水溶液全循环法尿素工艺在我国45年的发展历程——并记Q-1100节能型水溶液全循环法尿素工艺
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简述水溶液全循环法尿素合成的工艺流程水溶液全循环法尿素合成的工艺流程包括溶解、氨水和二氧化碳的吸收、分解、尿素结晶等步骤。
The process of urea synthesis by water solution full circulation method includes steps such as dissolution, absorption of ammonia and carbon dioxide, decomposition, and urea crystallization.首先,将氨气吸收剂和重碳酸盐悬浮液混合,并进行氨水和二氧化碳的吸收,生成碳酸氢铵。
First, the ammonia absorbent and heavy carbonate suspension are mixed, and ammonia and carbon dioxide are absorbed to produce ammonium bicarbonate.然后,将碳酸氢铵加热分解,产生氨气和二氧化碳。
Then, the ammonium bicarbonate is heated and decomposed to produce ammonia and carbon dioxide.接着,将生成的氨气和二氧化碳循环利用在吸收步骤中。
Next, the generated ammonia and carbon dioxide are circulated and used in the absorption step.将氨气和二氧化碳重新溶解于水中,形成新的吸收液,用于再次吸收氨气和二氧化碳。
Ammonia and carbon dioxide are re-dissolved in water to form a new absorption solution, which is used to absorb ammonia and carbon dioxide again.最后,利用结晶器将尿素从溶液中结晶出来,形成尿素固体产品。
水溶液全循环尿素生产工艺节能技改总结
作者/来源:石洪强(智胜化工股分,福建永安366013) 日期:2020-06-07 点击率:13 摘要:简要介绍针对水溶液全循环尿素生产装置中分解、回收、蒸发、深度水解等工序的热能回收不合理、系统阻力大等造成生产能耗高的因素进行分析,并提出改良方法,取得了必然的成效。
关键词:热利用率;改良方法;成效
我公司水溶液全循环尿素生产装置,原设计生产能力180 t/d。
通过采纳双塔并联、预分离—预蒸馏工艺、三段蒸发、低压深度水解、造粒粉尘回收等技术进行改造,生产能力已超过600 t/d,废水、废气排放也达到先进水平。
但装置能耗方面一直处于中等水平(氨耗~585 kg/tur、蒸汽耗~1260 kg/tur、电耗~152 kW·h/tur),与先进装置有必然差距,有必要在工艺和设备结构上采纳更合理的技术加以改良,降低本装置能耗。
1 尿素合成系统
尿素合成系统为双塔并联方式。
1#、2#尿素合成塔均为φ1200,有效容积V=26 m3。
2 分解系统。
第38卷第3期辽 宁 化 工V o.l38,N o.3 2009年3月L i aoning Che m ical Industry M a rch,2009节能型水溶液全循环法尿素生产工艺张艳飞1,李 岩1,栾智宇2(1.辽宁省石油化工规划设计院,辽宁沈阳110004; 2.沈阳科硕营养科技有限公司,辽宁沈阳110043)摘 要: 介绍了节能型水溶液全循环法尿素生产工艺。
改良后的工艺是在总结国内外先进尿素工艺技术的基础上开发而成的,适合国内中、小型尿素装置的增产改造,投资少、见效快,此改造技术采用国内自主研发的部分专利技术。
关 键 词: 尿素;水溶液全循环工艺;节能;专利技术中图分类号: TQ441.41 文献标识码: A 文章编号: 1004 0935(2009)03 0203 03目前世界上建厂最多的尿素工艺为CO2汽提和NH3汽提。
我国自20世纪70年代开始引进CO2汽提工艺的大型尿素装置,目前共有15套大型装置(全套引进或合作设计、采购),6套中型装置以及2套小型装置(均为国内自行设计、自行制造设备)。
通过国内多年的实践,CO2汽提工艺暴露出一些不足,主要是尾气易燃爆、设备腐蚀严重、操作条件苛刻、操作弹性较差。
