尿素工厂生产工艺流程图
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经蒸发、造粒后包装销售。
粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。
二氧化碳经净化和压缩后,与氨一起送入尿素合成塔,在适当的温度和压力下,合成尿素,的氮氢混合气压缩到高压,并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。
脱碳解吸出来的换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化,除去各种杂质后,将纯净 原料煤利用蒸汽和空气为气化剂,在煤气发生炉内产生半水煤气,经一次脱硫、变生产流程说明一分厂生产流程一分厂生产流程及说明1、造气工段工艺流程说明:采用间歇式固定常压气化法,即在煤气发生炉内,以无烟块煤或焦炭为原料,并保持一定的炭层,在高温下,交替地吹入空气和蒸汽,使煤气化,以制取合格的半水煤气。
经除尘、热量回用降温后送入气柜。
自上一次开始送风至下一次开始送风为止,称为一个工作循环,每个循环分吹风、上吹、下吹、二次上吹和吹净五个部分。
各工段流程2、一脱工段除去焦油等杂质后送往压缩一入。
目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。
S,然后进入冷却清洗塔上段降温后,经静电除焦2后进入脱硫塔,脱除部分H 油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘 来自造气的半水煤气,经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘,煤焦3、变换工段流程说明:半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后,一氧化碳与水蒸汽借助于催化剂的作用,在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。
通过变换既除去了一氧化碳,又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳,使热量得到有效回收。
本工段采用全低变工艺进行变换。
4.二次脱硫流程说明:变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H2S后送往压缩三入。
并经溶液再生,提取单质硫。
采用栲胶脱硫法脱硫。
利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点,除去变换气中的二氧化碳,净化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。
二氧化碳气体经净化、压缩,送至尿素合成塔。
碳丙液对CO2的吸收在低压下符合亨利定律,因此采用加压吸收,减压再生。
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。
尿素生产工艺
尿素生产的主要工艺是氨与二氧化碳在高压和高温下反应生成尿素。
具体工艺步骤如下:
1. 氨合成(哈伊斯过程):将天然气或重油分解产生的氢气和氮气经过压缩、冷却、去除杂质等一系列处理后,送入氨合成反应器。
在高压(100-300bar)和高温(350-550℃)的条件下,通过催化剂的作用,氢气和氮气发生化学反应生成氨。
2. 尿素制造(斯特劳斯-迈耶过程):将制得的氨和二氧化碳
通过压缩、冷却、干燥等处理后,进入尿素合成反应器。
在高压(130-175bar)和高温(180-210℃)的条件下,通过催化剂的作用,氨和二氧化碳发生化学反应生成尿素。
产生的尿素经过蒸发、烘干、冷却等处理后,得到尿素成品。
3. 地下冷却法:在尿素合成反应器中,加入三氧化二铬或硅胶等物质,使得尿素在反应过程中,转化为具有高温高压不易挥发的小颗粒固体。
同时,通过在反应器下部铺设冷却介质,如水等,使得反应器底部的温度降低,尿素颗粒逐渐变得稳定,不会升温导致挥发或塞堵反应器。
4. 烟气冷凝法:在尿素合成反应器中,通过加入冷凝器的方式,将生成的烟气冷却,使其中的尿素挥发并凝结,收集它们得到尿素成品,同时烟气中的热量可回收利用。
以上就是尿素生产的主要工艺。
第一章 尿素生产概述1.1尿素生产的原理尿素的合成原料是氨和二氧化碳,这两种原料均来自合成氨装置。
尿素合成的条件为:188℃,15.6MPa ,进料氨和二氧化碳的物质的量比是3.6,水和二氧化碳的物质的量比是0.67[2]。
一般认为在合成塔尿素的反应分以下两部进行 第一步,氨基甲酸铵的生成。
