CO2汽提法尿素工艺减少蒸汽消耗的根本途径探索
- 格式:pdf
- 大小:3.02 MB
- 文档页数:2
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议二氧化碳气提工艺生产尿素是一种常见的化工生产技术,在化工行业中占据着重要的地位。
传统的生产方法存在能源消耗大、污染环境等问题,而且还需要大量的天然气作为原料。
对二氧化碳气提工艺生产尿素进行节能降耗的研究和实践具有重要意义。
一、传统生产方法存在的问题传统的尿素生产方法是通过合成氨和二氧化碳进行催化反应得到尿素。
而合成氨的生产通常需要大量的天然气作为原料,然后再和二氧化碳进行反应。
这种生产方法存在以下几个问题:1. 能源消耗大:传统的尿素生产方法需要大量的天然气作为原料,而且在合成氨过程中需要高温、高压条件下进行,导致能源消耗大。
2. 污染环境:传统的尿素生产方法会产生大量的一氧化碳和氮氧化物等有害气体,对环境造成污染。
3. 资源浪费:传统的尿素生产方法中,二氧化碳并没有得到有效的利用,而是排放到大气中,造成资源浪费。
二、节能降耗的刍议针对传统的尿素生产方法存在的问题,需要进行节能降耗的刍议,以寻求更加环保、高效的生产方法。
1. 开展二氧化碳气提工艺研究:二氧化碳气提工艺是一种将废气中的二氧化碳进行回收利用的技术,通过这种方法可以有效降低二氧化碳的排放量,减少对环境的污染。
开展二氧化碳气提工艺生产尿素的研究具有积极意义。
2. 探索新型合成氨技术:传统的合成氨生产方法需要大量的天然气作为原料,而且在高温、高压下进行,消耗能源大。
需要探索新型的合成氨技术,如利用可再生能源进行生产,或者开发更加环保、高效的催化剂等。
3. 提高尿素生产工艺的能效:在尿素生产的过程中,可以通过优化工艺流程、提高设备利用率等措施来提高生产能效,减少能源消耗。
4. 加强废气处理:对于尿素生产中产生的废气进行有效处理,减少有害气体的排放,保护环境。
5. 加强二氧化碳资源化利用:尿素生产中产生的二氧化碳可以进行资源化利用,如用于植物养殖、煤层气注采等,从而实现二氧化碳的循环利用。
三、未来展望随着节能降耗理念的不断深入人心,二氧化碳气提工艺生产尿素的研究和实践将会取得新的进展。
二氧化碳气提法生产尿素的工艺分析摘要:二氧化碳气提工艺生产尿素具有操作简单,压力便于控制,减少原料氨的损失,气提温度也很低,有利于防腐等特点。
文中从二氧化碳气提法尿素的生产过程与节能工艺、工艺特征、降低氨耗的途径等方面做了简要的分析。
关键词:二氧化碳气提法;生产过程;节能工艺;工艺特征;降低氨耗一、引言二氧化碳气提工艺生产尿素,主要是从压缩到气提原料,它主要包括四个系统即:高压系统、循环系统、蒸发系统、解析水解系统,二氧化碳气提法的工艺有着很多的特点。
二氧化碳溶解度小可以作为气提剂使用,氨回收比较容易,它在很多方面都优于传统的水溶解法。
尿素的合成首先氨和二氧化碳进行反应,反应的第二步尿素是在尿素合成塔内反应,这样不仅会减少物料量进入合成塔,更会提高利用率。
二、二氧化碳气提法尿素的生产过程与节能工艺2.1从压缩到气提原料二氧化碳气提首先是经过中低变工序后,CO和水蒸气生成CO2之后原料气进入脱碳工序,CO2在吸收塔被溶液吸收,溶液流到CO2再生塔后解析出CO2,解析出的CO2经过CO2冷凝器降温,再进入CO2分离器分离出气体里面的水分或者溶液,最后进入CO2压缩机入口分离器,从而进入CO2压缩机。
氨与二氧化碳在高压甲铵冷凝器中反应成甲铵,冷凝器底部分离出氨液和氨,然后,反应成水和尿素,这一过程中一定要防止物料的混合失误保持物料充足的混合时间。
尿素分配到气提管中在管壁慢慢下降,二氧化碳气体从气提塔下部进来,在管内接触尿素,最后加热汽提有些气体经高压仍未冷凝的会进入高压洗涤器回收后进入常压吸收塔再次回收。
2.2系统的循环尿素—甲铵溶液减压后进入精馏塔的顶部,氨和二氧化碳闪蒸之后温度下降,尿素—甲铵溶液下落进入循环加热器,加热之后温度上升,并且甲铵进一步分解。
