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水溶液全循环工艺装置在泸州天然气化工厂投产，同

2、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7

3、0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

4、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。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

5、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

6、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

7、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%