【正文】 580Kg/t 成品尿素 CO2 785Kg/t 成品尿素 4. 每噸成品中 NH3損失量： NH3消耗定額與成品中尿素和縮 二脲所含 NH3量之差 NH3損失量。 物料衡算根據(jù)下列公式： 入 出 損 G式中： 入 —輸入物料總和； 出 —輸出物料總和； 損 —損失物料總和。由中壓循環(huán)系統(tǒng)返回的液氨，進(jìn)入液氨緩沖槽的回流室。 5 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 2章 水溶液全循環(huán)法工藝流程 尿素的合成 工業(yè)上是由液氨和二氧化碳直接合成尿素的，其總反應(yīng)式為： 2NH3+CO2→CO(NH2)2+H2O 由于該工藝高壓系統(tǒng)的操作壓力高達(dá) MPa，并且一段甲銨液的工藝要求溫度高達(dá)90℃ 左右，所以一段甲銨泵和液氨泵的運(yùn)行周期較短、檢修維護(hù)時(shí)間較多、維修費(fèi)用較高。 我國(guó)尿素廠多數(shù)采用水溶液全循環(huán)法。 尿素的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介 按未反應(yīng)物的循環(huán)利用程度，尿素生產(chǎn)方法可分為不循環(huán)法、半循環(huán)法和全循環(huán)法三種。 1967年，荷蘭 Snamprogetti工程公司率先開(kāi)發(fā)成功高壓等壓氣提工藝，以 CO2 氣作為氣提劑在日產(chǎn) 220噸裝置上實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化上產(chǎn)。尿素還可以用作巴比妥、潔齒劑和利尿劑等藥物的原料。因此，尿素要在作物的需肥期前 4~8天施用。尿素在高溫下可進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。熔點(diǎn) ℃ 。 (3)According to the design data , we use Auto CAD to draw process flow diagrams , and major equipment installation . II 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 Key words: urea production 。自從 1922年尿素開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，許多國(guó)家都致力于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的研究，在合成機(jī)理、熱力學(xué)性質(zhì)和工藝流程方面都有創(chuàng)新和進(jìn)展。同時(shí)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型；（ 3）根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用 Auto CAD繪制了工藝流程圖和主要設(shè)備裝置圖。純尿素為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的針狀或棱柱狀結(jié)晶體。但尿素不能使一般指示劑變色。我國(guó)規(guī)定肥料用尿素縮二脲含量應(yīng)小于 %。 作飼料用 尿素中氮雖不是蛋白質(zhì)形態(tài)的，但和碳水化合物一起經(jīng)過(guò)胃液長(zhǎng)時(shí)間作 1 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 用，可以造成蛋白質(zhì)形態(tài)氮，故可以作為反雛動(dòng)物的飼料。 40 年代中，改進(jìn)為部分循環(huán)法工藝； 50 年代末，實(shí)現(xiàn)水溶液全循環(huán)法工藝的工業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)尿素裝置采用的工藝技術(shù)除我國(guó)自行研發(fā)的水溶液全循環(huán)法外，世界 上的主要工藝也均引進(jìn)。全循環(huán)法是將未轉(zhuǎn)化成尿素的氨和二氧化碳經(jīng)減壓加熱和分離后。水溶液全循環(huán)尿素工藝可靠、設(shè)備材料要求不高、投資較低。 