然后溶液被分离,尿素经闪蒸槽。
气体在精馏之后被送到低压甲铵的冷凝器之中,并吸收冷凝器并流的液体。
热量被冷却水带走,然后,将冷却水进行循环使用。
液体从底部排出之后经过升压之后送到高压洗涤器的顶部。
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议二氧化碳气提工艺是指将工业废气中的二氧化碳气体进行回收利用,将其转化为一种新的化工原料。
在尿素生产过程中,二氧化碳气提工艺可以用来制备尿素合成的重要原料氨气,从而实现对尿素生产中氨气的节能降耗。
二氧化碳气提工艺可以回收工业废气中的二氧化碳气体,减少对大气的污染。
工业废气中的二氧化碳气体是一种温室气体,对地球的环境造成了严重的影响。
通过二氧化碳气提工艺,可以将这些二氧化碳气体回收利用,减少其排放到大气中,从而实现了对环境的保护。
这种环保性的生产模式符合当今社会对于可持续发展的要求,有利于实现工业生产与环境保护的双赢。
同样重要的是,二氧化碳气提工艺可以提高尿素生产的能源利用率。
在尿素生产过程中,采用二氧化碳气提工艺可以将工业废气中的二氧化碳气体转化为一种新的能源,并用于合成氨气的生产。
与传统的尿素生产工艺相比,这种节能降耗的生产模式不仅降低了能源的消耗,也提高了能源的利用效率。
这种新的生产模式既符合了能源资源的可持续利用,也有助于降低生产成本,提高了尿素生产的竞争力。
需要指出的是,尽管二氧化碳气提工艺对于尿素生产的节能降耗有着显著的优势,但其在实际应用中还存在一些技术和经济上的难题。
工业废气中的二氧化碳气体回收利用所需的技术设备和投资成本较高,运行维护成本也较高。
新技术的推广应用还需要面对传统生产工艺的转变和行业政策的支持等问题。
对于二氧化碳气提工艺的进一步研究和推广应用,需要加大对相关技术的研发和投入,同时也需要政府相关政策的支持和引导。
二氧化碳气提工艺是一种有着显著节能降耗效果的新型化工生产技术。
在尿素生产中,采用二氧化碳气提工艺可以实现对氨气的节能降耗,提高能源利用效率,减少对地球环境的污染,从而为生产企业带来了显著的经济效益和环境效益。
二氧化碳气提工艺在尿素生产中的应用和推广有着广阔的发展前景,也有助于推动工业生产向着绿色、可持续的方向发展。
doi:10 3969/j issn 1004-275X 2020 11 49二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗分析赵旭升(阳煤集团寿阳化工有限责任公司,山西 寿阳 045402)摘 要:在科学技术水平快速提升的背景下,尿素生产技术在不断更新。
在生产尿素的过程中,氨萃取法、二氧化碳气体萃取法比较先进,是现代化社会发展中的常用生产系统。
但是,在生产方式专利情况的影响下,二氧化碳气提工艺的应用更加广泛,这项生产工艺的应用具有节能降耗的效果,技术人员必须予以重视。
主要针对二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗进行了分析,实现节能降耗的预期目标。
关键词:二氧化碳;气提工艺;生产尿素;节能降耗中图分类号:TQ441 文献标识码:A 文章编号:1004-275X(2020)11-143-03AnalysisonEnergySavingandConsumptionReductionofUreaProducedbyCO2ExtractionProcessZhaoXusheng(ShouyangCoalGroupShouyangChemicalCo.,Ltd.ShanxiShouyang045402)Abstract:Underthebackgroundofrapidimprovementofscienceandtechnology,ureaproductiontechnologyisconstantlyupdated.Intheprocessofproducingurea,ammoniaextractionmethodandcarbondioxidegasextractionmethodaremoread