氨汽提法合成尿素工艺
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尿素工艺流程
《尿素工艺流程》
尿素是一种重要的化肥原料,其生产工艺流程复杂且技术要求高。
尿素的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。
首先是合成氨。
合成氨是尿素生产的原料,通常采用哈勃-波仑法来进行合成氨反应。
在高温高压下,氮气和氢气通过催化剂反应生成氨气。
接下来是尿素合成。
尿素合成一般采用尿素压力法,即在高温高压下,氨气和二氧化碳通过催化剂反应生成尿素。
这个过程中需要进行多次反应和分离,以获得高纯度的尿素产物。
最后是尿素精制。
尿素精制是将合成的尿素产物经过干燥、结晶、分级等工艺步骤,去除杂质和水分,获得商业级的尿素产品。
除了上述主要的工艺步骤外,尿素生产中还需要进行废气处理、废水处理等环保措施,以确保生产过程的环保和安全性。
通过以上工艺步骤,尿素可以被生产成为高质量的化肥原料,为农业生产提供了重要的支持。
在未来,随着技术的不断进步,尿素工艺流程也将不断完善和改进,以满足市场需求并提高生产效率。
二氧化碳汽提法工艺与氨汽提法工艺的比较摘要:近些年来,我国科学技术大力发展,在此背景之下我国的化工行业也取得了显著地发展成果。
本文围绕化工行业中的二氧化碳汽提法与氨气提法展开研究,根据两种提法工艺的设计、操作、安全性以及设备进行分析。
关键词:二氧化碳汽氨汽提法工艺比较一、概述近几年以来,我国的尿素装置大多运用二氧化碳汽提法工艺与氨气提法工艺,现阶段我国已经建成八十万吨每年的尿素生产线,总体而言,二氧化碳汽提法工艺的运用范围要高于氨气提法工艺。
二氧化碳汽提法工艺的开发者为荷兰斯塔米卡邦,但是在对二氧化碳汽提法工艺进行改良的过程中充分融入了中国元素与特征。
氨气提法工艺的开发者为意大利snam公司,snam公司是意大利知名的化工研究企业,但是snam公司于2009年被saipem兼并,因此snam氨气提法工艺被更名为saipem氨气提法工艺。
现阶段,我国的学者以及研究人员对这两种提法工艺的安全性、操作性、工艺流程以及维修程度有了更高层次的认识,但是从实际情况出发,对于二氧化碳汽提法工艺与氨气提法工艺,将二者在经济、效率等方面进行比较,仍然不可以决定出二者的优劣,因此本篇文章,将二氧化碳汽提法工艺与氨气提法工艺进行比较,详细的对两者的使用效率与效果进行分析。
二、工艺比较2.1工艺流程二氧化碳汽提法尿素工艺流程详见第一图,氨气汽提法尿素工艺流程详见第二图。
由以上两图可以看出,二氧化碳汽提法工艺流程较短,并且此项工艺流程的运用设施相对较少,参与二氧化碳提法工艺流程的物质只需要在简单的流程之中进行循环,因此这就在很大程度上减少了了设备的使用空间,并且从图中可以看出二氧化碳汽提法的设备分布在不同的楼层,因此尿素的运用可以通过设备的落差进行,所以这就减轻了动力要求。
而氨气汽提法的工艺流程相对较长,并且与二氧化碳汽提法相比,多出了许多的环节与过程,同时氨气汽提法采用平面性的分布,因此此项工艺的设备占地面积广,但是氨气汽提法工艺便于展开维修。
合成氨、尿素的生产工艺合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
别名氨气,分子式为NH3,英文名:synthetic ammonia。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收外,绝大部分是合成的氨。
目录基本简介构成发现工艺流程催化机理研究现状基本简介生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化合成氨碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸气转化法简单,但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤(焦炭)制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。
