【正文】 %(3)閃蒸槽出口溶液組成：尿素：水=71 ：29(重量比 ) 計算：尿素合成塔排出溶液總氨量 ，C0 2 含量 ，總過剩氨量：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)過程生成縮二脲 ，水解尿素 計算 (1)水解尿素計算： 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)過程水解尿素 ，生成縮二脲21 / 72 計算 (1)水解尿素計算： 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 NH3：+。 ：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 計算(1)生成縮二脲計算：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。12 / 723　化工工藝設計 設計基礎數(shù)據(jù) 設計條件：(1)界區(qū)條件：設計年生產(chǎn)量 10 萬噸尿素合成工藝(2) 原料液氨：純度≥%(重量%) 溫度≤30 含油量≤10ppm 數(shù)量： 壓力：( 絕)(3)原料二氧化碳氣體：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℃ 以下對碳鋼不銹鋼無腐蝕 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：進界區(qū)，常溫，出界區(qū)，80℃ 壓力：進界區(qū) (絕) 數(shù)量：13t/h13 / 72(8) 儀表空氣： 質(zhì)量：無油，無水，無塵，無雜質(zhì) 露點：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： 設計產(chǎn)量，日產(chǎn)尿素 333 噸(2)產(chǎn)品質(zhì)量： 符合 GB2440——91 國家農(nóng)用尿素標準(3) 消耗定額： 以噸尿素為準，液氨： 噸，二氧化碳： 噸，冷卻水：180 噸 主要工藝控制指標 二氧化碳壓縮機 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 凈化后二氧化碳氣體含硫量＜(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) 物料平衡計算 設計條件的確定 計算基準:以一噸尿素為基準. 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： 成品包裝儲運損失: 解析廢液損失： kg 共計： 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： 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： kg 二氧化碳壓縮系統(tǒng)： 條件 組成：C0 2：% N2：% 02 ：% 氣體含硫量忽略不計 參數(shù)：P= t=35 C? 計算(1) 進入二氧化碳壓縮系統(tǒng)的干二氧化碳氣體量16 / 72 C02：785kg 或 N2： 或 02 ：= 或 干二氧化碳氣體量：785++= 或 ++=(2) 二氧化碳氣體帶入水量H2O: ()= 或 (3)二氧化碳氣體在壓縮系統(tǒng)的損失量(干基) C02： 或 N2： 02 ：(4)壓縮后的二氧化碳氣體量(干基) C02：= 或 N2：= 或 kmol02 ：= 或 計： 或 (5)壓縮后二氧化碳氣體含水量：40℃時，水蒸汽壓力 故氣相含水量：()= 或 (6)二氧化碳壓縮機各段排出水量 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 計算：(1)生成尿素的計算: 每噸成品尿素含尿素：985kg 損失尿素： 水解尿素。綜上所述，平面布置有以下幾個特點：1 廠房建筑物的布置與生產(chǎn)工藝流程相適應。這樣，可使場區(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。既有專門的綠化區(qū)，也有環(huán)繞廠房及其他建筑物的綠化帶。（5） 行政管理機構(gòu)和福利區(qū)：辦公樓位于廠前區(qū)且位于主導風向的上風向。（4） 堆場和倉庫：布置在主導風向的下風向，置于廠區(qū)邊緣，靠近主生產(chǎn)車間，且位于主力干道邊緣。d 水處理車間：靠近負荷中心，處理每日生產(chǎn)車間所需的工業(yè)用水，并提供部分生活用水。b 鍋爐房：布置在用蒸汽較多的地方，且是主導風向的下風向?！】偲矫娌贾酶攀觯?）各車間布置:以控制室為核心,便于操作.（2） 生產(chǎn)區(qū)布置：該尿素生產(chǎn)車間采用露天式生產(chǎn)模式，各工段按流程的順序建設，本設計中呈 U 型。（9） 采取各種措施，提高建筑系數(shù)和場地利用稀疏。（7） 近期建設和遠期發(fā)展相結(jié)合，主要生產(chǎn)車間留有適當?shù)陌l(fā)展余地，但必須注意與城市建設和地域總體規(guī)劃相適應，輕化工工廠變化較快，綜合利用較廣，加工深度較深，大多數(shù)工藝流程更新快，這要求在設計實現(xiàn)留有較大的預留地，以滿足工廠發(fā)展變化的需要。（5） 人流、物流各行其道，路線短捷，避免交叉。（4） 各車間之間注意滿足防火、衛(wèi)生等國家安全規(guī)定，各種廠房按性質(zhì)分區(qū)集中。（2） 要能夠充分結(jié)合場地優(yōu)勢、地位、地貌等有利條件，因地制宜，緊湊布置，節(jié)約土地，少占良田，少拆房屋，提高土地利用率。 公用工程概述 廠址選在平頂山市的郊區(qū)，有可靠的供電網(wǎng)，輸、供電系統(tǒng)，附近有鐵路、國道，交通便利，水力設施齊全. 勞動力資源條件 廠區(qū)地處平頂山市郊區(qū),并且與省會鄭州靠近,因此人力資源極其豐富. 總平面布置 　總平面布置的基本原則（1） 總平面布置首先必須滿足生產(chǎn)要求，以最大限度的保證生產(chǎn)作業(yè)線的連接、短捷、方便，從原料進廠到成品出廠，整個流程必須符合生產(chǎn)工藝要求，力求做到流程線路暢通、連續(xù)、短捷、避免交叉進行 ，是各種物料的輸送距離為最小。一段蒸發(fā)分離器、二段蒸發(fā)分離器及閃蒸槽出來的氣體，大部分水蒸氣和少量的氨去冷凝、真空系統(tǒng)，回收殘余氨后放空。預分離器、中壓循環(huán)分離器、低壓循環(huán)分離器及精餾塔頂部出來的氨和二氧化碳，進入回收系統(tǒng)。自閃蒸槽出來的尿液進入尿液貯槽，用尿素溶液泵打入中壓蒸發(fā)加熱器及低壓蒸發(fā)加熱器，在不同真空度下加熱蒸發(fā)，氣、液分別在中壓蒸發(fā)分離器及低壓蒸發(fā)分離器內(nèi)分離。氣、液在低壓循環(huán)分離器內(nèi)分離。尿素熔融物從塔頂出來進入預分離器，將氨基甲酸銨和氨進行分離。 水溶液全循環(huán)法流程介紹水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)工藝流程詳見圖,流程說明如下:(1)二氧化碳的壓縮與凈化:原料二氧化碳經(jīng)一二段壓縮到 ～(絕),冷卻除油除水后,送往二氧化碳凈化工序,經(jīng)脫硫后,凈化氣體經(jīng)三﹑四﹑五段壓縮至 (絕),約 125℃送往尿素合成預反應器.6 / 72(2)氨的輸送及尿素的合成:原料液氨經(jīng)液氨過濾器后,與循環(huán)液氨共同進入液氨緩沖器,經(jīng)液氨泵加壓至 (絕),送往液氨預熱器,被蒸汽冷凝液加熱至約 70℃,送往預反應器.原料二氧化碳氣體﹑液氨和循環(huán)回來的一段甲銨液在預反應器中混合后,送往尿素合