vanced,whicharecommonlyusedinthedevelopmentofmodernsociety.However,undertheinfluenceofthepatentofproduc tionmode,theapplicationofcarbondioxidegasextractionprocessismoreextensive.Theapplicationofthisproductionprocesshastheeffectofsavingenergyandreducingconsumption,andtechniciansmustpayattentiontoit.Thispaperanalyzestheener gysavingandconsumptionreductionofureabycarbondioxidegasextractionprocess.Keywords:carbondioxide;gasextractionprocess;ureaproduction;energysavingandconsumptionreduction. 在现代化社会的发展中,相关人员认识到二氧化碳气提工艺在生产尿素过程中的重要性。
二氧化碳气提法生产尿素工艺研究二氧化碳气提法生产尿素工艺研究二氧化碳气提法尿素生产工艺由荷兰斯塔米卡邦公司于1964年开始中试试验,1967年建成第一套工业装置,在20世纪70年代初期得到迅速开展,现在已成为世界上建厂最多、生产装备能力最大的尿素生产工艺。
一、二氧化碳气提法尿素生产工艺流程1、原料的压缩、合成与气提从低温甲醇洗工序来的CO2气体,经液滴别离器别离后,在一段入口与一定量的空气混合进入CO2压缩机,经过一~三段压缩进入脱硫槽,脱去CO2气体中硫等杂质后,进入四段气缸压缩;经四、五段压缩后,首先进入高压CO2加热器,将CO2温度提高到150℃。
进入脱氢反响器脱氢,H2被氧化为水,脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50ppm。
脱氢后气体经二氧化碳冷却器冷却至120℃后进入二氧化碳气提塔底部,对由尿素合成塔来的尿液进行气提,使尿液中的甲铵分解成氨和二氧化碳,溶解在尿液中的氨和二氧化碳也解吸出来。
解吸出来的气体与二氧化碳气体一道从气提塔顶部排出,进人高压甲铵冷凝器。
液氨来自液氨球罐,经液氨升压泵进入高压液氨泵的入口。
液氨经高压液氨泵加压后,送往高压喷射器作为喷射物料,将由高压洗涤器来的浓甲铵液带人高压甲铵冷凝器。
在高压甲铵冷凝器中,氨与二氧化碳反响生成甲铵,甲铵液和少量未冷凝的氨和CO2从高压甲铵冷凝器底部出来,分成两条管线送入合成塔的底部,在合成塔内甲铵发生脱水反响生成尿素和水。
合成塔内设有筛板,目的是为了防止物料在合成塔内返混,保证物料在塔内的停留时间约1h。
尿液经合成塔上部的溢流管从塔底出口出来,经过液位调节阀,进入气提塔的上部。
尿液经气提塔内液体分配器均匀地分配到每根气提管中,沿管壁成液膜状下降。
由气提塔下部通入的来自二氧化碳压缩机的CO2气体,在管内与尿液逆流接触,气提管外用蒸汽加热。
尿液中未转化的甲铵发生分解生成氨和二氧化碳,与未转化的氨和二氧化碳一同被二氧化碳气提出来。
气提气从气提塔顶排出,去高压甲铵冷凝器,气提后的尿液从气提塔底部排出。
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议氨气和二氧化碳气都是尿素生产中必不可少的原料,目前常见的生产方法是通过氨合成尿素,而二氧化碳气则作为尿素的还原剂。
然而,传统的尿素生产方法存在很大的能量浪费和环境污染问题,因此需要研究新的提高生产效率和降低能耗的工艺。
二氧化碳气提工艺生产尿素是一种较新的方法,它将氨和二氧化碳气通过高压反应器反应,产生尿素和水。
