【正文】 運(yùn)輸設(shè)備布置：車(chē)庫(kù)油庫(kù)均布置在主干道邊緣，道路設(shè)計(jì)為主力干道，寬 10 米，行道每邊各 1 米，車(chē)間引道 6 米，這樣有利于消防和道路的改造。（4） 堆場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)：布置在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，置于廠區(qū)邊緣，靠近主生產(chǎn)車(chē)間，且位于主力干道邊緣。這樣有利于原料或產(chǎn)品的進(jìn)廠和出廠，且有利于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防車(chē)的順利到達(dá)出事地點(diǎn)。（5） 行政管理機(jī)構(gòu)和福利區(qū)：辦公樓位于廠前區(qū)且位于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。11 / 72（6） 綠化和美化區(qū)：本廠的綠化包括生產(chǎn)區(qū)﹑福利區(qū)的綠化帶。既有專(zhuān)門(mén)的綠化區(qū)，也有環(huán)繞廠房及其他建筑物的綠化帶。綠化帶以草坪為主，路旁加種樹(shù)木。這樣，可使場(chǎng)區(qū)空氣得以凈化，噪音減小，美化和改善了環(huán)境的衛(wèi)生條件，使本廠的小環(huán)境﹑小氣候得以明顯改善。注：為了不妨礙管道的布置及消防的要求，各生產(chǎn)工段的周?chē)辉O(shè)綠化帶。綜上所述，平面布置有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1 廠房建筑物的布置與生產(chǎn)工藝流程相適應(yīng)。原料﹑半成品和成品形成整個(gè)順序，盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；2 鍋爐房﹑水泵房﹑配電站等輔助車(chē)間盡量靠近其主要部門(mén)，以縮短期間距離，節(jié)省投資；3 由前區(qū)到生產(chǎn)區(qū)主要干道，應(yīng)避免與主要運(yùn)輸?shù)缆方徊妫? 盡量使大多數(shù)廠房向陽(yáng)﹑背風(fēng)﹑避免瓦斯等，盡可能使各廠區(qū)有條件采用自然采光和自然通風(fēng)等；5 按防火規(guī)范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規(guī)定；6 根據(jù)衛(wèi)生規(guī)范的要求，保證廠區(qū)內(nèi)衛(wèi)生符合規(guī)定；7 根據(jù)環(huán)境發(fā)展的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)在有廢渣處理系統(tǒng)﹑廢水處理系統(tǒng)﹑廢氣處理系統(tǒng)等設(shè)施 ；8 考慮工廠今后的發(fā)展，在控制室附近留有建筑余地,便于增設(shè)車(chē)間；9 盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車(chē)間﹑行政樓和道路的安排。