全循環(huán)法合成尿素(年產(chǎn)10萬(wàn)噸)-wenkub.com
2024-10-03 14:22 本頁(yè)面
【正文】 老師總是在百忙中抽出一定的時(shí)間給我以悉心的指導(dǎo)，所以每當(dāng)老師答疑時(shí)，我積極都去問(wèn)問(wèn)題，對(duì)每一個(gè)自己不懂的問(wèn)題都仔細(xì)的問(wèn)老師。低壓甲銨泵、尿素產(chǎn)品泵選用離心泵。隨著尿素工廠的單機(jī)組、大型化的發(fā)展，高壓氨泵和高壓氨基甲酸銨泵已經(jīng)較普遍地使用離心式高壓泵。 在該流程中有高壓氨泵、高壓甲銨泵、低壓甲銨泵、尿素產(chǎn)品泵等，同樣考慮到尿素生產(chǎn)中物料具有很強(qiáng)的腐蝕性所以在選擇上應(yīng)選擇耐腐蝕的泵。其結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡(jiǎn)單，加工制造方便。另外由于管束中心一帶存在間隙，且各排管子回彎處曲率不同，長(zhǎng)度不同，幫殼程流體分流不夠均勻，影響傳熱效果。但這種換熱結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)高，制造安裝要求高，由以上特點(diǎn)可以看出浮頭式換熱口碑 應(yīng)用范圍很廣，能在較高的壓力下工作，適用于殼體壁溫與管壁溫差較大或殼唾流體易結(jié)垢的場(chǎng)合。但這種裝置只能用在管壁溫與殼體壁溫與殼體壁溫之差低于6070℃及殼程壓力不高的場(chǎng)合。另外當(dāng)管壁溫與殼體壁溫之差較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)毀壞換熱器。下面對(duì)這幾個(gè)設(shè)備進(jìn)行選型與論證。 綜上考慮: 在該流程工藝下選用往復(fù)式壓縮機(jī)。但是在小流量時(shí)，離心壓縮機(jī)的葉輪制造困難，工作情況不穩(wěn)定。 在該流程工藝下選用往復(fù)式壓縮機(jī)。由此決定了在尿素工業(yè)中需要用壓縮機(jī)和泵對(duì)原料CO氣體、原料液氨、循環(huán)液氨、回收的甲銨溶液進(jìn)行升壓并輸送到合成高壓圈。襯里式尿素合成塔最初采用空塔，不設(shè)置內(nèi)件，塔的高徑比較大。外殼保溫，防止熱量外散。因此，為了穩(wěn)妥起見，在尿素生產(chǎn)中的塔設(shè)備常采用填料塔。 二 典型機(jī)器設(shè)備選型及論證 尿素合成塔的選型與論證塔設(shè)備的作用是實(shí)現(xiàn)氣（汽）——液相或液——液相之間的充分接觸，從而達(dá)到相際間傳熱與傳質(zhì)的目的。 尿素溶液的加工 （絕）后進(jìn)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(jīng)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)器分離段分離出的尿液去二段蒸發(fā)器中，140℃%的熔融尿素，經(jīng)分離段分離后，熔融尿素自熔融尿素泵送往位于造粒頂部的造粒器進(jìn)行造粒。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(guò)一段甲胺泵加壓后送往尿素合成塔。熱能回收段派出的氣液混合物進(jìn)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(jìn)一步發(fā)生冷凝。 尿素熔融液與未反應(yīng)成尿素物質(zhì)的分離合成 MPa（絕），進(jìn)入預(yù)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(lái)的熱氣體逆流接觸，進(jìn)行換熱蒸餾，使液相總的部分甲胺與過(guò)剩氨分解、氣化進(jìn)入汽相。 NH和CO合成尿素 來(lái)自液氨貯鑵溫度≦30℃，（絕）的原料液氨經(jīng)液氨過(guò)濾器過(guò)濾，并經(jīng)流量計(jì)后進(jìn)入液氨緩沖鑵的原料室。所以從技術(shù)性，經(jīng)驗(yàn)性，經(jīng)濟(jì)性，安全性方面綜合考慮選用碳酸銨鹽水溶液全循法較好。輸送設(shè)備少，無(wú)甲銨泵等。 缺點(diǎn)：氨氣提（熱氣提）效率不如二氧化碳?xì)馓?，需要設(shè)中壓分解循環(huán)，流程長(zhǎng)，設(shè)備較多。通過(guò)熱氣提方式，使相當(dāng)多的未轉(zhuǎn)化物直接返回。⑶蒸汽用量，冷卻水用量少。低氨碳比下介質(zhì)的腐蝕性較嚴(yán)重，因此采用防腐氧氣，并需注意爆炸問(wèn)題。實(shí)際上，為了維持合成尿素塔的反應(yīng)溫度，部分甲銨的生成留在合成塔中，而不是全部在高壓冷凝器中完成Ⅰ.二氧化碳?xì)馓岱üに嚨奶攸c(diǎn)：用原料CO2氣提，氣提效率高，使未轉(zhuǎn)化物大部分直接返回，少量殘余物在一次低壓分解循環(huán)即可回收，省去了中壓循環(huán)，簡(jiǎn)化流程。 c) w所謂氣提法就是用氣提劑如CO氨氣、變換氣或其他惰性氣體，在一定壓下加熱，促進(jìn)未轉(zhuǎn)化成尿素的甲銨的分解和液氨氣化。但熱回收利用不高，總能耗低于傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)法。原料液氨和二氧化碳同循環(huán)尿素合成后未反應(yīng)物氨和CO，經(jīng)分解分離后，用水吸收成甲銨溶液，然后循環(huán)回合成系統(tǒng)稱為水溶液全循環(huán)法。t {此法稱為全循環(huán)法。此法成本高，技術(shù)落后，早已淘汰不用。這種原料一次通過(guò)，未反應(yīng)物不循環(huán)返回合成塔的方法稱為不循環(huán)法流程。$ X+ h C0 k3 |9 K1 jamp。主要的尿素生產(chǎn)技術(shù)的工藝流程、主要設(shè)備和操作條件。從能量平衡來(lái)說(shuō)，即如何充分利用反應(yīng)熱量以降低能耗，是提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。投入的原料氨和二氧化碳僅部分地轉(zhuǎn)化為尿素和水，而未反應(yīng)的原料則溶解于這一水溶液中。尿素合成反應(yīng)只在較高溫度（140℃以上）下，其反應(yīng)速度才較快而具有工業(yè)生產(chǎn)意義。本次設(shè)計(jì)的是水溶液全循環(huán)制尿素，水溶液全循環(huán)法制尿素是指將尿素合成反應(yīng)后的物料分段減壓：加熱使其中末反應(yīng)的甲胺分解和游離氨解析出來(lái)，并逐段將氨和二氧化碳冷凝成液氨和吸收成氨基甲酸銨水溶液，用泵加壓返回合成系統(tǒng)中去循環(huán)利用。這為尿素工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。人體每天排出尿素2030g。設(shè)計(jì)包括尿素生產(chǎn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書、全廠工藝流程圖、全廠平面布置圖、生產(chǎn)
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