相对于传统的氨合成尿素方法,二氧化碳气提工艺有以下显著优点:一方面,从二氧化碳气起始反应到尿素的最终产生只需要一步,中间的反应步骤少、反应速度快,因此生产效率很高;另一方面,这种方法可以减少二氧化碳排放量,并且二氧化碳气可以从高炉煤气、天然气和炉石灰石氧化等产生工业废气中回收利用,降低了环境污染。
一、反应条件和催化剂二氧化碳气提工艺中的反应条件和催化剂选择对于生产效率和能耗有很大的影响。
例如,在较低的压力下反应会使得生产效率降低,需要更长的反应时间,同时也会增加能耗。
而在选择催化剂时,需要考虑到它可以加快反应速度、提高反应效率,但同时也需要考虑到催化剂的价格以及使用寿命等因素对于经济效益的影响。
因此,优化反应条件和催化剂选择可以在保证生产效率的同时降低能耗。
二、热解水在尿素生产过程中,热解水的形成会使得反应温度升高,并且浪费大量的热能。
因此,需要通过一些手段将热解水去除,降低反应温度,减少能量损失,提高生产效率。
三、热能循环在氨合成反应中,产生了大量的热能需要排出,而这部分排出的热能可以通过热能循环回收利用,在提高生产效率的同时降低能耗。
总之,二氧化碳气提工艺生产尿素是一种节能降耗的新型尿素生产方法。
优化反应条件和催化剂选择、去除热解水、热能循环等方法都可以降低生产过程中的能耗,并提高生产效率,从而达到节能降耗的目的。
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议随着我国经济的日益发展和人民生活水平的不断提高,化肥市场需求剧增,尿素作为亚硝基尿酸的重要衍生物,是世界上使用最广泛的一种合成氮肥,其生产量居于各种化肥之首。
但是,尿素生产过程中产生的废气CO2,不仅不能利用,而且还会污染环境,造成资源浪费。
与此同时,尿素生产工艺中能量消耗也很大,生产成本高,因此对CO2的回收利用和能量的节约是尿素生产的一个重要方向。
本文将着重探讨二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗问题。
一、二氧化碳气提工艺简介尿素生产是在乌夫法(Urea)过程基础上发展起来的,乌夫法尿素生产包括以下三大步骤:首先是合成气的生产,其次是乌夫反应的进行,最后是尿素的精制。
在尿素生产中生成的CO2废气,无法得到充分的回收和利用,造成了严重的资源和环境浪费,因此,目前研究者们普遍采用了二氧化碳气提工艺来处理尿素生产过程中所产生的废气,该技术是将废气处理回收并利用的尿素工业节能和环保新技术。
二氧化碳气提工艺是指在尿素生产过程中,利用二氧化碳气体对氨水进行吸收,形成含有高浓度碳酸氢铵(H2CO3-NH4HCO3)溶液,并将碳酸氢铵进行蒸发结晶,最终提取出高纯尿素的生产工艺。
关于二氧化碳气提工艺应用于尿素生产的节能降耗效果,国内外研究者们都进行了较为深入的探讨。
二、二氧化碳气提工艺在尿素生产中的节能降耗作用二氧化碳气提工艺不仅能够解决CO2废气的处理和资源回收问题,还能够实现尿素生产过程中的节能降耗。
事实上,利用二氧化碳气体进行尿素的合成,可以实现以下方面的节能降耗:(一)化肥工厂沉积和能耗减少尿素生产直接关系到制氢、发电、蒸汽和制冷等前置工艺的安排和设备的布置,也就是生产过程中的能源耗费最大。
而采用二氧化碳气提工艺,则可有效降低能源消耗,实现节能降耗,减少沉积。
(三)减少化工原料消耗尿素生产中需要消耗大量的制氢剂以及化肥和其他化学原料,在二氧化碳气提工艺中,低氯苯、空气和氨等原料的消耗量都可以降低,减少了原料成本和生产成本。
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议一、二氧化碳气提工艺生产尿素的原理及优势1. 原理二氧化碳气提工艺是指在尿素生产过程中通过二氧化碳气提法来制备尿素,其基本原理是将尿素氨溶液与甲醛在合适的条件下反应生成尿素,然后通过二氧化碳气体将尿素结晶析出,通过结晶分离工艺将尿素与其他杂质分离,得到高纯度的尿素产品。
