中国尿素中间试验装置

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1、中国尿素中间试验装置（3000t/a）于1958年在南京化肥厂建成投产，因此至今年中国尿素工业化生产已整整50年了。试验是从水溶液半循环法开始的，吨尿尾气中氨量为650kg左右，后发展到高效半循环，即一段分解气中氨回收利用程度有所提高，但尾气中仍有176kg氨。1960年我国引进前苏联10kt/a不循环法尿素装置在太原化肥厂投产。1962年南京永利宁厂半循环装置通过国家技术鉴定。根据此工艺由化四院设计的2套40kt/a半循环法装置先后在上海吴泾化工厂和浙江衢州化工厂投产。1966年我国引进荷兰Stamicarbon公司的两套80kt/a水溶液全循环工艺

2、装置在泸州天然气化工厂投产，同时化四院利用上海化工研究院测试的水溶液全循环法工艺技术数据，并借鉴进口装置的设备结构，自行设计了80kt/a和110kt/a尿素装置(整个装置的设备也均由国内生产)，于1966年11月在石家庄化肥厂投入生产。该厂因**干扰，试完车后就停车。直至1970年1月，湖南湘江氮肥厂新建的45kt/a合成氨配80kt/a尿素装置投产，可以说这是国产化的第一套水溶液全循环法工艺装置，采用的是预分离工艺，衬里式合成塔（内径1.4m）由上海锅炉厂试制，这是国产第一台尿塔，一吸塔精洗段为浮阀塔，也是第一台。笔者组织和指挥了中国第一套国产化尿

3、素装置的投产，并不断地改进和完善，使装置运转正常化。上世纪70年代开始至80年代初，我国建设80～110kt/a中型规模的尿素装置有32个厂，38套（包括两套进口），称前38套。这期间不断对中尿设计进行修改，前后共有四个版本。第四版是较为完善的一个版本，如浙江衢化、江西氨厂等都使用此版本建设。1986年我国尿素工业掀起了一个新的发展**，众多的小氮厂进行改产尿素的技术改造，使小氮厂发生了质的变化，首先3套40kt/a水溶液全循法小尿素试验装置在山东邹城、平度和河南辉县相继投产，特别是由笔者带队开车的辉县装置一次试车成功，给当时占我国合成氨产量50%的小

4、氮厂由碳铵改产尿素展现了美好的前景。在“七五”和“八五”期间，国家选定150家有较好条件的小氮厂改产尿素，共有120多个厂，其中18家厂建有两套，山东鲁西和山西临猗各建三套，投产装置中约有70%改造至100kt/a以上，其中还有150～200kt/a规模的。中型尿素装置在“七五”至“九五”期间，增加了16套，又称后16套，因此中尿装置共有54套。后16套在原小氮厂中建设的多，原中型厂建第二套时采用氨汽提、CO2汽提者为多。上世纪90年代后期至今，小尿素厂加大了技改力度，使装置能力大幅度提高，汽耗大幅度下降，成为中国水溶液全循环法工艺装置高产低耗的楷模。

5、经过简单的增产节能技术改造，汽耗可降至1100kg，众多的原小氮肥厂新建尿素装置时仍采用此工艺，其投资低于CO2汽提工艺装置的一半，如8－13，12－20，18－30规模的厂相继建成。鲁西集团八厂的水溶液全循环工艺装置设计为400kt/a，最近实产已达到500kt/a。如果按笔者的技术加以改进，汽耗可望降至1000kg。这是我国目前最大生产规模的水溶液全循环工艺装置，从汽耗降低水平来看，可以与大型CO2汽提、氨汽提工艺相媲美。下面介绍我国水溶液全循环尿素技术的发展情况。1中尿运行初期存在的问题及改进措施1.1设计中存在的较大问题（1）框架高度湘江氮肥

6、厂即第一套的设计受**“技术革命”的影响，框架高度仅18.5m，因此一段循环系统设备之间的位差不足，导致出现回流氨加不进一吸塔，一甲泵打不好等问题，装置难以正常运行。第二版设计时就改为23.5m，到第四版设计时为26.5m。1986年三套小尿试验装置标高为28.0m，到小尿40kt/a装置定型设计时已提到30m，因此小尿素装置一投产，就能较平稳地长周期运行。（2）设计裕量大因原设计富余量大，特别是一蒸加热器、二蒸加热器，吨尿面积比引进装置大得多。设计时没有核算各段缩二脲增加情况，从引进装置知道各工序允许的缩二脲值。当时中尿装置都是新建厂，合成氨能力还

7、未达到设计水平，因此尿素装置在低负荷下运行，致使成品中缩二脲在3%～4%。小尿素装置投产时也有这种情况，因扩建的合成氨能力出不来。1.2中尿装置运行初期降低缩二脲的探索（1）齐鲁一化李裕书总工对比引进装置一蒸加、二蒸加吨尿面积比，认为原设计面积偏大。原化肥司中氮处为此专门在该厂召开质量问题技术交流会。会上齐鲁一化介绍降低缩二脲的经验，一蒸加的面积应是日产一吨尿素用一根管子；二蒸加面积不能大，以缩短停留时间，二段加热器是缩二脲增加的关键部位，因尿液浓度已达99%，缩二脲增长值与浓度的平方成正比；而且又在140℃下运行，面积一大，缩二脲增值速度特快。当时大

8、多数厂都堵一部分列管，使之与引进装置吨尿面积比相当，于是缩二脲降低到当时合格品标准，为1.5%