此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
构成发现德国化学家哈伯(F.Haber,1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气合成氨合成塔直接合成氨。
于1908年申请专利,即“循环法”,在此基础上,他继续研究,于1909年改进了合成,氨的含量达到6%以上。
·5·合成氨与尿素化 工 设 计 通 讯Ammonia and UreaChemical Engineering Design Communications第46卷第2期2020年2月荷兰斯塔米卡邦二氧化碳汽提法尿素生产工艺于20世纪 70 年代初被我国引进使用,该生产工艺跟水溶液全循环法尿比较而言具有更多的优势,比如简单易于操作的流程、单系统生产能力大、更低的能耗低和成本低、可以长周期运转等。
经过我国的不断吸收和改进,现在该工艺已经成了国内许多中大型尿素生产企业所主要选择的工艺。
在尿素工艺改进的过程中其中一个重要的目标就是提高尿素的CO 2转化率。
基于此,本文对二氧化碳汽提法尿素生产工艺进行分析,并探讨了CO 2汽提法尿素提高CO 2转化率的一些措施。
1 二氧化碳汽提法生产尿素的工艺概述1.1 CO 2汽提法工艺原理CO 2汽提法生产尿素的工艺主要在合成塔中发生两个化学反应,包括液氨和二氧化碳反应生成甲铵,以及甲铵再脱水生成尿素和水,其反应过程如下:2NH 3+CO 2=NH 2COONH 4(1) NH 2COONH 4=CO (NH 2)2+H 2O (2)其中液氨和二氧化碳反应生成甲铵是放热反应,反应放出的热可以生成蒸汽,可以应用于分解反应和蒸汽喷射器。
甲铵脱水生成尿素和水是吸热反应,是控制尿素合成的步骤。
1.2 CO 2汽提法工艺流程(1)液氨升压。
液氨升压是把从球罐过来的液氨进行升压,把液氨压力从2.3MPa 提升到16.0~17.5MPa ,然后通过高压液氨泵把它输送到高压喷射器,以作喷射物料。
(2)CO 2气体压缩与净化。
自低温甲醇清洗后的CO 2原料气通过CO 2压缩机组进行气体压缩后使其压力升到14.4MPa 左右,然后对CO 2进行净化,包括在脱硫塔以干法脱硫除去CO 2气中H 2S 杂质以及在脱氢塔催化脱氢除去CO 2气中的H 2杂质,然后将CO 2输送到汽提塔。
合成尿素工艺流程
嘿,朋友们!今天咱来聊聊合成尿素的工艺流程呀!这可真是个有意思的事儿呢!
你看哈,合成尿素就像是一场奇妙的旅程。
首先呢,原料气就像是勇敢的冒险者,它们要踏上征途啦!氨气和二氧化碳这俩小伙伴欢快地跑出来,准备大显身手。
然后呢,它们就进入了合成塔这个神秘的地方。
这合成塔就好比是一个魔法盒子,氨气和二氧化碳在里面发生奇妙的反应。
就好像两个好朋友手牵手一起创造出全新的东西一样。
在这个过程中,温度和压力可重要啦!就像我们做饭要掌握火候一样,温度和压力得恰到好处,不然可就搞砸啦!如果温度太高或者压力不合适,那这场“魔法”可能就没法完美进行咯。
接着呀,合成好的尿素溶液就出来啦!就像是经过努力做出的美味佳肴一样。
这时候还得经过一些处理,把杂质什么的去掉,让尿素变得更加纯净。
你想想看,这多神奇呀!从普普通通的氨气和二氧化碳,经过这么一系列的过程,就变成了对我们很有用的尿素。
这就好像是把一块普通的石头雕琢成了精美的艺术品一样。
而且哦,这个工艺流程可不是随随便便就能搞定的呢!得有专业的设备,得有经验丰富的工作人员,就像一支优秀的乐队,每个成员都要各司其职,才能演奏出美妙的音乐。
合成尿素的工艺流程,虽然听起来有点复杂,但其实只要我们用心去理解,也没那么难嘛!就像我们学习骑自行车一样,一开始可能会摔倒,但多练习几次就会啦!