2. 优势相比传统生产尿素的方法,二氧化碳气提工艺具有以下优势:(1)节能:二氧化碳气提工艺不需要在反应过程中加热,不需要蒸汽和焚烧氢气,可节省大量的能源消耗;(2)降低成本:由于节能效果显著,二氧化碳气提工艺可以降低生产成本,提高企业的竞争力;(3)环保:二氧化碳气提工艺不会产生废气、废水和废渣,对环境友好,符合节能减排的要求;(4)提高产品质量:二氧化碳气提工艺可以精确控制反应条件,得到高纯度的尿素产品,提高产品的质量。
二、节能降耗的关键技术1. 反应条件的优化在二氧化碳气提工艺生产尿素中,反应条件的优化是实现节能降耗的关键技术之一。
通过精确控制反应温度、压力、时间等参数,可以提高化学反应的效率,最大限度地利用化学能,减少能源的浪费。
2. 产品结晶的控制在二氧化碳气提工艺中,产品的结晶和分离过程对能源的消耗有很大影响。
优化结晶条件,选择合适的结晶设备和工艺,可以降低结晶能耗,提高结晶效率,实现节能降耗的目的。
3. 废热的利用尿素生产过程中会产生大量的废热,如何有效利用这些废热也是节能降耗的重要环节。
可以采用余热回收、废热发电等技术手段,将废热转化为电力或热能,提高能源利用率,降低能源消耗。
4. 装备优化优化生产设备和工艺流程也是实现节能降耗的重要途径。
可以采用先进的设备和工艺技术,提高生产效率,减少能源消耗;优化工艺流程,简化操作步骤,降低能源浪费。
三、节能降耗的建议和措施1. 提高技术水平加强技术研发和创新,提高生产设备和工艺技术水平,研究开发高效节能的二氧化碳气提工艺生产尿素技术,实现能源的最大节约和利用。
CO2汽提法尿素工艺降低蒸汽消耗的根本途径孙喜;夏炎华【摘要】CO2 stripping urea process has the maximum market share in the world, but sharp reduction of steam consumption is still not evident even through dozens of years’ development. This paper introduces the technical features of CO2 stripping urea process and addresses that adding medium pressure section is the prime way to reduce steam consumption of CO2 stripping urea process based on analysis of various factors which affect steam consumption.%CO2汽提法尿素工艺是市场占有率最大的尿素工艺,但经历数十年的发展,蒸汽消耗始终无法大幅度降低。
介绍了CO2汽提法尿素工艺的技术特点,在分析了影响蒸汽消耗的各种因素的基础上,提出了增加中压段是CO2汽提法尿素工艺降低蒸汽消耗的根本途径。
【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P13-15)【关键词】CO2汽提法;蒸汽消耗;中压段【作者】孙喜;夏炎华【作者单位】中国五环工程有限公司,湖北武汉430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223【正文语种】中文【中图分类】TQ441.41目前,世界上先进尿素的生产工艺是汽提法尿素生产工艺,而根据汽提原理的不同,又分为CO2汽提工艺和氨汽提工艺。
在全世界范围内,特别是在中国,CO2汽提工艺以其流程短、操作条件温和等特点受到用户青睐,所占市场份额最大。
降低尿素装置生产过程中蒸汽消耗摘要:随着尿素行业产能扩大和原料价格上涨,尿素市场竞争日趋激烈,给尿素成本控制提出了更高的要求。
要想降低尿素装置的综合能耗,就必须找出蒸汽消耗偏高的原因,并针对性地采取措施,将其达到设计值。
本文就降低尿素装置生产过程中蒸汽消耗展开探讨。
关键词:二氧化碳汽提法;尿素装置;蒸汽消耗引言大型尿素生产装置中,所用蒸汽除满足工艺换热要求外,还用于驱动二氧化碳压缩机汽轮机,蒸汽用量较大,对尿素成本的影响不容小觑。
