14万吨尿素工艺流程

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1、工艺流程尿素生产的基本原理及工艺条件1、尿素合成的基本原理生产尿素的原料是NH3和CO2。尿素合成反应分两步进行：第一步2NH3+CO2=NH2COONH4+Q1第二步NH2COONH4=CO（NH2）2+H2O-Q2第一步是强放热反应，加压下反应速度很快。第二步是温和的吸热反应，反应速度相对较慢。总反应式2NH3+CO2=CO（NH2）2+H2O+Q2这是一体积缩小的可逆放热反应合成反应的CO2转化率受压力、温度、进料的NH3/CO2摩尔比，H2O/CO2摩尔比和在合成塔内的停留时间等诸因素的影响；合成反应速度随温度增高而

2、加快，随压力增高而加快；但当压力增大到一定值后，再提高压力，转化率不再有明显的提高。提高反应物氨的浓度，也可增大CO2转化率。在生产过程中由于氨比二氧化碳容易回收，一般使氨过量。另外转化率还受合成塔容积极因素的限制，不可能达到平衡转化率。2、尿素生产的工艺条件根据尿素合成的基本原理，本装置尿素合成的工艺操作条件是：温度170-186℃；压力19.8Mpa；氨与二氧化碳的摩尔比（NH3/CO2）为4：1；水与二氧化碳的摩尔比（H2O/CO2）约0.65，CO2转化率约65%。工艺流程说明一、二氧化碳压缩来自脱碳工序的CO2气，

3、其纯度为98.5%(干基、体积)，为了防腐的需要加入空气，空气加入量相当于原料CO2气体含0.5%（干基、体积）,上述气体经液滴分离器分离后进入CO2压缩机，经压缩至20.MPa[表]，温度大约为125℃，送往尿素合成塔。二、氨的输送及尿素合成自界区来的液氨，压力为1.9—2.1MPa(表)，经液氨过滤器及流量计记录流量后入液氨缓冲槽的原料室，来自氨冷凝器的循环液氨进入氨缓冲槽的回流室，其中一部份越过挡板，与原料氨混合后，经液氨泵加压至20.MPa(表)送往预热器，被蒸汽冷凝液加热至大约40-70℃进入尿素合成塔，液氨缓冲槽

4、回流室的液氨作为一吸塔的回流氨。原料CO2气、液氨、循环工序来的一段甲铵液同时送入预混器后,再进入第一尿素合成塔底部，经一塔出口连通阀进入第二合成塔底部，在约20MPa(表)，183℃合成条件下，约65%左右的CO2转化为尿素，反应混合物自塔顶排出，尿素合成塔压力由出口压力调节阀控制。三、循环回收尿素合成塔的反应混合物经出口压力调节阀减压至1.7MPa（表），进入预分离器，气相去闪蒸换热段与二段甲铵液混合溶液进入一吸外冷器（A），再进入一吸外冷器（B），预分离的尿素溶液进入预蒸馏塔，预蒸馏的尿素溶液经蒸馏段下部流入一段分解加

5、热器（分解热由加入壳侧的中压蒸汽提供），溶液被加热到160℃；在此甲铵的分解率约为88%，总氨蒸出率为90%，出一段分解加热器的气液混合物入预蒸馏塔底部的分离段，气体自下而上地通过蒸馏段自塔顶排往一段蒸发器热能回收段与二段甲铵液混合溶液进入一吸外冷（B），尿液经液位调节阀入二段分解塔。一段分解系统所需的防腐空气由合成氨提供，空气从一段分解加热器尿素溶液入口管道上补入。来自预蒸馏塔的一段分解气与二段循环来的甲铵液在一段蒸发器热能回收段混合，一段分解气部份冷凝，放出的冷凝热用于加热尿素溶液，出热能回收段的气液混合物与闪蒸换热段的

6、气液混合物混合经外冷却器B进入一段吸收塔底部，气体通过鼓泡吸收，未吸收的气体进入一段吸收塔上部的精洗段，气体中的CO2被来自惰性气体洗涤器的浓氨水与来自液氨缓冲槽的回流氨洗涤吸收，塔顶排出的气体几乎为纯净的氨，其中含CO2小于100ppm，该气体进入氨冷器（A1A2），部分气氨被冷凝下来流往液氨缓冲槽，出氨冷凝器（A1A2）的气体经惰洗器防爆空间后，依次进入氨冷凝（B），氨冷凝器（C），冷凝液氨也流入液氨缓冲槽；未冷凝气体送至惰洗器，被来自二段循环第二冷凝器的氨水吸收,出惰性气体洗涤器的浓氨水送入一段吸收塔顶部。出一段吸收塔

7、底部的甲铵液经一段甲铵泵送入合成塔。未冷凝气体尾气减压至0.3—0.5mpa送至精洗塔用蒸发冷凝液洗涤气体中的氨后放空，液体作为二循一冷补给液。予蒸馏排出的尿液经液位调节阀减压至0.29—0.39mpa（表）后，送入二段分解塔上部的填料，溶液与来自二段分解塔加热段的气体逆流接触后进入加热段被蒸汽加热到138—142C，尿素溶液中残留的过剩氨与甲铵基本蒸出，出加热段的气液混合物经分离后，尿素溶液经液位调节阀减压送往闪蒸槽，气体经填料段分离后从塔顶排出，与来自解吸系统的解吸气混合后进入二循一冷凝器，被蒸发冷凝液吸收，生成的二甲液

8、由二甲泵分别送往一段蒸发器热能回收段和闪蒸换热段。出二循一冷凝器的气体在二循二冷冷凝器内继续由蒸发冷凝液吸收，生成的氨水由氨水泵送往惰洗器。尾气去尾吸塔。精洗塔尾气与二循二冷凝器尾气混合后由尾吸塔底部进入，被来自尾吸泵的碳铵液吸收后，液体又回碳铵槽，尾气通过放空总管放空，精洗塔的液体进入二