反应式为:324212()()()NH l CO g NH COONH l Q ++其次步,氨基甲酸铵脱水。
反应式为:422222()()()()NH COONH l CO NH l H O l Q +-1.2尿素生产的方法由于这两个反应都是可逆反应,因此氨和二氧化碳不行能全部转化为尿素。
在工业生产条件下,二氧化碳转化率仅在50%-70%之间[3]。
为了分别和回收未反应的氨和二氧化碳,可将合成熔融物加热分解,使气体逸出。
但要将逸出的氨和二氧化碳全部或部分返回合成塔重新合成尿素,这就出现了各种不同的流程。
有循环法,半循环法和全循环法。
全循环法又可以分为热气全循环法、矿物油全循环法、气体分别全循环法、水溶液全循环法及汽提全循环法。
气提全循环法又可以分为二氧化碳汽提法、氨汽提法和双汽提法。
其次章 斯那姆氨汽提工艺2.1工艺基本原理汽提是使尿液中的甲铵按下述反应分解为3NH 和2CO 的过程:4232()2()()NH COONH l NH g CO g Q +-这是一个可逆体积增大的反应[4]。
我们只要能够供应热量,降低压力或降低气相中3NH 和2CO 某一组分的分压都可使反应向右方进行,以达到分解甲铵的目的。
汽提法是在保持压力和合成塔相同的条件下,在给热量的同时接受降低气相中3NH 和2CO 某一组分的过程。
当温度为T ℃时,纯态甲铵的离解压力和各组分(3NH 和2CO )的分压的关系按以上化学方程式可作如下表示:设总压力为P s 则从反应式中可以看到氨分压为2/3P s 二氧化碳分压为1/3P s 如反应式在温度为t ℃时的平衡常数为K t ,则:23(2/3)(1/3)4/27t s s s K P P P ==假如氨和二氧化碳之比不是按2:1状态存在,在温度仍为t ℃时,它的总压力为P ,其各组分的分压为:3NH 的分压33NH NH P X =⨯⨯总压氨的分子数=P2CO 的分压232CO NH P X =⨯⨯总压二氧化碳的分子数P3NH X 和2CO X 分别为气体中氨,二氧化碳的分子分数这样反应式在温度为t ℃时平衡常数应为:3232232()()NH CO NH CO Kt P X P X P X X =⋅⋅⋅=⋅⋅ 温度相同,平衡常数应相等,所以当温度为t ℃323334/27NH CO Ps P X X =⋅⋅ ⇒但纯甲胺在某一固定温度下离解力为不变的常数C ,所以从今式可以看出,当趋近于1时,则3NH X 必趋近于0,就趋近于0,则2CO X 趋近于无限大,就是说当甲铵液用二氧化碳气体通入,气相中几乎全为二氧化碳时(2CO X =1)P 趋于无限大,即甲铵的离解压力近于无限大,我们知道假如甲铵在某温度下的离解压力大和操作压力,甲铵就会得到分解,现分解压力为无限大,大于固定操作压力,所以液相中甲铵就进行分解,这就是二氧化碳气提法分解甲铵的理论基础[5]。
化肥厂生产过程及工艺流程煤制合成氨、尿素C+0.5O2→COC+O2→CO2CO+H2O→CO2+H2H2+N2→NH3CO2+2NH3→CO(NH2)21全厂流程简介煤空气供热站蒸汽渣蒸气N2N2空分硫回收S煤备煤煤气化变换低温甲醇洗液氮洗合成压缩CO2氨尿素合成尿素煤制合成氨、尿素流程简图2过程工艺描述(1)水煤浆气化制合成气装置由水煤浆制备工序来的水煤浆送入煤浆槽储存待用。
浓度约为63%的水煤浆通过煤浆给料泵加压输送到气化炉顶部工艺烧嘴,并与空分装置来的纯氧分别进入气化炉在6.5MPa(G),约1400℃工艺条件下,水煤浆与纯氧进行部分氧化反应,生成粗合成气。
反应后的粗合成气和溶渣进入气化炉下部的激冷室。
在激冷室中,粗合成气经冷却、洗涤,将粗合成气中的大部分碳黑洗去,并和粗渣分开。
出激冷室的粗合成气直接进入文丘里洗涤器和碳洗塔进一步洗涤,除去粗合成气中残留的碳黑,然后将水蒸汽/干气比约1.3~1.5的合成气送至变换工序。
溶渣被激冷室底部通过破渣机进入锁斗,定期排入渣池,渣池设有捞渣机将粗渣捞出,装车运往园区免烧砖项目。
渣池中含细渣的灰水通过渣池泵送至真空闪蒸器。
碳洗塔的液位通过控制进入塔内的灰水量来维持,碳洗塔内的黑水分两股排出,一股黑水去高压闪蒸器;另一股由灰水循环泵送至气化炉也进入高压闪蒸器,黑水经减压,闪蒸出黑水中溶解的气体并通过变换冷凝液加热器回收闪蒸汽的热量,通过高压闪蒸分离器,闪蒸出的气体至变换或火炬,水送入脱氧水槽。
(2)净化装置a.变换变换工序主要反应式为:COS+H2O——CO2+H2S+QCO+H2O——CO2+H2+Q由气化送来粗煤气经煤气水分离器分离掉少量的冷凝液及灰尘后,经中温换热器温度升高至250℃,进第一中温变换炉。
第一中温变换炉分上、下两段,炉内装有两段三层耐硫变换触媒,层间配有煤气激冷管线调温,出第一中温变换炉变换气CO含量为24%(干),温度为420℃左右。