1原因分析1.1水碳比对系统蒸汽消耗的影响水碳比的控制对于尿素的生产过程尤为重要,原料氨、二氧化碳在高压合成塔反应生成甲铵需在液相中进行,反应初期较高的水碳比有利于原料氨、二氧化碳反应生成甲铵,但过量水的存在增加了生物的浓度,影响到甲铵脱水生成尿素,所以高压合成塔内水量增加会使二氧化碳转化率下降,未脱水生成尿液的甲铵加重了高压汽提塔负荷,过量的水在系统中循环会降低汽提效率和低压系统精馏效率,解析水解系统和蒸发系统负荷增加,尿素系统蒸汽消耗严重增加。
1.2解析水解系统对尿素系统蒸汽消耗的影响尿素装置解析水解系统,水解器加热采用3.7MPa 蒸汽,解析塔采用0.49MPa蒸汽加热。
装置满负荷运行工艺冷凝液流量为42t/h,水解塔用气量2 514kg/h,解析塔用气量8548kg/h,解析塔、水解器用汽量随解析水解负荷增加、工艺冷凝液中氨和二氧化碳离子、尿素含量增加而加重,解析塔和水解器的用气量增加,尿素系统蒸汽消耗升高。
1.3高压系统运行工况的影响高压系统汽提塔的作用是把溶解在合成塔中没有转化生成甲铵的游离氨、二氧化碳,经汽提塔加热降低溶解度,把溶液中溶解的游离氨、二氧化碳从液体中分离出来。
因此汽提塔的操作温度能否达到指标,会直接影响到尿素系统总氨蒸出率和尿液的提纯。
如汽提塔温度降低导致汽提效率下降总氨蒸率下降、尿液浓度降低,会极大加重低压分解、蒸发系统负荷。
低压精馏塔、蒸发系统一段尿液加热器、解析塔采用压力为0.4MPa的蒸汽加热,它的来源为高压甲铵冷凝器的副产蒸汽,产量60540kg/h。
2018年05月CO 2汽提法尿素工艺减少蒸汽消耗的根本途径探索王贤金苏镇李永灿(青海盐湖工业股份有限公司化工分公司,青海格尔木816099)摘要:本文通过介绍国内外二氧化碳气提法现状、传统的二氧化碳气提法工艺、影响二氧化碳气提法工艺蒸汽消耗的因素以及减少蒸汽消耗的途径对本课题进行研究。
关键词:二氧化碳汽提法,尿素工艺,蒸汽消耗,根本途径,相关探索随着社会经济的发展,我国的工农业水平不断提高,这对我国的尿素产出量提出了很高的要求。
作为尿素生产大国,我国的尿素厂数量为世界之最,产量和产能都居于世界榜首。
但是,如今我国能源产业面对外界的各种压力,这就要求尿素合成产业的节能增产的技术需要的到有效的提升。
但在长达几十年的工业生产中,尿素生产工艺的蒸汽消耗量始终不能大幅减少。
1国内外二氧化碳气提法现状就目前来看,世界上最普遍的制尿素工艺就是气提法,而气提法根据生产工艺的不同又可以分作氨气提法与二氧化碳气提法。
在中国,二氧化碳气提法工艺凭借着操作条件温和以及流程短的优势深受我国用户喜爱,所以二氧化碳气提法工艺在我国占据了最大的市场份额。
二氧化碳气提法工艺源于1969年的工业化装置投产,经过近年来不断的改善优化,最先进的池式反应器让尿素高压框架高度大幅下降,但是这对于蒸汽的消耗量的减少没有多少帮助。
2传统的二氧化碳气提法工艺传统的二氧化碳气提法工艺通过高低压的合成与分解以及回收、真空浓缩、造粒、解析水解这几个重要工序构成。
其主要特点为工作人员在进行操作时,操作温度以及压力都比较低,整个二氧化碳气提法工艺流程较短,在高压转向低压的过程中,操作轻松,耗能低,虽然优势众多,但是有一致命的缺点就是转化率太低。
我国从1970年开始引入荷兰斯塔米卡邦公司的二氧化碳气提法工艺,后来又陆续引进荷兰斯塔米卡邦公司的改进型二氧化碳气提法工艺。
等到2000年我国将最先进的Urea2000+工艺引进国内。
从1970年到最近我国引进了如下具有代表性的尿素装置的蒸汽消耗对比以及高压圈操作参数。
(1)1973年,我国引入的辽河装置参数:防腐加氧量为千分之八,温度183度,压力13.3Mpa ,低氨/碳比2.85,低水/碳比0.388,二氧化碳转化率57.15%,每吨消耗蒸汽1007千克。
(2)1994年,我国引入的黑化装置参数:防腐加氧量为千分之六,温度183度,压力14.2Mpa ,低氨/碳比3.01,低水/碳比0.427,二氧化碳转化率59.05%,每吨消耗蒸汽1005千克。
