煤化工制尿素共36页

尿素出产工艺(Yi)学前(Qian)言：在化学肥猜中，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(Du)在φ1～2.5毫米之间要占90％以上。

尿素人工合成是在1828年尝试室里成功的，而它(Ta)的工业出产到1920年才在德国实现，在1965年以前，尿素出产装置的单系列产是小于300吨／月，到了1965年以后才开始出产装置大型化，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(Mu) 录前言第一章概述概述尿素出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CO气体的脱氨2第(Di)三章尿素的合成1、尿素的合(He)成反(Fan)响机(Ji)理2、影响尿(Niao)素合成反响化学平衡的因素〔一〕温度〔二〕NH3／CO2〔三〕H2O／CO2〔四〕压力3、尿素合成反响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(Qi)液相平衡5、尿(Niao)素合成液的高压分解CO2气提及合成(Cheng)塔尾气的回收一、概(Gai)述二、气提(Ti)分解合成液的道理三、气提过程在NH3—CO2—VrH2O似三元相图上的暗示四、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、减压加热底子道理三、低压分解的影响1、温度影响2、压力影响3、精馏道理四、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(Qi)体冷凝回收第五章尿(Niao)素溶液的蒸发一、尿素溶液(Ye)和尿素熔融物的一般性质O的(De)平衡相图二(Er)、Vr—H2三、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、初次开车筹办工作二、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、投料前筹办四、开车五、短期泊车后开车第八章泊车一、正常泊车二、紧急泊车第九章正常出产主要调节参数及动作范围(Wei)的限度一、合成部(Bu)份二(Er)、循环部份三、蒸(Zheng)发部份四、解(Jie)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、脱氢反响器〔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(Jie)塔〔9703—E〕十、膜(Mo)式蒸发器〔9401—C、9401—CF、9402—C、9402—CF〕十一、二氧(Yang)化碳压缩机组〔9102—J/JT〕十(Shi)二、高压氨泵〔9103—J/JA〕高(Gao)压甲铵泵〔9301—J/JA〕附录：阐发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。

煤制尿素工艺技术目前，世界上最具有竞争性的尿素合成工艺是荷兰Stamicarbon公司的CO2汽提工艺、意大利Snamprogetti公司的NH3汽提工艺和日本东洋公司的ACES工艺。

它们在世界上建厂数量为：CO2汽提工艺115套，氨汽提工艺80套，ACES工艺9套。

1980以后建厂的工艺以氨汽提工艺居多。

近年来，CO2汽提工艺有很大的发展，Stamicarbon与Sandvik公司合作，推出了一种耐腐蚀性能更优异的专门双相钢材料——Safurex （Stamicarbon A4-18005型BE.06），该材料可以在无氧情况下，能耐高温甲铵液的腐蚀，在中国宁夏用新的CO2汽提工艺成功的改造了NH3汽提工艺，使装置增产50%。

（一）国外尿素技术工艺概况1、CO2汽提工艺该工艺由荷兰Stamicarbon公司于1964年开始中间试验，1967年建成第一套工业装置。

该工艺在70年代初期发展迅速，目前己在世界范围内承建200多套尿素装置，总能力大约为50 Mt/a，占世界尿素总能力的45%，设计能力范围在70～3250t/d。

我国也己有18套大型装置在运行，最大的单系列是中海油富岛化学有限公司的2700t/d。

该工艺包括原料压缩、尿素合成及未反应物的高压分解和回收、未反应物的低压分解和回收、尿液浓缩与造粒、工艺冷凝液处理等工序。

该工艺用CO2作汽提剂，在与合成等压条件下将合成塔出料在汽提塔内加热汽提，使未转化的大部分甲铵分解成CO2和NH3蒸出，分解及汽化所需的热量由2.45MPa蒸汽供给。

汽提塔出汽在高压冷凝器内生成甲铵冷凝液，冷凝反应所放出的热量副产低压蒸汽，供低压分解、尿液蒸发使用，汽提塔出液减压后进入精馏塔，将残余甲铵和氨进一步加热分解并蒸出，然后经真空闪蒸，两段真空蒸发浓缩至99.7%的尿液送造粒塔造粒，或者直接用一段蒸发的96%尿液去生产大颗粒尿素。

