【正文】 　　 綜上所述，國內(nèi)尿素工廠通過四十多年來的建設(shè)實(shí)踐（引進(jìn)和自行建設(shè)），不僅掌握了國外的各種尿素先進(jìn)的工藝技術(shù)，而且通過國內(nèi)科研、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)單位、生產(chǎn)部門的共同合作，從二十世紀(jì)六十年代水溶液全循環(huán)尿素工藝的通用設(shè)計(jì)，二十世紀(jì)七十年代 CO2氣提法的國產(chǎn)化首次設(shè)計(jì)，至二十世紀(jì)八十年代改進(jìn)型大型 CO2氣提法、氨氣提法尿素工廠的合作設(shè)計(jì)和建設(shè)。除此之外，二十世紀(jì)七十年代初我國還從日本 TEC 公司引進(jìn)兩套改良 C 法的全循環(huán)工藝，規(guī)模為 48 萬噸/年，其中一套采用ACES21 新工藝進(jìn)行改造，去年已成功運(yùn)行?？偵a(chǎn)能力超過 1000 萬噸/年?！　　　　　　　　?主要幾種尿素生產(chǎn)工藝比較 工 藝方法 　　　　　　 改進(jìn)型CO2氣提法NH3氣提法雙氣提（IDR）法ACES 法研究成功及工業(yè)化年代1965～1979　　　　 　 1966～19781981　1982已建裝置　　　　　　　　　　　　　 　　　　 140 余套100 余套310 余套 流程特點(diǎn)等壓氣提　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 是/是是高壓分解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /　是//中壓分解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /是是是低壓分解　　　　　　 是　　　　　　 是　　　　　　 是　　　　　　 是合成操作壓力 MPa　　　　　　　　　　　　　　～　溫度 ，℃　　　　183　　　　　　　　　　　　 185　　　　　　 190190NH3/CO2(mol)　　　　　　　　　　　　　　　 ～～　H2O/CO2(mol)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CO2 轉(zhuǎn)化率%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 57647068生產(chǎn)的安全性 原料氣脫H2　　　　　　　　　　　　 有無　　　　　　 無　　　　　　 無防腐加氧量，（% Vol）　　 　　　　 　　　　　　+H2O2　　　　 高壓系統(tǒng)尾氣爆炸可能性 無　　　　　　　無　　　　　無　　　　　　無低壓系統(tǒng)尾氣爆炸可能性　　 無　　　　　　 有　　　　　　　　　　　 有有其他條件副產(chǎn)蒸汽壓力，MPa　　　　　　　　　　 　　　　 尿素水解裝置　　　　　　 有　　　　　　 有　　　　　　 有　　　　　　 有設(shè)備布置　　　　　　　　 高框架　　　　　　　 中框架　高框架　　 高框架高壓設(shè)備材料尿素合成塔襯里　　 316Lmod　　　　 316Lmod　　　　 316LMod　　　　 316Lmod氣提塔（列管）25222　　鈦 或 襯 鋯　25222DP3高壓冷凝器（列管）　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 316Lmod或25222　　 25222　　　　　　　　 25222DP3　　　高壓洗滌器（列管）　25222 或316Lmod　　 /　　25222　　　　 316Lmod甲銨分離器/　　　　　　　　316LMod　　　　 316LMod　　　　 /氨預(yù)熱器碳鋼　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /　碳鋼碳鋼高壓噴射器316LMod　　　　　　　　　　　　　　 碳鋼316LMod316Lmod主要幾種尿素工藝方法原料和公用物料消耗比較(噸尿素計(jì)) 方法　工 藝　　　　　　 改進(jìn)型CO2氣提法NH3氣提法雙氣提（IDR）法　　ACES 法液氨（100%）kg　　　　　　 568　　　　　　　　　　　　　　　　　　 568569568CO2 （100%）kg　　　　　　 735　　　　　　 735　　　　　　 752　　　　　　 750進(jìn)蒸汽////，350℃，kg　　　　　　　　11601020，365℃，kg35　　　　　　　　　　　　　　　　　　 409801000輸出蒸汽，～220　　　　　　　　/　　　　　　　　　　　　 50/電，kWh　　　　　　　　　　　　　　　　 1823　　　　　　 25　　　　　　 24冷卻水，t （Δt=10℃）　　 85　　　　　　 93　　　　　　 75　　　　　　 95（2) 國內(nèi)尿素生產(chǎn)技術(shù)概況 我國是尿素生產(chǎn)大國，建廠數(shù)為世界之最，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量也居世界首位。