所以呀,别小瞧了这合成尿素的工艺流程哦!它可是为我们的生活带来了很多好处呢!它让我们的农业更发达,让庄稼长得更好,让我们有更多的粮食吃。
这难道不是很了不起的事情吗?总之,合成尿素的工艺流程真的是非常有趣且重要的呢!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
尿素合成工艺流程
《尿素合成工艺流程》
尿素是一种重要的化肥和化工原料,其合成工艺流程经过多年的发展和改进,已经变得非常成熟和高效。
下面我们来看一下尿素的合成工艺流程。
尿素的合成主要分为两个步骤:合成氨和尿素合成。
合成氨的过程一般采用哈伯-玛斯过程,将氮气和氢气在高温高压条件下催化反应,生成氨气。
这个步骤是整个尿素合成过程的第一步,也是非常重要的一步。
尿素合成主要采用了戴沙基-特罗斯反应,将合成氨和二氧化碳在高温高压下进行反应,生成尿素。
这个反应是一个自由放热反应,需要严格控制温度和压力,以及催化剂的使用,才能获得高产率和高纯度的尿素产物。
此外,尿素合成过程还包括了尿素结晶、干燥和粒化等后续步骤。
通过这些步骤,能够得到成品尿素的产品。
总的来说,尿素合成工艺流程是一个复杂的化学过程,需要严格控制各个环节的条件才能保证产品的质量和产量。
随着科学技术的不断发展,尿素合成工艺流程也在不断改进和提高,以适应市场需求和环境保护的要求。
探讨尿素工艺技术改造发布时间:2021-09-17T06:05:25.387Z 来源:《工程管理前沿》2021年14期作者:黄双斌[导读] 尿素是国家工业生产的重要原料。
本文从尿素的生产工艺出发黄双斌陕西陕化煤化工集团有限公司陕西华州 714100摘要:尿素是国家工业生产的重要原料。
本文从尿素的生产工艺出发,对尿素生产的基本化学反应进行分析,结合尿素的生产流程探讨了影响尿素生产的几个因素,包括过剩氨、水分以及温度和压力的控制等。
并根据这些影响因素探讨尿素生产工艺的改进方法,以期为广大化工工作者提供参考。
关键词:尿素;生产工艺;改进1尿素合成的基本原理目前工业上在合成塔内大规模应用氨气合成尿素的反应可以分为两个连续步骤:①2NH3+CO2=NH4COONH2+Q1。
②氨基甲酸铵脱水生成尿素NH4COONH2=CO(NH2)2+H2O-Q2。
上述步骤均为可逆反应,首个反应为放热反应,所以该反应可以在常温状态下迅速、完全进行到底。
而第二步反应为吸热反应,在常温状态下该反应难以进行。
因此这一步反应就是尿素生产的主要控制环节。
为了确保反应的速度,尿素生产原料---氨基甲酸铵必须保持液态状态,也就是说反应塔内温度要在200到255℃之上[1]。
所以,尿素的生产环境是一个高温高压环境。
2尿素合成工艺分析目前我国的主要尿素生产工艺为汽提法、ACES法、水溶液全循环法等,其中汽提法生产出了我国72%的尿素。
汽提法尿素生产工艺又可以分为二氧化碳汽提法工艺和氨汽提法工艺。
我国五环工程有限公司的改进型二氧化碳汽提法工艺具有高效合成、低能耗的优势,目前二氧化碳汽提法是我国生产尿素的主要手段,从20世纪70年代技术引进到现在,其产能约占全部总产能的60%。
氨汽提法工艺是从20世纪80年代开始引进的,目前约占我国全部尿素产能的12%左右[2]。
综上所述,本文中所述尿素生产工艺将以汽提法,尤其是二氧化碳汽提法工艺为主要代表。
3 尿素合成影响因素分析3.1过剩氨过剩氨指的是在实际情况下加入的氨较理想条件下加入的氨多出的量,一般用NH3/ CO2或百分比(%)表示。
氨汽提尿素合成技术简介薛明;魏岩;胡文生【期刊名称】《广东化工》【年(卷),期】2012(039)010【摘要】简要介绍了尿素的化学性质和物理性质:从化学反应动力学的角度分析了尿素合成反应中影响速率和合成率的因素;以氨汽提技术为例介绍尿素合成技术,并对氨汽提优点加以分析。
%In the paper ,it briefly introduces chemical property and physical property of Urea. From the point of view of chemical reaction dynamics, we talk about the factor that effect speed and efficiency of the Urea compound. As an example of ammonia stripping technology, we introduce the Urea compound, and indicate the advantage of it.【总页数】2页(P93-94)【作者】薛明;魏岩;胡文生【作者单位】东华工程科技股份有限公司,安徽合肥230024;东华工程科技股份有限公司,安徽合肥230024;东华工程科技股份有限公司,安徽合肥230024【正文语种】中文【中图分类】TQ【相关文献】1.径流式尿素合成塔塔盘在氨汽提尿素工艺中的应用 [J], 刘志勇2.氨汽提尿素合成塔径流式塔盘的应用 [J], 刘志勇3.氨汽提法尿素合成塔泄漏的维护及处理 [J], 刘志勇4.SNAM氨汽提法尿素合成塔泄漏维护及处理 [J], 刘志勇;刘利民5.Snamprogetti氨汽提法尿素合成工段工艺参数的选择 [J], 叶陈;胡文生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径摘要:尿素是固体氮肥中含氮量最高的肥料,其发展速度已超过了其他氮肥品种。