(3)2008年,我国引入的金新装置参数:防腐加氧量为千分之三,温度184.8度,压力14.2Mpa ,低氨/碳比3.11,低水/碳比0.512,二氧化碳转化率58.50%,每吨消耗蒸汽975千克。
(4)2011年,我国引入的博大装置参数:防腐加氧量为千分之一,温度186.4度,压力14.2Mpa ,低氨/碳比3.11,低水/碳比0.512,二氧化碳转化率59.87%,每吨消耗蒸汽930千克。
附:蒸汽消耗折算成2.5Mpa 饱和蒸汽以此看来荷兰斯塔米卡邦公司对二氧化碳气提法工艺的高压圈操作条件进行了优化,上升了操作压力以及温度,将防腐加氧量作出了大幅的减少。
但是荷兰斯塔米卡邦公司在四十多年的二氧化碳气提法工艺的发展上,在减少蒸汽消耗上取得进步有限。
3影响二氧化碳气提法工艺蒸汽消耗的因素二氧化碳气提法工艺的典型蒸汽系统由水解塔、高压冷凝器、汽提塔、蒸汽饱和器、LS 蒸汽用户、蒸汽冷凝液以及S 蒸汽用户构成。
当2.5Mpa 的蒸汽分别进入水解塔、汽提塔以及蒸汽饱和器中,汽提塔再分出进入高压冷凝器与蒸汽饱和器,再由0.44Mpa 蒸汽进入LS 蒸汽用户部分LS 送出,而0.9Mpa 蒸汽进入S 蒸汽用户,它们共同转化为蒸汽冷凝液SC 送出。
影响汽提塔复核高低的主要原因是尿素合成塔的二氧化碳转换率以及汽提塔的汽提效率,二氧化碳的转化率越高,所要分解的NH 2COONH 4就越少,这样汽提塔的运行负荷变小,它的效率也就变高。
3.1二氧化碳转化率影响尿素合成塔之中二氧化碳转化率的主要因素有转化时的温度、,低氨/碳比、低水/碳比、以及原料二氧化碳气体的纯度等。
尿素合成反应分两步吗,首先将原料氨气和二氧化碳生产的NH 2COONH 4快速放热反应,第二步是NH 2COONH 4脱水生成尿素的缓慢吸热反应。
在一定的温度范围之中,只要提高反应温度就能提高生成尿素的反应速度以及二氧化碳的转化率。
通过上升反应压力、上升动力消耗让反应温度提高,此时,介质的腐蚀程度上升,这就需要更为昂贵的耐腐蚀材料。
二氧化碳转化率随低氨/碳比的上升而上升,在通常工艺条件下,低氨/碳比每上升十分之一,转化率提高千分之五到千分之十。
低氨/碳比上升,则合成的平衡圧力上升,动力消耗上升,同时过剩氨的循环量也上升,减少了合成塔的反应空问。
低氨/碳比过高,则低圧循环负荷上升,带入高压圈的水量上升,高压圈的低水/碳比上升。
而低水/碳比上升对合成反应是不利的,在一定温度和低氨/碳比比下,低水/碳比每上升十分之一,则二氧化碳转化率要下降千分之十五到千分之二十。
3.2汽提效率根据公式α=转化为尿素的氨气量/总的氨气量X100%,低水/碳比上升,造成二氧化碳转化率下降。
因此,汽提塔的汽提效率并不是说越高越好,适当的对其进行减少可以减少2.5Mpa1952018年05月蒸汽的消耗。
但是传统的二氧化碳气提法除了高压圈之外,只有低压分解回收系统回收的NH 2COONH 4液体含水量比较高,所以说,通过减少汽提效率来减少2.5Mpa 蒸汽的消耗程度极为有限。
3减少蒸汽消耗的途径从上文来看低氨/碳比增加了千分之一,那么低水/碳比也增加了万分之九,这两者对二氧化碳转化率的影响基本相互抵消,通过增加低氨/碳比对减少蒸汽消耗基本上没有了意义。
针对传统的二氧化碳气提法佛那个一,想要大幅减少2.5Mpa 蒸汽的消耗量必须减少汽提塔的运转负荷。
根据氨气-二氧化碳-水的三元相图可以知道,回收压力越高NH 2COONH 4液体的含水量越低,在0.3Mpa 下回收的NH 2COONH 4液体水含量近三成,在1.8Mpa 下回收的NH 2COONH 4液体水含量只有两成半,粗略计算回收等量的氨气和二氧化碳,返回高压圈的水量可以减少近三成,所以可以通过增加一个中压段的方法减少汽提塔的蒸汽消耗量。
传统的二氧化碳气提法,因为高压冷凝器副产的低压蒸汽温度过低,在传统的二氧化碳气提工艺中无法作为中压分解的加热源,只能通过设置中压闪蒸流程。