瑞士Urea Casale 公司也開發(fā)“雙塔高效綜合”法（簡稱HEC 法）。九十年代末該公司又推出ACES21 新工藝，將原來兩臺(tái)甲銨冷凝器改成為單臺(tái)，且結(jié)構(gòu)型式為浸沒式立式冷凝吸收器，并利用甲銨反應(yīng)熱副產(chǎn)蒸汽供后續(xù)工序用，合成和氣提壓力降低，投資和能耗有所下降，目前ACES21 新工藝尚未建成新裝置，改造廠已實(shí)施裝置能力為60 萬噸/年左右。該法于 1982 年開發(fā)研究成功，它是在 CO2氣提法基礎(chǔ)上發(fā)展的。該法采用 CO2 和氨雙重氣提作用，兼有 CO2氣提法和氨氣提法的優(yōu)點(diǎn)，與氨氣提工藝相同，設(shè)置了中壓分解和循環(huán)回收段，除高壓冷凝回收熱量副產(chǎn) (表)的蒸汽外，中壓分解氣的冷凝熱也大部分回收，故熱回收較好，蒸汽和冷卻水的消耗較低。而且可以在較低設(shè)計(jì)負(fù)荷下運(yùn)行。另外，高壓圈設(shè)備高層框架布置使設(shè)備布置緊湊、合理，管線較短，占地節(jié)省。九十年代以來又先后推出新一代改進(jìn)型 CO2氣提法流程以及最新技術(shù)尿素 2000+TM 超優(yōu)工藝流程。壓縮機(jī)分為高低壓缸，均為水平剖分結(jié)構(gòu)，高低壓缸和汽輪機(jī)直聯(lián)，無增速器，軸封將采用干氣密封，由于氨壓機(jī)的出口壓力僅為 ，其干氣密封可以采用國產(chǎn)，為提高可靠性也可進(jìn)口。 壓縮機(jī)的出口參數(shù)為： MPa (a)，流量為93150kg/h。壓縮機(jī)將采用水平剖分MCL 型缸體，由于壓縮機(jī)的壓比較大，葉輪數(shù)較多，且段間有二級(jí)補(bǔ)氣，壓縮機(jī)將采用二缸。根據(jù)需要對(duì)流段可考慮設(shè)置廢熱回收管組，燃燒器設(shè)在加熱爐的底部。外殼尺寸為:，H=22000。壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置以及所有其它輔助設(shè)備（包括控制油系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)，密封油系統(tǒng)，機(jī)組控制儀表，冷卻器、分離器和緩沖器等）應(yīng)由壓縮機(jī)制造廠商成套供應(yīng)?！　「鶕?jù)工藝參數(shù)的特點(diǎn)，合成氣壓縮機(jī)/循環(huán)氣壓縮機(jī)將采用離心式壓縮機(jī)，單機(jī)運(yùn)行。冷箱為深冷工藝的核心設(shè)備，此裝置為成套的一整體式結(jié)構(gòu)，亦屬林德公司的專利設(shè)備。殼體材料采用：，、09MnNiDR等，內(nèi)件采用0Cr18Ni9。第三變換爐外形尺寸為：φ420013600，催化劑及裝填總量為：QCS04， 88m3。 第一變換爐外形尺寸為：φ36009200，催化劑及裝填總量為：K811，44m3 。 (1) 一氧化碳變換 1）第一變換爐 1臺(tái)φ3600mm，選用熱壁爐 　　催化劑裝填量: K811，44m3　　設(shè)計(jì)溫度：480℃ 　　 設(shè)計(jì)壓力： 2）第二變換爐 1臺(tái) 　　 φ4000mm，選用熱壁爐 　　催化劑裝填量:QCS04，67m3 　　設(shè)計(jì)溫度：380℃ 　　 設(shè)計(jì)壓力： 3）第三變換爐 1臺(tái) 　　 φ4200mm，選用熱壁爐 　　催化劑裝填量:QCS04，88m3 　　設(shè)計(jì)溫度：260℃ 　　 設(shè)計(jì)壓力： (2) 酸性氣體脫除 　　　　1）甲醇洗滌塔 1臺(tái) 　　　　Ф380071000 　　　　浮閥塔，塔板數(shù)94塊 　　　　設(shè)計(jì)溫度：－70℃ 　　　　設(shè)計(jì)壓力： 　　　　2）H2S濃縮塔 1臺(tái) 　　　　Ф400051000 　　　　浮閥塔，塔板數(shù)75塊　　　　　　設(shè)計(jì)溫度：－70℃ 　　　　 設(shè)計(jì)壓力： (3) 氣體精制 　　　　1）氮洗塔 　　　　1臺(tái)，Ф180024500，篩板塔，塔板數(shù)50塊　　　　　　設(shè)計(jì)溫度：－195℃ 　　　　設(shè)計(jì)壓力： (4) 壓縮及氨合成 　　　　1) 氨合成塔 　　　　1臺(tái)，主要設(shè)備規(guī)格：Φ 3000，H=22000 　　　　內(nèi)件型式：三床層徑向流絕熱床、層間換熱式 　　　　催化劑裝填量：～69m3 　　　　2) 合成氣壓縮機(jī) 　　　　1臺(tái)，主要設(shè)備規(guī)格： 新鮮氣氣量：　　 168220 Nm3/h 　　　　新鮮氣壓力：　　 MPa 　　　　循環(huán)氣氣量：　　 353270 Nm3 /h 　　　　循環(huán)氣壓力：　　 MPa 　　　　出口壓力：　　 MPa 　　　　離心式、蒸汽透平 (5) 冷凍　　 空分裝置需 4℃的冷量 1300kW，低溫甲醇洗工序需40℃的冷量 