本課題的意義和內(nèi)容 課題的意義 傳統(tǒng)的水溶液全循環(huán)工藝是 20世紀(jì) 50年代最早實(shí)現(xiàn)全循環(huán)的尿素生產(chǎn)流程，目前我國(guó)采用水溶液全循環(huán)法的中型尿素廠有 30多套，小型廠 120套，但是年產(chǎn) 30～ 40 萬(wàn)噸的大型尿素廠很少。 尿素的工藝流程 水溶液全循環(huán)法合成尿素工藝流程簡(jiǎn)圖 水溶液全循環(huán)法合成尿素工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 21。 4． 尿液加工 二段分解塔排出的尿液經(jīng)減壓后切線進(jìn)入真空預(yù)濃縮蒸餾器的分離段，在 壓力下，尿液中所含殘余的 CO游離氨以及大部分水 分蒸發(fā)出去，與液體經(jīng)分布器，從換熱管頂部沿管 五段出口 操作溫度 一段入口 40℃ 五段出口 125℃ CO2氣體純度 98% CO2氣體中含氧量 %（體積比） CO2氣體中含硫量 15mg/m3 2. 尿素合成塔 操作壓力 操作溫度 190℃ 入塔物料 NH3/CO2（分子比） H2O/CO2（分子比） 二氧化碳轉(zhuǎn)化率 63% 3. 一段分解 操作壓力 操作溫度 160℃ 4. 一段吸收 操作壓力 操作溫度 8 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5. 6. 7. 8. 9. 10. 塔底液相 100℃ 塔頂氣相 50℃ 出塔甲銨液組成 NH3/CO2（分子比） H2O/CO2（分子比） 二段分解 操作壓力 操作溫度 塔底液相 150℃ 塔頂氣相 120℃ 二段吸收 操作壓力 操作溫度 40℃ 一段蒸發(fā) 操作壓力 操作溫度 入口尿液 98℃ 出口尿液 130℃ 出口尿液的濃度 96% 二段蒸發(fā) 操作壓力 操作溫度 出口尿液溫度 140℃ 出口尿液濃度 % 解吸 操作壓力 操作溫度 塔底液相 143℃ 塔頂氣相 85℃ 排出廢液含 NH3量 成品尿素 含氮量 46% 縮二脲 % 含水量 % 其他雜質(zhì) % 以上是水 溶 液 全 循 環(huán) 尿素 生 產(chǎn) 的 主 要 工藝 參 數(shù) [11] 。 物料衡算計(jì)算條件的確定 在進(jìn)行物料衡算之前，必須確定系統(tǒng)輸入、輸出、損失等物料量及計(jì)算基準(zhǔn)等計(jì)算條件。 其余同前式。 7． CO2氣體進(jìn)五段的壓力為 （表），溫度為 40℃ 。 12. 成品中尿素含量及各項(xiàng)尿素?fù)p失量 ① 成品中含尿素量 ② 成品中含縮二脲消耗尿素量 ③ 生產(chǎn)過(guò)程中損失的尿素量 ④ 生產(chǎn)過(guò)程中水解損失的尿素量 總計(jì) Kg 13. 在系統(tǒng)中循環(huán)的尿素 該部分尿素系隨二段蒸發(fā)冷凝液返回合成塔。 粒狀尿素成品規(guī)格：（重量比） 含氮量 46%（折合成尿素 %，不包括縮二脲含氮量） 縮二脲 % 水份 % 其他雜質(zhì) % 3. 原料消耗額 生產(chǎn)尿素的原料 NH3和 CO2的消耗定額，可根據(jù)中間試 驗(yàn)車間及同類型生產(chǎn)車間測(cè)定的數(shù)據(jù)確定。 10 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位 論文 第 3章 物料衡算 尿素生產(chǎn)過(guò)程的物料衡算同其他化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程的物料衡算一樣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，通過(guò)計(jì)算求得加入設(shè)備和離開(kāi)設(shè)備的物料各組分的成份、重量和體積，為進(jìn)一步進(jìn)行熱量衡算、設(shè)備計(jì)算、化工管道計(jì)算等提供定量的依據(jù)。 2． 氨的輸送和尿素合成 原料液氨經(jīng)過(guò)氨過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入液氨緩沖槽的原料室中。 課題的內(nèi)容 主要進(jìn)行工藝流程選擇、物料衡算、能量衡算、主要設(shè)備選型，并繪制了工藝流程圖 和全廠平面布置圖。由于氨碳摩爾比控制得較高，一般穩(wěn)定在 ，并且未反應(yīng)生成尿素的氨和二氧化碳?xì)怏w全部要經(jīng)過(guò)低壓、中壓循 環(huán)吸收系統(tǒng)回收后再返回到