年產(chǎn)10萬(wàn)噸尿素工藝設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-12 09:00:06 本頁(yè)面
【正文】 噸，加上現(xiàn)有裝置產(chǎn)能的自然增長(zhǎng)，2005—2007年我國(guó)累計(jì)增加尿素產(chǎn)能1340萬(wàn)噸，到2007年底尿素產(chǎn)能達(dá)到5300萬(wàn)噸以上。一、總 論（一）概述尿素原料主要是二氧化碳和氨。尿素主要產(chǎn)品為合成氨、尿素、純堿、氯化銨、精甲醇、復(fù)合肥、精細(xì)化工產(chǎn)品和熱電產(chǎn)品。主要進(jìn)行了尿素的工藝計(jì)算、降溫設(shè)備的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型，并繪制工藝流程圖。摘 要尿素工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)的百余年間，一直是肥料工業(yè)生產(chǎn)的主要品種。關(guān)鍵詞：尿素，二氧化碳?xì)馓岱?，設(shè)計(jì)計(jì)算 前 言用于尿素生產(chǎn)的CO2中都含有一定量的CO、HCHN2及硫化物等。尿素生產(chǎn)以煤為原料，采用改進(jìn)型CO2汽提法工藝。尿素產(chǎn)品用途廣泛，其主要用作化肥。預(yù)計(jì)2008—2009年新建裝置產(chǎn)能為715萬(wàn)噸，到2009年底全國(guó)尿素產(chǎn)能將達(dá)到6000萬(wàn)噸。三聚氰酸的衍生物三氯異氰尿酸、二氯異氰酸鈉、異氰尿酸三（2羥乙酯）、異氰尿酸三（烯丙基）酯、三（3，5二叔丁基4羥基芐基）異氰酸酯、異三聚氰酸三縮水甘油醚、氰尿酸三聚氰胺絡(luò)合物等有許多重要應(yīng)用。（3）密度：1．335g/mm。（6）CAS號(hào):571363． 產(chǎn)品市場(chǎng)需求國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)尿素市場(chǎng)行情基本平穩(wěn)，市場(chǎng)需求清淡，市場(chǎng)信心不足。甘肅主流報(bào)價(jià)在1520元/噸左右，市場(chǎng)批發(fā)價(jià)在1600元/噸左右。可以看出，近兩年，全國(guó)尿素產(chǎn)量年增長(zhǎng)率基本在10%以上，其中大化肥增長(zhǎng)率與全國(guó)產(chǎn)量增長(zhǎng)率持平?，F(xiàn)晉城地區(qū)無(wú)煙煤洗中塊、洗小塊主流價(jià)格分別為810900元/噸、790840元/噸；陽(yáng)泉地區(qū)無(wú)煙煤洗中塊、洗小塊主流價(jià)格分別為900元/噸、800元/噸。隨著汽提法尿素工藝的日趨成熟，原料利用率和能量利用率已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)尿素原料構(gòu)成比例為：煤基企業(yè)占72%，氣基企業(yè)占26%，其余2%則為油基企業(yè)。第一步由氨與二氧化碳生成中間產(chǎn)物氨基甲酸銨NH4COONH2，簡(jiǎn)稱甲銨。當(dāng)溫度不變時(shí)，轉(zhuǎn)化率隨壓力的升高而增大，轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定值后，繼續(xù)提高壓力，不再有明顯增大，此時(shí)，幾乎全部反應(yīng)混合物都以液態(tài)存在。1． 能量利用低。3． 流程過(guò)于復(fù)雜。它的主要特點(diǎn)如下。 2．高壓冷凝器與合成等壓下冷凝氣提氣，冷凝溫度較高，返回合成塔的水量較少，有利于轉(zhuǎn)化率的提高。因此，需要巨大的高層結(jié)構(gòu)來(lái)支撐設(shè)備。但是較低的氨碳比又使得在高壓部分物料對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重。由于降壓，甲銨和過(guò)剩氨進(jìn)一步分解、氣化，吸取尿液內(nèi)部的熱量，使溶液溫度下降到約107度。反應(yīng)后的甲銨液及未反應(yīng)的氨氣、二氧化碳?xì)夥謨陕愤M(jìn)入尿素合成塔底部，在此未反應(yīng)的氨、二氧化碳繼續(xù)反應(yīng)，同時(shí)甲銨脫水生成尿素。吸收氨和二氧化碳的濃甲銨液溫度約160度，由填料段下部引入高壓噴射器循環(huán)使用。氣相得到易揮發(fā)組分氨、二氧化碳的氣體，這樣降低了精餾塔出口氣體中的水含量，利于減少循環(huán)甲銨液中的水含量。2．工藝流程圖圖1 二氧化碳?xì)馓?、循環(huán)、回收過(guò)程的工藝流程1合成塔 2氣提塔 3精餾塔 4循環(huán)加熱器 5高壓甲銨冷凝器 6高壓洗滌器7吸收塔 8低壓甲銨冷凝器 9液位槽 10吸收器 11解析塔 12吸收塔循環(huán)泵13循環(huán)冷凝器 14循環(huán)泵 15冷卻器 16高壓甲銨泵17吸收器循環(huán)泵18吸收器循環(huán)冷卻器19閃蒸槽冷液泵 20解析塔給料泵 21解析塔熱交換器 22吸收塔給料升壓泵 23頂部加料冷卻器 24氨水槽（二）工藝條件 1．溫度因?yàn)榧卒@的分解反應(yīng)，過(guò)量氨及游離二氧化碳的解吸都是大量吸熱的過(guò)程。通常用2．1MPa的蒸汽加熱以維持塔內(nèi)溫度。3．液氣比氣提塔的液氣比是指進(jìn)入氣提塔的尿素熔融物與二氧化碳的質(zhì)量比，它是由尿素合成反應(yīng)本身的加料組成確定的，不可以任意改變。在生產(chǎn)上，除了控制氣提塔的液氣比外，還要嚴(yán)格要求氣提塔中的液氣均勻分布。要求年產(chǎn)10萬(wàn)噸尿素（年生產(chǎn)天數(shù)為320天），其含量為90%，進(jìn)料組成為40%，塔釜?dú)堃航M成為0．1%（以上均為尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料溫度為160度，R=1．5Rmin，物系的相對(duì)揮發(fā)度為1．7，試計(jì)算：（1）進(jìn)料量及塔釜?dú)堃毫浚╧mol/h）；（2）若R=1．5Rmin求實(shí)際回流比。( 5—1) 易揮發(fā)組分平衡在此設(shè)計(jì)前對(duì)前人的同類設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討研究后，從中領(lǐng)會(huì)了設(shè)計(jì)原理及方
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