6560kW，氨合成工序需14℃的冷量4557kW，需4℃的冷量4617kW，所選離心式制冷壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：型式：離心式，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)　　　　制冷介質(zhì)：氨　　　　冷凝溫度：40℃　　　　蒸發(fā)溫度：40/ 4 / 4 / 14 ℃　　　　制冷量：6560/4617/1300/4557kW　　　　一段進(jìn)口溫度：40℃　　　　一段進(jìn)口壓力：　　　　排氣壓力：　　　軸功率：11011kW　　　　數(shù)量：1臺(tái)　　　　工藝設(shè)備一覽表見附表序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量（臺(tái)）型號(hào)設(shè)計(jì)溫度℃設(shè)計(jì)壓力MPag備注1第一變換爐1φ3600mm，選用熱壁爐480催化劑裝填量: K811，44m3 2第二變換爐　　 1φ4000mm，選用熱壁爐 　　380催化劑裝填量:QCS04，67m33第三變換爐　　 1φ4200mm，選用熱壁爐260催化劑裝填量:QCS04，88m341）甲醇洗滌塔　　1Ф380071000 浮閥塔，塔板數(shù)94塊－70酸性氣體脫除2）H2S濃縮塔　　1Ф400051000 浮閥塔，塔板數(shù)75塊　?。?05氮洗塔 Ф180024500，篩板塔，塔板數(shù)50塊?。?956氨合成塔1Φ 3000，H=22000內(nèi)件型式：三床層徑向流絕熱床、層間換熱式 催化劑裝填量：～69m37合成氣壓縮機(jī)1新鮮氣氣量：　　 168220 Nm3/h離心式、蒸汽透平循環(huán)氣氣量：　　 353270 Nm3 /h：8離心式制冷壓縮機(jī)　　　　　　　　　1離心式，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，軸功率：11011kW冷凝溫度：40℃，一段進(jìn)口溫度：40℃　　　　蒸發(fā)溫度：40/ 4 / 4 / 14 ℃排氣壓力：制冷量：6560/4617/1300/4557kW制冷介質(zhì)：氨(1) 一氧化碳變換序號(hào)物流粗煤氣變換氣工藝?yán)淠?溫度，℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 17040842壓力，MPa　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3流量 Nm3 /h　　　　　　　 192817　24640736 t/h(2) 酸性氣體脫除 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　序號(hào)物流溫度，℃壓力MPa流量，Nm3/h1變換氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　402464072氮?dú)狻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?40　145003變換凈化氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　551462504尾氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30　247525酸氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 30　23336產(chǎn)品CO2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 30　0．1649220(3) 氣體精制 序號(hào)物流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　溫度，℃壓力，MPa流量，Nm3/h1變換凈化氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?5　1462502中壓氮?dú)狻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?40470003液氮　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 －8404合成氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 301682205富H2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3020406尾氣　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30247527低壓氮?dú)狻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?30840(4) 壓縮及氨合成　　　　　　　序號(hào)物流　　　　壓力MPa(A)溫度℃　流量Nm3/h1合成氣　　　　　　　　　　　　　　　　 301682202液氨1　　　　　　　　　　　　　　　　 3氣氨1　　　　　　　　　　　　　　　　　4氣氨2