，不会在土 壤中留下任何有害物质，所以， 长期施用尿素不会使土壤板 结或变质。
氨和二氧化碳的吸收 二氧化碳
液氨
合成
未转化物的分离
蒸发
结晶或造粒
产品尿素
二、尿素基础知识
（五）尿素生产的原料
合成尿素的主要原料是液氨和二氧化碳，他们分别是合成氨厂的主副产品。 1、合成氨
分子式：NH3，纯净时为无色液体，含氮量82％。 氨是氮、氢两种元素在高温、高压以及催化剂的作用下化合而成。第一个 发明合成氨的工业生产工艺的人是德国人哈伯，于1913年首次实现合 成氨的工业化生产，哈伯后来为此获得了诺贝尔化学奖。 氨在国民经济各部门中被广泛应用。在农业上氨本身除作为可以直接肥料 施用外，最主要的是作为中间产品加工成多种化肥，例如尿素、碳铵、 硝铵。在工业上氨及氨加工产品是许多化工产品不可缺少的基本原料。
尿素CO(NH2)2，含氮量高达46%，具有氮含量高，中性，吸收后无残留，安全稳定， 储存及运输方便等优越性。
尿素是一种非常优质的氮肥
二、尿素基础知识
（一）尿素的性质 1、尿素的物理性质 尿素（Urea）学名碳酰胺，化学式为CO(NH2) 2,,相对分子质量为60.06， 含氮量为46.65%。 尿素是碳、氢、 氧、氮元素组成的有机化合物，因尿素这种物质首先发现 于人及哺乳动物的尿液中，故称之为尿素。纯净的尿素是无色、无味的白色 针状或棱柱状结晶体，在常压下尿素的熔点为132.7℃，在20 ℃时尿素饱和 水溶液的密度为1.146g/cm3,固体尿素密度为1.355g/cm3，温度每增加1 ℃， 密度将降低0.000208g/cm3，20 ℃时比热容为1.334J/(g ．℃),结晶热为224J/g, 临界温度102.3 ℃。尿素水溶液的密度和黏度随浓度升高、温度降低而增大， 尿素水溶液的沸点对浓度降低、压力降低而降低。 固体尿素易吸潮，随温度升高和相对湿度增大而吸湿性增大，故尿素包装 应密闭包装，在运输、储存和施用时，注意防止尿素吸湿潮解。尿素易溶于 水和液氨中，其溶解度随温度升高而增大，几乎能与所有的直链有机化合物 （如：醇、酸、醛、烃类等）作用。
氮肥知识培训材料
心连心销售部
2008年11月
目录
一、氮肥基础知识
二、尿素基础知识
三、我公司尿素的品种结构
四、尿素包装袋基础知识
一、氮肥基础知识
（一）什么是氮肥 氮素是作物体内许多重要有机化合物的主要组分之一，蛋白质、叶 绿素、酶、纤维素、生物碱的元素组成中都含有氮素。 1、蛋白质是生命的基础，而氮素是蛋白质的基本组成成份，占其16 －18％ 2、氮素是叶绿素的组成元素之一，叶绿素通过光合作用形成作物体 内最基本的有机物质――糖 氮素化肥简称氮肥，含有氮素，能够促进作物生长，扩大叶片面积 和增加叶片中蛋白质和叶绿素的含量，提高作物的光能利用率。
一、氮肥基础知识
（二）常见氮肥品种
常见的氮肥包括：碳酸氢铵、尿素、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵等。
1、碳酸氢铵 分子式：NH4HCO3，含氮17％，水溶液呈弱碱性，是化学性质不稳定的 白色晶体，易吸湿分解、易挥发、容易结块，可作基肥和追肥使用。 2、尿素 分子式：CO(NH2)2，含氮46％，属于中性化肥，有一定的吸湿性，长期 施用对土壤没有不良影响。可作基肥和追肥，适用于各类土壤和各种 作物，目前是最通用也是最主要的氮肥。 3、硫酸铵 分子式：(NH4)2SO4，含氮21％，水溶液呈弱酸性，吸湿性小，易溶于水， 易被作物吸收，可作种肥、基肥和追肥。
二、尿素基础知识
（四）尿素生产的原料
合成氨所需的氮素来自于空气，氢气来自于三种主要原料：煤和焦炭、天然气、 重油（渣油）。
目前中国合成氨以煤头为主，占总产量的65％以上，天然气次之，重油因成本太 高而逐渐淘汰（改造为煤头或者气头）
2、二氧化碳
生产尿素用的二氧化碳，通常来自合成氨系统。在我公司的生产系统中，二氧化 碳主要来自造气和变换工段。在造气工段，炙热的碳与氧气反应生产CO和CO2, CO和O2反应生成CO2；在变化工段， CO与H2O反应生成CO2和H2。将上述两个工 段产生的CO2气体在脱碳工段将该气体脱除，作为合成尿素的原料。
二、尿素基础知识
（二）尿素的用途
白乳胶 修补胶 尿醛树脂
复合肥颗粒
三聚氰胺
精细化工
二、尿素基础知识
（三）尿素国家标准（GB 2440-2001）
项目 优等品 总氮（N），以干基计 缩二脲 水分（H2O） 铁（以Fe计） 碱度（以NH3计） 硫酸盐（以SO42-计） ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 46.5% 0.5% 0.3% 0.0005% 0.01% 0.005% 工业用 一级品 46.3% 0.9% 0.5% 0.0005% 0.02% 0.010% 合格品 46.3% 1.0% 0.7% 0.0010% 0.03% 0.020% 优等品 46.4% 0.9% 0.4% 农业用 一级品 46.2% 1.0% 0.5% 合格品 46.0% 1.5% 1.0%
水不溶物
亚甲基二脲 0.85-2.80mm 颗 粒 1.18-3.35mm 2.00-4.75mm
≤
≤ ≥ ≥ ≥
0.005%
90%
0.010%
90%
0.040%
0.6% 90% 93% 0.6% 90% 0.6% 90%
4.00-8.00mm
ຫໍສະໝຸດ Baidu
≥
注：1、 表中为工业级和农业级质量标准，对饲料级尿素中缩二脲、游离铁和铁含量还有特殊要求。 2、若尿素生产工艺中不加甲醛，可不做亚甲基二脲含量的测定； 3、指标中粒度项只需符合四档中任一档即可，包装标识中应注明。
一、氮肥基础知识
（三）氮肥品种中的佼佼者－－尿素 尿素对比其他氮肥的优越性：
其他氮肥品种
硫酸铵 (NH4)2SO4
含氮量
21%
对比尿素的缺点
吸收后土壤呈酸性，易板结
硝酸铵 NH4NO3
氯化铵 NH4CL 碳酸氢铵 NH4HCO3
34%
25% 17%
易爆炸，发生反硝化作用，氮素易流失
酸性，残余氯根 不稳定，易分解