尿素生产技术 教学课件 作者 池永庆 编第一章 概述.ppt

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1、尿素生产技术第一章概述第一节尿素的性质第二节尿素的用途及产品标准第三节尿素的生产方法简介第四节尿素生产对原料的要求第一节尿素的性质一、尿素的物理性质尿素（Urea）学名碳酰二胺，分子式为CO(NH2)2，相对分子质量为60.06，含氮量为46.65%，结构式为纯净的尿素是无色、无味的白色针状或棱柱状结晶体，在常压下尿素的熔点为132.7℃，在20℃时尿素饱和水溶液的密度为1.146g/cm3，固体尿素密度为1.355g/cm3，温度每增加1℃，密度将降低0.000208g/cm3，20℃时比热容为1.334J/g·

2、℃，结晶热为224J/g，临界温度102.3℃。尿素水溶液的密度和黏度随浓度升高，温度降低而增大，尿素水溶液的沸点随浓度降低、压力降低而降低。二、尿素的化学性质1.尿素的缩合反应尿素在加热的条件下易发生分子间缩合脱氨生成缩二脲、缩三脲以及三聚氰酸等化合物。在常压下2CO(NH2)2NH2CONHCONH2+NH3↑(1-1)当温度超过170℃时，三分子尿素缩合生成缩三脲或三聚氰酸等：3CO(NH2)2NH2CONHCONHCONH2+2NH3↑(1-2)3CO(NH2)2C3N3(OH)3+3NH3↑(1-3)H2

3、N--CO--NH2NH4[O--C=N](1-4)2.尿素的水解反应尿素与水作用首先生成氨基甲酸铵（以下简称甲铵）CO(NH2)2+H2ONH4COONH2(1-5)生成的甲铵在水的作用下，并部分进一步水解生成碳酸铵NH4COONH2+H2O(NH4)2CO3(1-6)碳酸铵分解为碳酸氢铵和氨(NH4)2CO3NH4HCO3+NH3↑(1-7)碳酸氢铵最后完全分解为氨、二氧化碳和水NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O(1-8)当加热尿素的水溶液温度高于130℃时，尿素会直接水解为氨和二氧化碳：CO(NH2)2

4、+H2O2NH3↑+CO2↑(1-9)3.尿素的加成反应CO(NH2)2+HNO3=CO(NH2)2·HNO3(1-10)尿素的硝酸盐，微溶于水，加热即可迅速发生分解甚至发生爆炸。CO(NH2)2+H3PO4＝CO(NH2)2·H3PO4(1-11)尿素的磷酸盐易溶于水，是良好的复合肥料。H2O2+CO(NH2)2=CO(NH2)2·H2O2(1-12)第二节尿素的用途及产品标准一、用作肥料尿素是目前使用的固体氮肥中含氮量最高的化学肥料，尿素的含氮量为硝酸铵的1.3倍，氯化铵的1.8倍，硫酸铵的2.2倍，石灰氮的2

5、.3倍，碳酸氢铵的2.6倍，以单位氮为基准，尿素的生产、运输、贮存和施用费用是最低的。二、用于饲料尿素可用作反刍动物（如牛、羊等）饲料的非蛋白氮填加剂。三、用作其他工业原料尿素在工业上用途很广。在有机合成工业中，尿素主要用作合成高分子聚合物的原料，如用于生产合成脲醛树脂、有机玻璃等。......第三节尿素的生产方法简介尿素最先发现于1773年，1828年科学家佛勒在实验室用氰酸与氨进行反应，第一次得到合成尿素。到目前为止，尿素生产方法很多，但其主要区别在于未转化物的分离与回收方法不同。20世纪30年代中期有了不循环

6、法。20世纪50年代初期又发展了半循环法。20世纪60年代初期又在半循环法的基础上发展了全循环法。水溶液全循环法气提法等压循环法第四节尿素生产对原料的要求生产尿素的原料氨采用液氨。液氨中的水，油及惰性气溶解量愈低愈好。液氨中氨含量，一般不低于99.5％(质量)。液氨中含油量应不高于15ppm。生产尿素用的二氧化碳，必须满足以下要求。二氧化碳含量大于98.5％(干基体积)，惰性气体量小于1.5％(体积)，硫化物小于15mg/m3(以总硫计)。合成尿素的原料液氨要求NH3>99.5％(质量)，水和惰性物质含量<0.5％

7、，油含量<10×10-6(质量)，并不含固体杂质（如催化剂粉末等），液氨送往尿素合成之前应具有一定静压力和过冷度。合成尿素要求二氧化碳纯度>98.5％(体积干基)，硫化物含量<15mg/ml，其他惰性气体含量要尽可能低。二氧化碳送入尿素合成时，应为该温度下的水蒸气所饱和并具有一定压力，如果原料二氧化碳不符合要求，也应进行净化处理。Thankyou