NH3汽提工艺在上世纪80年代以后在世界上的竞争力不断上升,此工艺操作安全、设备腐蚀问题小、加氧量少、尾气无燃爆问题、操作要求不苛刻,且操作弹性大,低位能的热量回收利用较好。
只是钛材汽提塔制造难度大,且易冲刷腐蚀,国内试图攻关,但一直未有大的进展。
司南普吉提公司目前已采用C r25N i22M o2管衬锆的双金属管作为汽提塔列管,较好地解决了设备冲刷腐蚀问题,且设备制造难度大大下降。
目前,NH3汽提工艺在世界上的竞争中仍处于领先的地位。
1 国内外尿素工艺技术概况日本东洋工程公司在20世纪80年代初与三井东压共同开发了先进的低成本低能耗尿素工艺(简称ACES工艺)。
如今世界上已有11套采用ACES工艺的尿素装置,我国也有两套尿素装置采用此工艺,但有两套装发生了爆炸事故,因此在一定程度上影响了ACES工艺在世界上的竞争力。
水溶液全循环法尿素工艺流程概要尿素(H2NCONH2),又称脲或碳酰胺,白色晶体,相对分子质量在60.055。
尿素大量存在于人类和哺乳动物的尿液中。
尿素溶于水、乙醇和苯,几乎不溶于乙醚和氯仿。
尿素含氮量居固体氮肥之首,达46%以上为中性速效肥料,施于土壤中不残留使土壤恶化的酸根,而且分解出来的二氧化碳也可为植物所吸收。
尿素在工业上的用途亦很广泛,可用于制造脲醛树脂、聚胺酯等高聚物的原料,(用作塑料、喷漆、粘合剂)。
还可作多种用途的添加剂(用作油墨材料、黏结油等),尿素还可用于医药、林业、制革、动物饲料、石油产品精制等方面。
第一座以氨和二氧化碳为原料生产尿素的工业装置是德国法本(I·G·Farben)公司于1922年建成投产的,采用热混合气压缩循环。
1932年美国杜邦公司(Du pont)用直接合成法制取尿素氨水,并在1935年开始生产固体尿素,未反应物以氨基甲酸铵水溶液形式返回合成塔,是现今水溶液全循环法的雏形。
中国的尿素工业发展始于1958年,先由南京永利宁厂建成日产10吨尿素的半循环生产法装置,其后又在上海吴泾化工厂建成年产1.5万吨的半循环法装置。
1975年中国第一套二氧化碳汽提法装置亦在上海吴泾化工厂建成投产。
20世纪70年代以来,我国兴建年产30万吨合成氨、52~60万吨尿素联合生产装置的大型化肥生产厂。
至今已建成30余套大化肥生产装置,成为我国主要生产尿素的基地。
采用水溶液全循环法生产尿素工艺装置,主要包括以下六个方面:原料的压缩和净化,尿素的合成,中低压分解吸收,解吸,蒸发造粒。
一、原料的压缩和净化1、二氧化碳(CO2)的压缩和净化二氧化碳来自脱碳,其浓度为65.7%(V),含氧量0. 5 %(V),硫化物<15mg/M3,CO2通过一分离器后进入CO2压缩机一段,由二段出口去脱硫槽,降低SO2气中的含量至10 mg/M3以下,回到压缩机三段,再经三、四、五段压缩达到20.7Mpa,送到尿素合成塔。
水溶液全循环法年产4万吨尿素装置试生产总结
佚名
【期刊名称】《化肥设计》
【年(卷),期】1990(000)0Z1
【摘要】我厂是全国第一套运行的水溶液全循环法小型尿素厂。
1979年由煤炭部投资建成年产1万吨碳铵流程,1981年尚未投产就遇到市场上碳铵滞销,为了增强企业的生存能力,经煤炭部同意,委托化工部第四设计院进行改产尿素的工程设计,将原规模增加到年产2.5万吨,配4万吨尿素装置,概算总投资为2234万元,其中尿素部分798万元(包括脱碳、氨库及脱盐水站)决算总投资为2774万元,其中尿素部分930万元。
扩建改造工程是在1982年底完成施工图设计后,于1983年初开始动工,几年来在各级领导的关怀和支持下,于1985年底基本建成,1986年2月成功地产出了尿素,截止目前已运行54个月,共生产尿素14.4万余吨。
【总页数】7页(P139-145)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ44
【相关文献】
1.宁夏化工厂年产52万吨尿素装置技术标定总结 [J], 李芳琴
2.年产11万吨水溶液全循环法尿素装置技术改造总结 [J], 陈广智;李发林
3.水溶液全循环法年产四万吨尿素开车小结 [J], 苏天赏;扬世立
4.潍坊与元氏化肥厂年产4万吨CO2气提法尿素装置生产技术考核总结 [J], 张开坚;徐跃武
5.年产四万吨尿素装置(水溶液全循环法)通用设计总结 [J], 林棣生