我国尿素装置主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法和氨汽提法三种生产工艺。
本文主要阐述了有关我国氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径。
关键词:氨汽提法尿素工厂降低氨耗途径一、前言我国目前大多数中小型尿素装置采用的是水溶液全循环法,特点是合成塔内转化率高,未反应物三段减压分解,动力消耗较大,尾气压力、温度均较低,爆炸危险性小,其生产工艺比较成熟。
不论采用哪种流程,基本由六个工艺单元,即原料供应、尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的浓缩、造粒与产品输送和工艺冷凝液处理。
针对氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径进行深入的研究和探讨。
二、氨耗产生的原因1.氨耗的原因分析氨碱法制碱过程中,氨作为中间介质参与生产过程循环使用,氨耗主要由下列两方面产生:1.1气相损失:如各种含氨尾气洗涤吸收不完全,含氨气体管道爆裂等。
1.2液相损失:如废液、废淡液含氨,含氨液体的排放、跑冒滴漏等。
三、氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径1.降低气相损失1.1降低吸收洗涤塔尾气氨损失。
随着生产负荷的提高,蒸吸冷却系统无法控制蒸馏塔的出气温度指标,从而引起氨盐水温度比较高,导致吸收洗涤塔尾气含氨高。
为解决此问题,新增了一台气相冷却器和两台加压泵,使蒸馏塔冷却器出气温度得到有效控制。
增加了一条循环水总管和一台小加压泵单独对PCD冷却器供水,提高总管压力,以降低冷却器出气温度。
更换较大面积的氨盐水板式换热器,使氨盐水温度达标。
经过这一系列的改造,取得了较好的降温效果。
1.2降低碳化洗涤塔尾气氨损失。
生产负荷大时,卤水从碳化尾气洗涤塔顶喷出造成氨损失。
新增了一台~2750×12416碳化尾气洗涤塔与原洗涤塔并联作业。
同时,对原洗涤塔进行技术改造,采用外溢流降液管,增大洗涤塔通道面积,提高其洗涤能力,降低了尾气氨损失。
谈尿素生产的原理及工艺流程摘要:在尿素的生产过程中应该尽量避免造成设备的腐蚀,防止发生安全事故,节约成本,实现企业生产长期稳定的进行,促进企业更好地发展。
关键词:尿素;生产;原理;工艺流程1尿素生产的基本原理1.1尿素合成的反应机理。
由氨和二氧化碳合成尿素的总反应式为:2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)(1)式(1)是一个可逆的放热反映,因受化学平衡的限制,NH3 和CO2 合成只能部分转化为尿素。
关于合成尿素的反应机理有多重说法,但一般认为反应是在液相中分两步进行的。
第一步,液氨与二氧化碳反应生成液态氨基甲酸铵,故称为甲胺生成反应:2NH3(l)+CO2(g)=NH4COONH2(l)+119.2kJ·mol-1 (2)式(2)是一个快速、强放热的可逆反应,如果具有足够的冷却条件,不断地将反应热取走,并保持反应进行过程的温度低到足以使甲胺冷凝为液体,这个反应容易达到化学平衡,而且平衡条件下转化为甲胺的程度很高。
压力对甲胺的生成速率有很大影响,加压有利于提高反应速率。
第二步,甲胺脱水反应,生产尿素: NH4COONH2(l)=CO(NH2)2(l)+H2O (l)-15.5kJ·mol-1 (3)式(3)是一个吸热的可逆反应,甲胺在固相中脱水速率极慢,只是在熔融的液相中才有较快的速率。
因此甲胺脱水主要是在液相中进行的,并且是尿素合成中的控制步骤。
脱水反应达到平衡时,甲胺的转化率只有 50%~70%,有相当数量的反应物未能反应生成尿素。
1.2尿素合成反应速率。
尿素合成反应过程是一个复杂的气液两相过程,在液相中进行着化学反应。
体系中既有传质过程,也有化学反应。
传质过程包括:气相中的氨与二氧化碳转入液相和水由液相转入气相。
液相的化学反应包括:氯与二氧化碳化合生成甲铵及甲铵转化为尿素和水。
当反应物系建立平衡时,气液和相间存在着平衡,同时液相内存在着化学平衡。