【正文】 指標(biāo) 液氨 /Kg 566 CO2/Kg 755 蒸汽總消耗 /t 工藝蒸汽消耗 /t 低壓蒸汽產(chǎn)量 /t 冷卻水消耗 /m3 110 ~ 28 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說明書 工藝創(chuàng)新性說明 在 CO2 汽提法尿素裝置中，高壓洗滌塔冷卻器采用高壓調(diào)溫水進(jìn)行冷卻，而高壓調(diào)溫水經(jīng)循環(huán)水冷卻降溫后循環(huán)使用。解吸塔底部出來的液體通過換熱器 E401 與入塔溶液換熱后，再通過塔底液位自動(dòng)控制減壓后送入下水道，水中含有尿素 %，氨 %，溫度約為 70℃。從蒸發(fā)冷凝器來的含有少量尿素和氨的冷凝液流入儲(chǔ)槽，被送往解吸塔 T401 的頂部。離開二段蒸發(fā)器底部的尿素熔體，由熔融尿素泵 P602 送入造粒塔頂 T601 的造粒噴頭，噴淋造粒。 從儲(chǔ)槽的 液體中分離出來的氣體隨即進(jìn)入低壓吸收塔 T301 被甲銨液洗滌，除惰性氣體外全部氣體被吸收下來，未冷凝的氣體離開吸收器頂部放空。 而出精餾塔的氣體與解吸塔來的氣體一并進(jìn)入低壓甲銨冷凝器 E302 的底部。從二氧化塔壓縮機(jī) C101 ~ 14 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說明書 來的二氧化碳?xì)怏w從底部進(jìn)入，將溶液中氨和二氧化碳趕出，約有 85%的氨和 75%的二氧化碳從混合物中被汽提出來，同時(shí)也有一些水蒸發(fā)出來，出口液體含氨6%— 8%。從高壓洗滌塔頂 T101 出來還含有氨、二氧化碳的惰性氣體進(jìn)入吸收塔，被冷凝液吸收后放空。 在合成 塔 R101 頂部出氣中除氨、二氧化碳外，還有氧、氮、氫、惰性氣體等，送入高壓洗滌塔 T101。 合成和汽提 在高壓甲銨冷凝器 E101 上部送入新鮮的液氨，含有氨和二氧化碳的汽提氣以及循環(huán)返回系統(tǒng)的甲銨液也在 14Mpa下送入，出口溫度為 168— 170℃，氨 /二氧化碳為 — ，水 /碳為 — 。缺點(diǎn)是由于氨碳比低，反應(yīng)物料為酸性介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)，為防腐蝕在二氧化碳?xì)怏w中添加氧含量為 %左右的空氣。杜絕了工藝過程的燃爆危險(xiǎn)性，在高壓洗滌器后設(shè) 4105 Pa 吸收塔吸收高壓工序未凝氣，減少了尿素裝置的消耗。缺點(diǎn)：設(shè)備為平面分布，占地面積大，空間沒有得到合理利用，進(jìn)口裝置價(jià)格昂貴，不經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。流程短，設(shè)備少，易操作，操作壓力、溫 ~ 11 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說明書 度較低，降低合成塔要求，降低了爆炸的危險(xiǎn)性 ，節(jié)省壓縮機(jī)和泵的動(dòng)力，蒸汽和冷卻水用量少。 優(yōu)點(diǎn)：合成塔內(nèi)轉(zhuǎn)化率高，尾氣壓力、溫度比較低，爆炸危險(xiǎn)性小，工藝比較成熟，操作簡單方便，機(jī)泵和非標(biāo)設(shè)備均為國產(chǎn)化。加上分解工段廣泛采用降膜換熱器，因而尿素溶液在裝置內(nèi)的存量減到最小，且不必排放。 氣提塔和整個(gè)尿素高壓系統(tǒng)，存在有大量過量氨，使腐蝕問題減到最輕程度，鈍化用氧氣量可減到最小，使惰性氣體濃度降低，從而提高了轉(zhuǎn)化率。 在氨氣提法工藝中，二氧化碳進(jìn)料量的 85％左右在高壓合成回路中循環(huán)。與此同時(shí)，在合成壓力下，采用 CO2進(jìn)行汽提和冷凝，產(chǎn)生的冷凝液用來副產(chǎn)蒸汽為低壓分解和一段蒸發(fā)做加熱用，并作為蒸汽噴射器的動(dòng)力蒸汽以及為系統(tǒng)保溫。后工序儀設(shè)置了低壓分解吸收系統(tǒng)；真空蒸發(fā)系統(tǒng)包括了 2段真空蒸發(fā)和冷凝系統(tǒng)，并設(shè)置了工藝?yán)淠禾幚砉ば?，真空蒸發(fā)后的尿液送入最終造粒工序。 CO2 汽提尿素工藝高壓圈包括尿素合成塔、汽提塔、甲銨冷凝器、高壓洗滌器和 高壓噴射器； 高壓液氨作為甲銨噴射器的驅(qū)動(dòng)流體，將甲銨液增壓返回合成塔。此外，循環(huán)甲銨液量大時(shí)可能結(jié)晶堵塞管道，操作維修麻煩。進(jìn)一步回收熱能，使汽耗降到 900 kg 的工藝也將出現(xiàn)。 尿素 生產(chǎn)方法 簡介 工業(yè)上尿素 的生產(chǎn)方法主要有三個(gè)：水溶液全循環(huán)法、二氧化碳汽提法和氨汽提法。中國自行設(shè)計(jì)和建造的上海吳涇化工廠也是年產(chǎn) 30 萬噸氮肥的大型化肥廠。 工藝原料資源可行性 該項(xiàng)目采用的主要原料是 氨和二氧化碳 。此法現(xiàn)已成為世界上建廠最多、生產(chǎn)能力最大的生產(chǎn)方法。 產(chǎn)品的數(shù)量、規(guī)格和國家標(biāo)準(zhǔn)如下： （ 1） 尿素的數(shù)量、規(guī)格和國家標(biāo)準(zhǔn) 本項(xiàng)目的產(chǎn)品為尿素，年產(chǎn)量 400 萬噸，含量 %，屬于優(yōu)等品。主要有脲醛樹脂、塑料、油漆、和膠黏劑，尿素的縮合物三聚氰胺是一種較好的涂料。其分解釋放出的 CO2 也可被作物吸收，促進(jìn)植物的光合作用。尿素是有機(jī)態(tài)氮肥，經(jīng)過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，才能被作物吸收利用。 作化肥用 尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，也可用來生產(chǎn)多種復(fù)合肥料。隨著溫度的升高，水解速度加快，水解程度也增大。尿素易溶于水和液氨，其溶解度隨溫度升高而增大。密度?？茖W(xué)論證項(xiàng)目的技術(shù)可靠性、項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)事求是地做出研究結(jié)論。 ~ 1 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說明書 400 萬噸 /年尿素項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 目錄 第一章 總論 .................................................................................................................. 4 項(xiàng)目概況 .............................................................................................................. 4 設(shè)計(jì)依據(jù) .............................................................................................................. 