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水溶液全循环法尿素装置的两个节能方案罗时诚【摘要】Describe the two energy-saving programs for the total solution recycling urea plant , which one is overall corrosion prevention for pre-distillation system ,the other is revamping for the first evaporation heater and the flash evaporation heater .%介绍水溶液全循环法尿素装置的两个节能方案---预精馏系统整体防腐方案,一篜加热器、闪蒸加热器改造方案。
【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】2页(P65-66)【关键词】水溶液全循环法尿素装置;预精馏塔;防腐;一篜加热器;闪蒸加热器;改造方案【作者】罗时诚【作者单位】江西昌九生物化工股份有限公司江氨分公司,江西南昌 330012【正文语种】中文【中图分类】TQ441.41水溶液全循环法尿素装置由于消耗高,正面临生存压力。
笔者根据四十多年来学习和工作的经历,不断地研究和摸索,提出两个改进措施,以供同行们探讨。
由于人们对事物的认识是循序渐进的,预分离-预精馏工艺中预精馏系统先天存在进料不稳等设计缺陷,以及设备、管线等制作、操作、检修等方面的原因,几个不利因素叠加在一起就导致腐蚀产生或消耗上升。
1.1 湘江氮肥厂的情况尿塔衬里材质是尿素级316L,厚度为8 mm;焊条为BM310Mo-L。
1990年1月30日、31日,因使用劣质煤,进入尿塔的CO2气体中H2S含量猛增至1156 mg/m3,尿素成品呈深咖啡色,成品Ni含量高达316×10-6,尿塔衬里出现严重腐蚀,但预精馏塔的使用情况仍正常。
1.2 江氨公司的情况尿塔衬里材质是尿素级316L,厚度为8 mm,直径1.4 m,容积41 m3,1985年9月单塔投运。
前言中国尿素中间试验装置(3000 t/a)于1958年在南京化肥厂建成投产,因此至今年中国尿素工业化生产整整50年了。
试验是从水溶液半循环法开始的,吨尿尾气中氨量为650 kg左右,后发展到高效半循环,即一段分解气中氨回收利用程度有所提高,但尾气中仍有176 kg氨。
1960年我国引进前苏联10 kt/a不循环法尿素装置在太原化肥厂投产。
1962年南京永利宁厂半循环装置通过国家技术鉴定。
根据此工艺由化四院设计的2套40 kt/a半循环法装置先后在上海吴泾化工厂和浙江衢州化工厂投产。
1966年我国引进荷兰Stamicarbon公司的两套80 kt/a水溶液全循环工艺装置在泸州天然气化工厂投产,同时化四院利用上海化工研究院测试的水溶液全循环法工艺技术数据,并借鉴进口装置的设备结构,自行设计了80 kt/a和110 kt/a尿素装置(整个装置的设备也均由国内生产),于1966年11月在石家庄化肥厂投入生产。
该厂因**干扰,试完车后就停车。
直至1970年1月,湖南湘江氮肥厂新建的45 kt/a合成氨配80 kt/a尿素装置投产,可以说这是国产化的第一套水溶液全循环法工艺装置,采用的是预分离工艺,衬里式合成塔(内径1.4 m)由上海锅炉厂试制,这也是国产第一台尿塔,一吸塔精洗段为浮阀塔,也是第一台。
笔者组织和指挥了中国第一套国产化尿素装置的投产,并不断地改进和完善,使装置运转正常化。
上世纪70年代开始至80年代初,我国建设80~110 kt/a中型规模的尿素装置有32个厂,38套(包括两套进口),称前38套。
这期间不断对中尿设计进行修改,前后共有四个版本。
第四版是较为完善的一个版本,如浙江衢化、江西氨厂等都使用此版本建设。
1986年我国尿素工业掀起了一个新的发展**,即众多的小氮肥厂进行改产尿素的技术改造,使小氮肥厂发生了质的变化,首先3套40 kt/a水溶液全循法小尿素试验装置在山东邹城、平度和河南辉县相继投产,特别是由笔者带队开车的辉县装置一次投产成功,给当时占我国合成氨产量50%的小氮肥厂由碳铵改产尿素展现了美好的前景。
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下面是水溶液全循环法生产尿素的详细工艺流程。
1. 原料准备阶段。
在这个阶段,主要是准备尿素生产所需的原料。
原料包括氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
氨气通常是通过氨合成反应从氮气和氢气中制备得到,而二氧化碳通常是从空气中或者工业过程中的烟气中提取得到。