12 / 723　化工工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)條件：(1)界區(qū)條件：設(shè)計(jì)年生產(chǎn)量 10 萬(wàn)噸尿素合成工藝(2) 原料液氨：純度≥%(重量%) 溫度≤30 含油量≤10ppm 數(shù)量： 壓力：( 絕)(3)原料二氧化碳?xì)怏w：純度≥%(體積，干基加防腐空氣后) 壓力： (絕) 含氧 ~%(體積，干基 ) 溫度： 35~40℃ 硫化物： ≤(氣體狀態(tài) 數(shù)量： ，0℃) (進(jìn)尿素合成塔，氣體狀態(tài)，,0℃)(4)蒸汽： 質(zhì)量：含氯離子≤ 溫度： 191℃ 壓力： (絕) 數(shù)量： (6) 冷卻水： 品質(zhì)：氯離子≤(加緩沖劑后) 壓力：進(jìn)界區(qū) (絕) 出界區(qū) (絕) 污垢系數(shù)：10 ≤32℃，冬季不得低于 20℃ 出界區(qū) 0~38℃ 穩(wěn)定性： 70℃以下 腐蝕性：70℃ 以下對(duì)碳鋼不銹鋼無(wú)腐蝕 數(shù)量 ： 1060 t/h (7) 脫鹽水： 質(zhì)量：氯離子＜510 3g/l 出界區(qū)： (絕)穩(wěn)定性：90℃以下 溫度：進(jìn)界區(qū)，常溫，出界區(qū)，80℃ 壓力：進(jìn)界區(qū) (絕) 數(shù)量：13t/h13 / 72(8) 儀表空氣： 質(zhì)量：無(wú)油，無(wú)水，無(wú)塵，無(wú)雜質(zhì) 露點(diǎn)：在最低壓力下至少比環(huán)境溫度低 10℃ 壓力：~( 絕) 溫度：環(huán)境溫度 數(shù)量:245m 3/h(氣體狀態(tài)，0 ℃) 產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量(1) 產(chǎn)量： 設(shè)計(jì)產(chǎn)量，日產(chǎn)尿素 333 噸(2)產(chǎn)品質(zhì)量： 符合 GB2440——91 國(guó)家農(nóng)用尿素標(biāo)準(zhǔn)(3) 消耗定額： 以噸尿素為準(zhǔn)，液氨： 噸，二氧化碳： 噸，冷卻水：180 噸 主要工藝控制指標(biāo) 二氧化碳?jí)嚎s機(jī) 操作壓力 ： 操作溫度： 一段入口： Mpa(絕) 一段入口：~35℃ 五段出口：~ Mpa(絕) 五段出口： ~125℃ 二氧化碳凈化 凈化后二氧化碳?xì)怏w含硫量＜(氣體狀態(tài)，0℃) 操作壓力：~ Mpa(絕) 操作溫度： 40℃ 尿素合成塔 操作壓力: ~ Mpa(絕) 操作溫度:頂部， 188℃；底部，184℃ 入塔物料：NH 3/C02(摩爾比)~ H2O/C02(摩爾比 )~~ 二氧化碳轉(zhuǎn)化率~64% 一段分解 操作壓力~ Mpa(絕 ) 操作溫度 155~160℃14 / 72 一段吸收 操作壓力~ Mpa(絕 ) 操作溫度：塔頂＜50 ℃；塔底 90~95℃ 一段甲銨液組成：NH 3/C02(摩爾比)~ H2O/C02(摩爾比)~ 出塔氣相 C02 量＜ 100ppm 惰氣洗滌器操作溫度：45℃，尾氣含氧≤5%(體積%) 二段分解 操作壓力：~ Mpa( 絕) 操作溫度~140℃ 二段吸收 操作壓力：~ Mpa( 絕) 操作溫度~40℃ 閃蒸槽 操作壓力： Mpa( 絕) 操作溫度 95~100℃ 一段蒸發(fā) 操作壓力：~ Mpa( 絕) 操作溫度~130℃ 出口尿液濃度 95~96% 二段蒸發(fā) 操作壓力： Mpa(絕) 操作溫度~140℃ 出口尿液濃度~% 解吸操作壓力：~ Mpa(絕) 操作溫度：塔底液相~143℃ 解吸廢液含氧量 %(重量) 物料平衡計(jì)算 設(shè)計(jì)條件的確定 計(jì)算基準(zhǔn):以一噸尿素為基準(zhǔn). 