2、NH3汽提工艺NH3汽提工艺由意大利Snamprogetti公司于1967年试验成功并获得专利。

尿素生产工艺流程
尿素是一种重要的化肥和化工原料，其生产工艺流程是一个复杂的过程，需要经过多个步骤才能得到最终的产品。

尿素的生产工艺流程主要包括合成氨、尿素合成和尿素精制三个主要步骤。

首先，合成氨是尿素生产的第一步。

合成氨是通过哈勃-波斯特过程来实现的，该过程是将氮气和氢气在催化剂的作用下进行高温高压反应，生成氨气。

合成氨是尿素合成的重要原料，其质量和产量直接影响着尿素的生产效率和质量。

其次，尿素合成是尿素生产的核心步骤。

尿素的合成是通过将合成氨和二氧化碳在催化剂的作用下进行加热反应，生成尿素。

这个过程需要严格控制温度、压力和反应时间，以确保尿素的产率和质量。

此外，在尿素合成过程中，还需要对反应产物进行分离和精制，以得到高纯度的尿素产品。

最后，尿素精制是尿素生产的最后一步。

尿素精制包括结晶、干燥和筛分等工艺，以去除杂质和水分，提高尿素的纯度和产品质量。

尿素精制是尿素生产过程中至关重要的一环，它直接影响着尿素的市场竞争力和应用范围。

总的来说，尿素生产工艺流程是一个复杂而严谨的过程，需要各个步骤紧密配合，严格控制各项工艺参数，才能确保尿素的高产率和优质产品。

随着化工技术的不断进步，尿素生产工艺流程也在不断优化和改进，以适应市场对高效、环保、高品质产品的需求。

希望通过不断的技术创新和工艺改进，能够推动尿素生产工艺流程向着更加智能化、绿色化和高效化的方向发展。

尿素的合成工艺一．尿素的基本信息1化学式：CO(NH2)2分子量60．06，无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗机无臭无味。

密度1．335g/cm3。

熔点132．7℃。

溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。

呈微碱性。

2 用途它可以大量作为三聚氰胺、脲醛树酯四环素、苯巴比妥、咖啡因味精等多种产品的生产原料；常用作植物的氮肥。

二．尿素的生产1．尿素合成反应分两步进行：①氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵(简称甲铵)；②甲铵脱水生成尿素，其反应式为：2NH3+CO2 = NH2CO2NH4 +159.47kJ (1)NH2CO2NH4 = NH2CONH2+H2O -28.49kJ (2)式(1)是强放热反应，在常压下反应速度很慢,加压下则很快式(2)是温和的吸热反应2．生产流程目前普遍的生产工艺为水溶液全循环法其工艺流程：尿素其装置工艺主要包括：CO2压缩、液氨升压、合成和气提、循环、蒸发、解吸和水解以及大颗粒造粒等工序a尿素合成工业条件的选择温度的选择一般的水溶液全循环工艺的操作温度控制在180～200℃.超过200℃，成本随温度的升高而增加。

NH3/CO2的选择提高氨与二氧化碳的摩尔比，可增大二氧化碳的转化率，降低氨的转化率。

在实际生产过程中，由于氨的回收比二氧化碳容易，因此都采用氨过量，一般氨与二氧化碳的摩尔比≥3。

压力的选择生产中所选用的操作压力一定要比物料的平衡压力高，甲铵才不会分解，当温度不变时，转化率随压力的升高而增大，转化率达到一定值后，继续提高压力，不再有明显增大，此时，几乎全部反应混合物都以液态存在。

一般选择在13.8～24.6MPa 。

H2O/CO2的选择反应物料中,水的存在将降低转化率，在工业设计中要把循环物料中的水量降低到最小限度。

物料停留时间的选择增加反应物料的停留时间能提高转化率,但并不经济,工艺设计中最佳条件的选择是在经济合理的情况下，追求单位时间的最大产量。

煤化工如何生产尿素的原理
尿素是一种重要的化学品，广泛用于肥料、化肥、塑料、药品和化妆品等领域。

煤化工生产尿素的过程主要分为以下几个步骤：
1. 合成氨：首先，通过煤炭或天然气等原料制备氢气和氮气。

然后，将氢气和氮气在高温和高压条件下反应，生成氨气。

这个过程通常采用哈柏-博什过程或斯特劳斯-博什过程。

2. 合成尿素：将合成氨与二氧化碳反应，生成尿素。

这个过程叫做哈柏-博什法。

在这个过程中，氨气和二氧化碳通过催化剂反应，生成尿素。

这个反应通常在高温和高压条件下进行。

3. 结晶和分离：合成的尿素溶液经过结晶和分离过程，将尿素从溶液中分离出来。

通常采用蒸发和结晶的方法，将尿素溶液中的水蒸发掉，得到固体尿素。

4. 精制和包装：最后，将得到的固体尿素进行精制和包装，以便供应和使用。

需要注意的是，煤化工生产尿素的过程可能会因生产工艺、设备和原料等因素而有所不同。

以上只是一般的工艺流程，具体的生产过程可能会有所差异。