尿素生产工艺学前言:在化学肥料中,以氮肥需要量最大,应用最广:尿素是氮肥中的一个重要品种,按国家规定,肥料尿素的规格如下,氮含量不小于46%,缩二脲含量不大于0.9%,含水量不大于0.3%,粒度在φ1~2.5毫米之间要占90%以上。尿素人工合成是在1828年实验室里成功的,而它的工业生产到1920年才在德国实现,在1965年以前,尿素生产装置的单系列产是小于300吨/月,到了1965年以后才开始生产装置大型化,我们国家是在70年初开始引进新建的到目前已有16套年产30万吨合成氨及尿素48万吨52万吨装置建成投产。目录前言第一章概述概述尿素生产原料第二章工艺流程说明1、工艺流程2、蒸汽冷凝液流程3、原料CO2气体的脱氨第三章尿素的合成1、尿素的合成反应机理2、影响尿素合成反应化学平衡的因素(一)温度(二)NH3/CO2(三)H2O/CO2(四)压力3、尿素合成反应速度与工业条件的选定一、温度二、NH3/CO2三、H2O/CO2四、压力4、相图及其应用一、相律二、甲铵的单元相三、二元相四、三元相NH3—CO2—H2O三元系统的液固相图NH3—O2—H2O三元系统的气液相平衡NH3—CO2—VrH2O似三元系统的气液相平衡5、尿素合成液的高压分解CO2气提及合成塔尾气的回收一、概述二、气提分解合成液的原理三、气提过程在NH3—CO2—VrH2O似三元相图上的表示四、工艺操作控制要点五、合成塔尾气的回收第四章循环系统低压分解与精馏一、概述二、减压加热基本原理三、低压分解的影响1、温度影响2、压力影响3、精馏原理四、分解率的计算1、甲铵分解率2、总氨蒸出率五、低压分解六、分解气体冷凝回收第五章尿素溶液的蒸发一、尿素溶液和尿素熔融物的一般性质二、Vr—H2O的平衡相图三、尿素溶液的蒸发四、尿素晶种造粒第六章工艺冷凝液的解吸和水解一、工艺冷凝液的解吸二、水解法回收解吸废液中的尿素第七章开车一、首次开车准备工作二、原始开车高压系统的升温钝化蒸汽加空气的升温钝化方法三、投料前准备四、开车五、短期停车后开车第八章停车一、正常停车二、紧急停车第九章正常生产主要调节参数及动作范围的限度一、合成部份二、循环部份三、蒸发部份四、解吸与水解第十章尿素设备腐蚀及防腐蚀一、尿素一甲铵溶液对设备的腐蚀二、尿素设备的腐蚀类型三、尿素设备的防腐蚀四、我厂设备用材简介第十一章主要设备简介一、脱氢反应器(9101—D)二、尿素合成塔(9201—D)三、高压热交换器(气提塔)(9201—C)四、高压甲铵冷凝器(9202—C)五、高压洗涤器(9203—C)六、精馏塔和循环加热器(9301—E、、7301—ECA/B)七、低压甲铵冷凝器(9301—C)八、第一解吸塔、第二解吸塔(9701—E/9702—E)九、水解塔(9703—E)十、膜式蒸发器(9401—C、9401—CF、9402—C、9402—CF)十一、二氧化碳压缩机组(9102—J/JT)十二、高压氨泵(9103—J/JA)高压甲铵泵(9301—J/JA)附录:分析控制点一览表第一章概述一、尿素的物理化学性质尿素的化学名为碳酰二铵,分子式为(NH2)2CO,分子量为60.60,含氮量为46.6%,纯尿素的熔点在1大气压下为132.7℃,在高于150~160℃的温度时,会发生缩合作用生成缩二脲。氨和二氧化碳合成尿素,其总反应可以表示为:2NH3+CO2(NH2)2CO+H2O+Q这一放热反应需要在高温(一般为180℃)高压(>140kg/cm2)下进行,由于这是可逆反应,因此氨与二氧化碳不可能全部转化为尿素。在工业生产情况下,二氧化碳的转化率仅在50~70%之间。为了处理未反应的氨和二氧化碳,可以将合成熔融物加热分解气体逸出。但要将氨和二氧化碳气重新压缩,但在压缩过程中会生成固体的氨基甲酸铵,堵塞设备和管道,为了克服这种困难就出现了各种气体循环的工艺流程。最初的工艺流程以不循环法开始,到半循环法,全循环法,全循环法又分为水溶液全循环法和气提全循环法,本工艺主要将CO2气提法全循环作一介绍。尿素生产原料一、氨的性质:氨的分子式为NH3分子量为17.03,在常温常压下为无色的具有特殊刺激性的气体,在低温高压下可以液化,当温度低于-77.7℃以下时,氨可以成为具有臭味的无色结晶,其主要物理性质如下:临界温度(℃)132.4℃临界压力(大气压)111.5临界比容(米3/公斤)4.26密度:气...