成品規(guī)格:含氮量 46%(折合尿素 %)(其中未含縮二脲含氮量)15 / 72 縮二脲 % 水 % 每噸原料消耗定額為：NH 3：580kg C02:785kg 每噸尿素成品損耗氨的量 kg總損耗量：580985217/6010317/103= kg 每噸尿素成品損耗二氧化碳的量：總損耗量：78598544/6010244/103= kg 每噸成品尿素的損耗及其分配：以造粒粉塵形式損失： 一段甲銨泵泄露： 成品包裝儲(chǔ)運(yùn)損失: 解析廢液損失： kg 共計(jì)： 水解消耗的尿素量及其分配： 一段蒸發(fā)系統(tǒng)： kg 二段蒸發(fā)系統(tǒng)： kg 共計(jì)： kg 循環(huán)尿素量：一段蒸發(fā)氣體夾帶尿素： kg 二段蒸發(fā)氣體夾帶尿素： kg 循環(huán)尿素量：+= kg kg 縮二脲生成量及其分配： 二段分解系統(tǒng)生成： 一段蒸發(fā)系統(tǒng)生成： kg 一段蒸發(fā)系統(tǒng)生成：熔融尿素輸送生成： kg 共計(jì)： kg 二氧化碳?jí)嚎s系統(tǒng)： 條件 組成：C0 2：% N2：% 02 ：% 氣體含硫量忽略不計(jì) 參數(shù)：P= t=35 C? 計(jì)算(1) 進(jìn)入二氧化碳?jí)嚎s系統(tǒng)的干二氧化碳?xì)怏w量16 / 72 C02：785kg 或 N2： 或 02 ：= 或 干二氧化碳?xì)怏w量：785++= 或 ++=(2) 二氧化碳?xì)怏w帶入水量H2O: ()= 或 (3)二氧化碳?xì)怏w在壓縮系統(tǒng)的損失量(干基) C02： 或 N2： 02 ：(4)壓縮后的二氧化碳?xì)怏w量(干基) C02：= 或 N2：= 或 kmol02 ：= 或 計(jì)： 或 (5)壓縮后二氧化碳?xì)怏w含水量：40℃時(shí)，水蒸汽壓力 故氣相含水量：()= 或 (6)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)各段排出水量 H2o:= 或 尿素合成塔 條件：(1)尿素合成塔原始物料組成：NH 3/C02(摩爾比)= H2O/C02= (摩爾比) (2)操作條件： 壓力 p= 溫度 t=188℃(3)C02 轉(zhuǎn)換率：64%(4)由一段吸收系統(tǒng)返回尿素合成塔的 氨基甲酸銨溶液中的 NH3/C02(摩爾比)=，含循環(huán)尿素 計(jì)算：(1)生成尿素的計(jì)算: 每噸成品尿素含尿素：985kg 損失尿素： 水解尿素。 kg 生成縮二脲消耗尿素：10260/103=17 / 72 尿素合成塔應(yīng)生成尿素量：尿素：985++6+= 或 消耗氨：217= 或 消耗二氧化碳：44= 或 生成水：18= 或 (2)入塔原料二氧化碳?xì)怏w 由二氧化碳?jí)嚎s系統(tǒng)物料平衡可知： C02： 或 N2 ： 或 02 ： 或 H2O： 或 (3)入塔一段甲銨溶液 C02：44/(60)= 或 H2O：18/(60)= 或 NH3：17/44= 或 尿素： 或 (4)入塔液氨 NH3：17/(60)= 或 原料氨消耗定額：580kg 液氨泵泄露氨： 故入塔原料液氨：= 或 循環(huán)液氨：= 或 (5)出塔氣液混合物 尿素：+= 或 C02：+= 或 H2O：++= 或 NH3：+= 或 NH3： 或 N2： 或 一段分解系統(tǒng) 條件(1)一段分解條件：壓力：；溫度：155~160℃，取 158℃ (2)一段分解效率：甲銨分解率：%；總氨蒸出率：%18 / 72 (3)一段分解氣含水量：% (4)加入防腐空氣 (標(biāo)) 計(jì)算(1)加入防腐空氣 空氣的摩爾標(biāo)準(zhǔn)體積按 計(jì)，含氧量取 %，其余按氨計(jì)，空氣含水量忽略不計(jì)。 ：2 N2：2()/= 或 (2)一段分解氣：C02：= 或 NH3：= 或 02：+= 或 N2：+ 或 H2O:(+++)()= 或(3)一段分解系統(tǒng)出口尿液尿素： 或 C02： = 或 NH3：= 或 H2O：= 或 二段分解系統(tǒng) 條件(1)二段分解條件：壓力：；溫度：140℃(2)二段分解排出物料組成：溶液含氨 %(重量%) 溶液含二氧化碳%(重量%) 氣相含水 26%(體積%)(3)二段分解系統(tǒng)生成縮二脲 6kg 計(jì)算(1)生成縮二脲計(jì)算：消耗尿素：6260/103= 或 放出氨：617/103= 或 生成縮二脲：6kg 或 (2)二段分解排出氣體：19 / 72設(shè)氣相中含 C02—Xkg, NH3—Ykg, H2OZkg據(jù)氣液相組成列出算式： (式 )??ZY (式 )? (式 )4218???????Z 聯(lián)立得： X(C02) 或 Y(NH3) 或 Z(H2O) 或 (3)二段分解排出尿液 尿素：= 或 C02： = 或 NH3：+= 或 H2O = 縮二脲：6kg 或 閃蒸槽 條件(1)閃蒸槽操作條件：壓力。 溫度：~100 ℃(2)累計(jì)分解效率：甲銨分解率：% 過(guò)量氨蒸出率。%(3)閃蒸槽出口溶液組成：尿素：水=71 ：29(重量比 ) 計(jì)算：尿素合成塔排出溶液總氨量 ，C0 2 含量 ，總過(guò)剩氨量：34/44=(1)閃蒸槽排出尿液：尿素： 或 C02： ()= 或 NH3：()+34/44= 或 H2O：29/71= 縮二脲：6kg 或 (2) 閃蒸槽排出氣體 C02： = 或 20 / 72 NH3：= 或 H2O：= 一段蒸發(fā)器 條件：(1) 一段蒸發(fā)器操作條件：壓力 ，溫度 130℃(2) 一段蒸發(fā)器出口尿液組成：尿素：水=96 ：4( 重量比)(3) 一段蒸發(fā)氣夾帶尿素 ，蒸發(fā)過(guò)程生成縮二脲 ，水解尿素 計(jì)算 (1)水解尿素計(jì)算： 消耗尿素： kg 或 kmol 消耗水：18/60= kg 或 kmol 生成 C02：44/60= kg 或 kmol 生成 NH3：217/60= kg 或 kmol(2)生成縮二脲計(jì)算： 生成縮二脲：kg1 或 kmol 生成 NH3：117/103= kg 或 kmol 消耗尿素：1260/103= kg5 或 kmol(3)一段蒸發(fā)器出口尿液： 尿素：= kg 或 kmol 水：4/96= 或 kmol 縮二脲：6+1=7 kg 或 kmol(4) 一段蒸發(fā)器出口氣體 尿素： 或 C02： += 或 NH3：++= 或 H2O：= 或 二段蒸發(fā)器 條件(1) 二段蒸發(fā)器操作條件：壓力 Mpa ，溫度：140℃(2) 二段蒸發(fā)汽夾帶尿素 ，蒸發(fā)過(guò)程水解尿素 ，生成縮二脲21 / 72 計(jì)算 (1)水解尿素計(jì)算： 消耗尿素： kg 或 kmol 消耗水：18/60= kg 或 kmol生成 C02：44/60= kg 或 kmol生成 NH3：217/60= kg 或 kmol(2)生成縮二脲計(jì)算： 生成縮二脲：2 kg 或 kmol 生成 NH3：217/103= kg 或 kmol 4 消耗尿素：2260/103= 或 kmol(3) 二段蒸發(fā)器出口熔融尿素 造粒：熔融尿素含水 5 kg 或 kmol 尿素：= kg 或 kmol 8 縮二脲：7+2= 9 kg 或 kmol(4) 二段蒸發(fā)器出口氣體 尿素： kg 或 kmol C02 ： kg 或 kmol NH