尿素生产分析和总结.pdf

尿素生产过程的优化 姓名：崔璨 学号： 2009200426 尿素，化学名称为脲或碳酰胺，结构式 CO(NH ) 或NH CONH ， 2 2 2 2 分子式 CH4 ON2 ，是重要的化学肥料。化学肥料在农业经济发展中占 有举足轻重的地位。 在化学肥料的氮肥诸品种中， 尿素的发展是比较 晚的，但是自投入工业生产以来，即得到迅速发展。特别是六七十年 代以来，尿素生产的速度和规模远超过任何其他氮肥。目前，全世界 尿素产量占氮肥总产量 (以氮计 )的1 ／3 以上，跃居首位，且还有继续 增长的趋势。 尿素作为化肥， 具有一系列的优点。 尿素的含氯量在 46％(质量 ) 以上，超过任何其它固体氮肥， 如硝酸铵 NH NO (35 ％)，硫酸铵 (NH ) 4 3 4 S0 (21 ％)，氯化铵 NH Cl(26 ％) ，碳酸氢铵 NH4HCO (18 ％)等，节 2 4 4 3 省了运输、贮存、施用等费用。尿素是中性速效腮料，施予土壤中以 后不残留使土壤恶化的酸根， 而且分解出来的二氧化碳也可为植物所 吸收。尿素的施用及贮藏性能好，不分解，不吸潮，不结块，流动性 好，无爆炸性。尿素还可以配成多营养成分的混合肥料和复合肥料， 以满足不同土质，不同作物之需。 尿素生产的两种主要原料为氨和二氧化碳， 均可来自合成氨厂， 所以尿素的生产只得与合成氨厂配合， 不必另设诸如硝酸厂、 硫酸厂、 减厂等，因而建厂选址方便，建厂投资也省。现代的尿素生产每单位 氮的成本已低于硝酸铵、硫酸铵等化学肥料。 CO2 汽提尿素生产工艺中，高压合成系统的运行质量对整个装 置的能耗、 氨耗有着至关重要的影响。 而在高压合成系统中合成转化 率作为一个重要的衡量参数，直接反应了整个系统的实际状况的好 坏。如何优化高压系统操作，提高合成塔转化率就显得尤为重要。 1.尿素生产流程简介 1.1尿素高压合成系统流程简介 塔西南化肥厂尿素装置采用荷兰斯太米卡邦 CO2 汽提工艺，设 计年生产能力为 34 ×104t 尿素。高压合成系统主要包括四台设备， 合成塔（ R201）、汽提塔（ E201）、池式冷凝器（ E205）和高压洗 涤器（ E203）。现就装置的生产实际，简要说明实际生产中如何提高 1 尿素合成转化率。 1.2存在的问题 尿素合成塔反应情况的好坏对整个高压系统和低压系统都会产 生严重的影响， 不仅能制约装置生产强度的提高， 对产品质量也将造 成一定的影响。合成转化率偏低时， 主要出现的问题有以下几个方面。 （1）合成塔反应温度整体低于正常水平。 （2） 汽提塔消耗蒸汽量增加较多，出液温度（ TR- 210 ）高。 （3）低压循环系统负荷重，压力高，气相控制阀（ PPV- 302） 开度 大，低压甲铵冷凝器液位槽（ V301 ）液位不易控制，经常处于满液 状态。 （4 ）氨水槽（V703 ）溶液中氨和 CO2 含量明显上升，解析水解操作 难度加大，压力高，解析废液电导超指标。 1.3原因分析 合成塔的工艺设计指标转化率为 58 ％，