尿素工艺考察报告2综合..doc

考察报告 根据公司技术中心安排，###三人从10月11日—10月20日对平顶山市化肥厂、晋丰闻喜化肥厂分公司、晋城二化、晋丰高平化肥厂公公司、安阳市化肥厂五厂尿素工艺进行考察学习，报告如下： 第一部分：二氧化碳汽提法尿素生产工艺流程说明 第二部分：氨汽提法尿素生产工艺 第三部分：尿素生产三种工艺对比 第四部分：设备配置 第五部分：投资、消耗与生产运行 第六部分：结论 第一部分 二氧化碳汽提法尿素生产工艺流程说明 晋丰、闻喜化肥厂、晋城二化、高平化肥厂均采用斯塔米卡邦公司生产技术。 一、工艺流程 二氧化碳汽提法尿素生产工艺主要包括 : 二氧化碳压缩和脱氢、液氨升压、合成和汽提、循环、蒸发造粒、产品贮存和包装、解吸和水解等工序。 ( 一)二氧化碳压缩和脱氢 从合成氨厂来的二氧化碳气体 , 经过 CO2 分离罐与工艺空气压缩机供给的一定量的空气混合 ,加入工艺空气目的主要用于高压设备防腐，加空气后，二氧化碳原料气含氧量0.8％，纯度96－97％， 进入二氧化碳压缩机的气体在二段出口进行净化，脱去硫化氢后，再经三四段压缩压力达14.7MPa送往高压汽提塔底部(目前，18.30的二氧化碳气体装置基本都没有投运脱氢装置)。 ( 二 ) 液氨升压 来自合成氨厂压力为 2.5MPa ( 绝 )的液氨 , 进入尿素装置液氨缓冲罐。然后进入高压液氨泵的入口 。高压液氨泵的入口压力为 2. 3MPa ( 绝 ) , 过 冷 15℃ 。液氨流量由设在原料氨管上的调节阀调节， 主管上装有缓冲罐及流量计。缓冲罐上部接管到氨贮罐的气相空间 ,液氨经高压液氨泵加压至16.0MPa , 送到高压喷射 器, 作为喷射物料 , 将高压洗涤器来的甲铵带入高压甲铵冷凝器。 （三 ) 合成和汽提 合成塔、汽提塔、高压冷凝器和高压洗涤器这四个设备组成高压圈。这是二氧化碳汽提法的核心部分。这四个设备的操作条件是统一考虑的 , 以期达到尿素的最大产率和最大限度的热量回收 , 以副产蒸汽。 从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量的未冷凝的氨和二氧化碳 , 分别用两条管线送入合成塔底部。液相加气相物料总 NH3/CO2 ( 摩尔比 ) 为 2. 9 。温度为 165℃—170℃ 。 合成塔 201-D 内设有防返混塔板 ，形成类似几个串联的反应器 , 塔板的作用是防止物料在 塔内返混 。物料从塔底上升到塔顶 , 设计停留时间约 1 小时。二氧化碳转化率可达 58% 以上, 相当于平衡转化率的 90% 以上。 尿素合成反应液从塔内上升到正常液位 , 温度上升到 183℃ — 185 ℃ , 经过溢流管从塔下 出口排出 , 经过液位控制阀进入高压汽提塔上部 , 再经塔内液体分配器均匀地分配到每根汽提管中。沿管壁成液膜下降。分配器液位高低 , 起着自动调节各管内流量的作用。液体的均匀分配，以及在内壁成膜是非常重要的 , 否则汽提管将遭到腐蚀。由汽提塔下部导入的二氧化碳气体 , 在管内与合成反应液逆流相遇。管间以蒸汽加热 , 合成反应液中过剩氨及未转化的 甲铵将被汽提蒸出和分解 , 分解气从塔顶排出。尿液及少量未分解的甲铵从塔底排出。总氨蒸出率约 85% , 甲铵分解率约 75% 。这是因为受了温度的限制 , 高于 200 ℃ 时管道就受到严重的腐蚀。 另外也受换热面积和时间的限制。换热面积太大则尿液不能成膜 ； 加热时间太长 , 则尿素水 解和缩二脲生成将会增多。在现有条件下 , 从汽提塔底排出的液体 ,含有 15% 的氨和 25% 的 二氧化碳 , 含缩二脲 0.4% 。在汽提过程中将有 4% 的尿素水解。液体在汽提管内要有一定的停留时间 , 以提高分解率。管子太长或太短都是不利的。目前汽提管长为 6 米。30万吨/年设计，管数为1788根（Φ31×3） , 以避免影响液膜的形成 , 汽提塔出液温度控制在170℃。塔底液位控制在 150mm 左右 , 以防止二氧化碳气体随液体流入低压分解工段造成低压设备超压。 从汽提塔顶排出 180 ℃- 185℃ 的气体 , 与新鲜氨及高压洗涤器来的甲铵液在 14.1MPa（ 绝 ) 下一起进入高压冷凝器顶部。高压冷凝器是一个管壳式换热器。物料走管内 , 管间走水用以副产蒸汽 ,根据副产蒸汽压力高低 , 可以调节氨和二氧化碳的冷凝程度。但要保留一部分气体在合成塔内冷凝， 以便补偿在合成塔内甲铵转化为尿素所需热量 , 而达到自热平衡。所以把控制副产蒸汽压力作为控制合成塔温度、压力的条件之一。 为了使进入高压冷凝器上部的气相和液相得到更好的混合,增加其接触时间,在高压冷凝器上部设有一个液体分布器。在分布器上维持一定的液位 , 就可以保证气 -液的良好分布。 从合成塔顶排出的气体 , 温度约为 183℃-185 ℃, 进入高压洗涤器，在这里将气