尿素生产原理工艺流程及工艺指标尿素生产原理工艺流程及工艺指标尿素生产原理.工艺流程及工艺指标尿素生产原理、工艺流程及工艺指标尿素是通过液氨和气体二氧化碳的合成来完成的,在合成塔d201中,氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵,氨基甲酸铵脱水生成尿素和水,这个过程分两步进行。
第一步:2nh3+co2nh2coonh4+q第二步:nh4coonh2co(nh2)2+h2o-q第一步就是吸热的快速反应,第二步就是微吸热反应,反应速度较快,它就是制备尿素过程中的掌控反应。
1、2工艺流程:尿素装置工艺主要包含:co2放大和过氧化氢、液氨降压、制备和气加、循环、冷却、MALDI和水解以及小颗粒造粒等工序。
1、2、1二氧化碳压缩和脱氢从合成氨装置去的co2气体,经过co2液滴分离器与源自觑压站的工艺空气混合(空气量为二氧化碳体积4%),步入二氧化碳压缩机。
二氧化碳出来压缩机三段入烟气、过氧化氢反应器,过氧化氢反应器内装铂系催化剂,操作温度:入口≥150℃,出口≤200℃。
过氧化氢的目的就是避免高压洗涤器易燃气体蓄积发生爆炸。
在过氧化氢反应器中h2被水解为h2o,过氧化氢后二氧化碳含氢及其它易燃气体大于50ppm,经烟气、过氧化氢后,步入压缩机四段、五段放大,最终放大至14.7mpa(绝)步入汽提塔。
二氧化碳压缩机设有中间冷凝器和分离器,二氧化碳压缩机压缩气体设有三个回路,以适应尿素生产负荷的变化,多余的二氧化碳由放空管放空。
1、2、2液氨降压液氨来自合成氨装置氨库,压力为2.3mpa(绝),温度为20℃,进入液氨过滤器,经过滤后进入高压氨泵的入口,液氨流量在一定的范围内可以自调,并设有副线以备开停车及倒泵用.主管上装有流量计.液氨经高压氨泵加压到18.34mpa(绝),高压液氨泵是电动往复式柱塞泵,并带变频调速器,可在20—110%的范围内变化,在总控室有流量记录,从这个记录来判断进入系统的氨量,以维持正常生产时的原料n/c(摩尔比)为2.05:1。
经蒸发、造粒后包装销售。
粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。
二氧化碳经净化和压缩后,与氨一起送入尿素合成塔,在适当的温度和压力下,合成尿素,的氮氢混合气压缩到高压,并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。
脱碳解吸出来的换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化,除去各种杂质后,将纯净 原料煤利用蒸汽和空气为气化剂,在煤气发生炉内产生半水煤气,经一次脱硫、变生产流程说明一分厂生产流程一分厂生产流程及说明1、造气工段工艺流程说明:采用间歇式固定常压气化法,即在煤气发生炉内,以无烟块煤或焦炭为原料,并保持一定的炭层,在高温下,交替地吹入空气和蒸汽,使煤气化,以制取合格的半水煤气。
经除尘、热量回用降温后送入气柜。
自上一次开始送风至下一次开始送风为止,称为一个工作循环,每个循环分吹风、上吹、下吹、二次上吹和吹净五个部分。
各工段流程2、一脱工段除去焦油等杂质后送往压缩一入。
目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。
S,然后进入冷却清洗塔上段降温后,经静电除焦2后进入脱硫塔,脱除部分H 油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘 来自造气的半水煤气,经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘,煤焦3、变换工段流程说明:半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后,一氧化碳与水蒸汽借助于催化剂的作用,在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。
通过变换既除去了一氧化碳,又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳,使热量得到有效回收。
本工段采用全低变工艺进行变换。
4.二次脱硫流程说明:变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H2S后送往压缩三入。
并经溶液再生,提取单质硫。
采用栲胶脱硫法脱硫。
利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点,除去变换气中的二氧化碳,净化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。
二氧化碳气体经净化、压缩,送至尿素合成塔。
碳丙液对CO2的吸收在低压下符合亨利定律,因此采用加压吸收,减压再生。