4 設(shè)計(jì)原則 .............................................................................................................. 4 尿素的物理化學(xué)性質(zhì)及用途 .............................................................................. 5 尿素的物理性質(zhì) ........................................................................................... 5 尿素的化學(xué)性質(zhì) ........................................................................................... 5 尿素的用途 ................................................................................................... 5 第二章 產(chǎn)品方案及產(chǎn)品規(guī)模 ...................................................................................... 6 產(chǎn)品方案 ............................................................................................................. 6 產(chǎn)品規(guī)模 ............................................................................................................. 7 主要原料規(guī)格及消耗 ......................................................................................... 7 第三章 工藝方案選擇 .................................................................................................. 7 概述 ..................................................................................................................... 7 工藝原料資源可行性 ......................................................................................... 8 尿素生產(chǎn)方法簡介 ............................................................................................. 8 傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)法工藝 .......................................................................... 8 二氧化碳汽提工藝 ...................................................................................... 9 氨汽提工藝 .................................................................................................. 9 工藝方法比較和確定 ....................................................................................... 10 ~ 2 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說明書 第四章 工藝概述及工藝計(jì)算 .................................................................................... 12 工藝闡述 ........................................................................................................... 12 原料液氨和氣體二氧化碳的壓縮 ............................................................. 12 合成和汽提 ................................................................................................. 13 循環(huán) ............................................................................................................. 14 尿液蒸發(fā)與造粒 ......................................................................................... 14 解吸 ............................................................................................................. 15 物料衡算 ........................................................................................................... 15 合成塔（ R101） ......................................................................................... 15 汽提塔（ T201） ......................................................................................... 17 高壓甲銨冷凝器（ E101） ......................................................................... 18 高壓洗滌塔（ T101） ................................................................................. 19 精餾塔（ T202） ......................................................................................... 20 兩級(jí)閃蒸罐 ..........