20xx年醫(yī)學專題—全循環(huán)法合成尿素(年產10萬噸)(編輯修改稿)
2024-11-19 04:22 本頁面
【文章內容簡介】 ，并有助于提高氣提效率。通過熱氣提方式，使相當多的未轉化物直接返回。高壓圈內高壓冷凝器副產蒸汽，有利于能量的利用。合成系統(tǒng)采用高碳比，還有助于減輕設備的腐蝕，少加防腐空氣。 優(yōu)點：與二氧化碳氣提法流程相比，氨氣提采用高氨碳比、高溫、高壓的合成條件，具有一定的優(yōu)點，合成反應的CO2轉化率較高，系統(tǒng)的腐蝕問題較輕。 缺點：氨氣提（熱氣提）效率不如二氧化碳氣提，需要設中壓分解循環(huán)，流程長，設備較多。 工藝流程方案的選擇雖然二氧化碳氣提法也較好，流程短、效率高，設備少，易操作動力消耗少，循環(huán)物料少。操作壓力、溫度、流量最低，降低了合成塔，壓縮機之要求。蒸汽用量，冷卻水用量少。輸送設備少，無甲銨泵等。但是此合成法技術較新，許多方面還不夠成熟，且高壓設備腐蝕嚴重，需特別處理，并且容易爆炸，有一定的危險。水溶液全循環(huán)法和氣提法比較，水溶液全循環(huán)法應用較廣，時間較長，所以無論是技術還是經驗方面都較為成熟，水溶液全循環(huán)法不消耗貴重的溶劑，循環(huán)動力消耗較小投資省。由于我國尿素生產主要采取水溶液全循環(huán)法而且由于碳酸銨鹽水溶液全循環(huán)法工藝及技術相當成熟，設備要求簡單且投資相對少，工藝流程方便易行，再添加污水處理系統(tǒng)以后，使整個生產的污染減少，所以這里采用碳酸銨鹽水全循環(huán)法。所以從技術性，經驗性，經濟性，安全性方面綜合考慮選用碳酸銨鹽水溶液全循法較好。 工藝流程論證目前，工業(yè)上由NH和CO直接合成尿素分以下四個步驟：㈠NH和CO的原料供應及凈化㈡NH和CO合成尿素㈢尿素熔融液與未反應成尿素物質的分離和回收㈣尿素溶液的加工 NH和CO的原料供應及凈化 二氧化碳的壓縮:來自脫碳工段的35～40℃，（絕），%(干基，體積)，%（干基，體積）的原料二氧化碳氣體，經液滴分離法分離出液滴后進入CO壓縮機，經一、（絕），冷卻除水后送往CO壓縮機，經三四， MPa（絕）。約125℃送往尿素合成塔，二氧化碳凈化：來自CO壓縮機二段出口的CO氣體，進入兩個串聯的脫硫槽，氣體中的硫化物與脫硫劑作用。(標)以下，出脫硫槽的凈化氣體去CO壓縮機三段入口，當脫硫劑含硫量趨于飽和，CO氣體含硫量不足時，啟用備用的脫硫槽，并對原脫硫槽中的廢脫硫劑進行交換，以資備用。 NH和CO合成尿素 來自液氨貯鑵溫度≦30℃，（絕）的原料液氨經液氨過濾器過濾，并經流量計后進入液氨緩沖鑵的原料室。來自液氨冷凝器的循環(huán)液氨進入液氨緩沖鑵的回流室，其中的部分超過擋板，與原料氨混合后，（絕）送往液氨預熱器，被蒸汽冷凝液加熱至約70℃進入尿素合成塔，液氨緩沖槽回流室的液氨作為回流氨去一段吸收塔。 ，其組成NH/(摩爾比)，188℃， MPa（絕），在188℃的合成條件下，經過足夠的停留空間，約有64%的CO轉化為尿素，反應熔融液自塔頂排出。尿素合成塔壓力有出口壓力調節(jié)閥控制。 尿素熔融液與未反應成尿素物質的分離合成 MPa（絕），進入預蒸餾塔上部，在此分離出閃蒸氣體后，溶液自流至中部蒸餾段，與一段分解加熱器來的熱氣體逆流接觸，進行換熱蒸餾，使液相總的部分甲胺與過剩氨分解、氣化進入汽相。同時，汽相中的水蒸汽部分冷凝。與蒸餾后的尿素溶液自蒸餾段下部流往一段分解加熱器上升到預蒸餾塔底部分離為兩相，液相自塔低流出，經減壓送往二段分解塔，汽相自上而下的通過蒸餾段自塔頂溢出一段蒸餾塔的熱能回收段，一段分解系統(tǒng)所需的防腐空氣自一段分解尿液管道上補入。 來自預蒸餾塔的一段分解氣體與來自二段甲胺泵的二段碳酸液在一段蒸發(fā)器熱能回收段混合，發(fā)生部分冷凝，放出的熱量用于加熱尿素溶液。熱能回收段派出的氣液混合物進入一段吸收冷卻器底部，在循環(huán)冷卻軟水的冷卻作用下，氣體進一步發(fā)生冷凝。出一段吸收冷卻器的氣液混合物進入一段吸收塔的底部，氣相經鼓泡段鼓泡只收后，為吸收的氣體進入槽流段被來自惰氣洗滌器的濃氨水與來自液氨緩沖槽的回流氨進一步清洗吸收，塔頂排出的50℃，含CO100PPM的氣氮進入氮冷凝器，部分氣氮在此冷凝下了流往液氨緩沖槽。出氨冷凝器的氣體經惰氣洗滌進防爆空間后，依次進入氨冷凝器，在此冷凝的氨也流入液氨緩沖鑵。未冷凝氣體送至惰氣洗滌器，來自二循二冷凝器的氨水吸收，尾氣減壓送至尾氣吸收。惰氣洗滌器排出的約45℃的濃氨水送往一段吸收塔頂部，一段吸收塔底部得到的9095℃的一段碳銨液通過一段甲胺泵加壓后送往尿素合成塔。 MPa（絕）后，送往二段分解塔上部，與來自二段分解塔頂部排出，與來自解吸氣混合后進入二循一冷凝器，被蒸發(fā)冷凝液吸收送往一段蒸發(fā)器熱能回收段。出二循一冷凝器的氣體在二循二冷凝器內繼續(xù)被蒸發(fā)冷凝器吸收。惰氣洗滌器尾氣與二循二冷凝器尾氣只收塔，被來自尾氣吸收塔的蒸發(fā)冷凝液吸收，生成的碳銨液送至碳銨液槽貯存，尾氣通過放空總管放空。 尿素溶液的加工 （絕）后進入閃蒸槽，從此分離為氣液兩相，約70%（重量）的尿素排出一段蒸發(fā)器， MPa（絕）下，尿素溶液經熱能回收段和蒸氣加熱段被加熱至130℃，濃度約96%,在段蒸發(fā)器分離
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