由于没有中压加热源,其负荷受到限制,气提塔负荷无法下降过多,荷兰斯塔米卡邦公司开发的带中亚的Urea2000+工艺就是这种流程,每吨2.5Mpa 的饱和蒸汽可以减少850千克左右。
另一种是适当的中压分解热源,如日本东洋公司的ACES21工艺以及中国五环工程有限公司的THESES 技术。
这两种技术也是属于二氧化碳气提法工艺范畴,通过独特的高压冷凝设备构,可以副产0.6Mpa 以上的饱和蒸汽,作为中压分解使用。
这种工艺有中压分解加热源,所以通过中压系统吸收汽提塔多余负荷可以节约更多的2.5Mpa 蒸汽,可以将其饱和蒸汽消耗量减少到750千克以下。
5结语二氧化碳气提法工艺经历了四十余年的发展,它操作简单、工艺流程短、操作条件温和的优点被众多尿素工厂的青睐有佳。
伴随着市场行情的加剧,节能减排工作越来越被人们重视,减少二氧化碳气提法中的蒸汽消耗量是其发展的必然选择。
参考文献:[1]周志斌,李国伟,王志朝,等.首套国产化40kt/a 二氧化碳汽提法尿素装置造与探索[J].化肥工业,2012,39(5):24-28.[2]朱天新,邸彩霞,徐凯.改进型CO2汽提法尿素工艺蒸汽系统的优化调节[C]//化肥学会年会暨新型化肥催化剂及相关使用技术研讨会.2007.[3]朱天新,邸彩霞,徐凯.改进型CO2汽提法尿素工艺蒸汽系统的优化调节[J].化肥设计,2008,46(1):29-31.[4]吾买尔江·卡瓦.Co2气提法尿素蒸发系统中减少缩二脲与蒸汽抽真空法对比探究[J].中国化工贸易,2013(8):227-227.[5]孙喜,蒋先贵,夏炎华.高效冷凝、低安装高度CO2汽提法尿素生产工艺的应用[J].化肥工业,2012,39(4):33-36.含银废料制取分析纯硝酸银晶体工艺的研究张庆生(中色(东方)西北稀有金属材料研究院靶材研究所,宁夏石嘴山753000)摘要:银是贵重金属之一,日常银系列产品生产过程中不可避免的产生含银固体、液体废料,为了资源的高效利用,本文通过对含银废料制取分析纯硝酸银晶体工艺进行优选,试验结果表明,该方法操作简便,回收得到的硝酸银晶体纯度达到国标670-86标准。
关键词:银废料;制取;分析纯;硝酸银晶体硝酸银是生产几乎所有银化合物化学产品的原料,常用做化学试剂和药物,世界银产量约80%来自铜、铅、锌和金的副产品与共产品,部分银来自再生银,再生银约占银总量的15~20%。
目前仅照相材料工业用的年需硝酸银400~500吨,其它行业的需求量也大致如此,即年总需求量在1000吨左右,因此,硝酸银有着良好的应用前景。
据统计,世界每年工业消费的银约为200kt,其中约有70%为以硝酸银形式消耗在各类材料和相关行业,因此从含银废料制取分析纯硝酸银,具有巨大的经济价值和社会意义。
本研究主要研究以生产实验、科研及生产过程中产生的不合格废银粉以及银块、银料头(也可以外购含铜、铁、铅、锌等杂质的废银粉)、含银废浆、收集的桌面地面料为主要原料生产合格分析纯及优级纯硝酸银晶体的工艺技术。
1试验部分1.1基本原理以含银废料生产分析纯硝酸银晶体的关键,是用化学方法除去其中的杂质,然后经过滤、浓缩结晶、重结晶的物理方法,最终得到分析纯硝酸银晶体,主要化学反应如下:3Ag+4HNO 3=3AgNO 3+NO↑+2H 2O1.2废银粉生产分析纯硝酸银晶体的实验方法:(1)称取废银粉3公斤/烧杯,加入纯水1000~1100毫升/烧杯,废粉松装大的加1000毫升纯水,比重小的加1100毫升纯水;(2)加入65~68%的分析纯硝酸3000毫升/烧杯(换算成质量为3.1~3.2公斤/烧杯),硝酸加入方式为多次加,每次少量,防止硝酸银溶液溢溅;(3)待加完3000毫升硝酸后,放置到电加热板上煮2~3小时,后若仍有少量银粉未溶完,应补加少量分析纯硝酸使之溶完;(4)当所有银粉全部溶完后,冷却静置后过滤2~4遍至溶液澄清透明时为至;(5)调整溶液PH 值=0.5~1.5(PH 试纸测);(6)放到电加热板上加热、蒸发、浓缩;(7)浓缩到出现结晶膜时,取下烧杯,自然冷却10~16小时;(8)结晶完毕,倒掉上清液回收,得到硝酸银晶体;196。