基于snam氨汽提ur合成工艺中bi生成机理研究及控制优化

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1、四川大学硕士学位论文Snam氨汽提Ur合成工艺中Bi生成机理研究及控制优化姓名：刘涛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：梁斌;曾中全20040405Pq川人学T程硕{：学位论文Y65433lSnam氨汽提Ur合成工艺中Bi生成机理研究及控制优化研究生：刘涛指导教师：梁斌曾中全农用尿素(Ur)的质量指标包括总N含量、水分、粒度和缩二脲Bi(Biuret)含量等。Bi是Ur的缩合产物，Ur中的Bi不仅对农作物有害，还对设备稳定运行和工艺系统正常生产造成直接的不利影响。因此研究Ur产品中Bi生成的原理、含量、控

2、制方法对提高产品质量和优化操作具有重要的现实意义。Snam氨汽提Ur合成工艺通过高压合成和回收、提纯(分为中压、低压分解回收)、真空预浓缩，经蒸发和造粒，最后生产出成品Ur。Snare氨汽提Ur合成是一个复杂的气液两相过程，在液相中进行着化学反应，在Ur生产的整个过程中均有Bi生成。研究结果表明，影响Bi生成的主要影响因素有操作温度、压力、N／C(氨碳比)、Ur液浓度、反应(停留)时间t、生产负荷等。温度升高，Bi生成量增多，温度在100。C以下，反应进行速度很慢，丽在l30℃以上即明显加快；反应时间长，Bi生

3、成量会增加，时间愈长则损失Ur愈多，产生Bi愈多：ur液中的NH3含量多，NH3分压增大则Bi生成量减少，当有NH3存在时反应向Bi生成减小的方向进行；Bi生成速度随Ur液浓度的提高而加快。研究了Snam工艺流程中Bi生成机理和各工段生成分布情况，分析了现有生产工艺中Bi的生成及其对系统运行、产品质量的影响和危害，结合不同影响因素(如：Ur液浓度、停留时间t)和不同工艺参数(如：温度、压力)、工艺过程(如：高压合成和回收、中低压提纯、真空预浓缩、蒸发造粒)、操作条件(如：低N／C、低负荷)对Bi生成及其影响进行

4、了研究，提出了解决囊鬟，咚四川人学工程硕I：学位论文方案，包括工艺优化和操作改进包括生产过程中Bi的生成控制、低负荷和低N／C运行下Bi生成控制、回收尿液过程中Bi的控制、蒸发操作压力与温度的优化控制、蒸发系统长周期优化运行、降低Bi对蒸发系统影响的改进措施等^同时提出了设备、管道的技术改造包括二段真空分离器(V08)内加装过滤网及挡板增设冲洗水、解决二段分离器产生结晶物脱落影响系统的问题、“U”型管底部增加3”CY排放管、蒸发V07至“U”形管增加LW(低压冷却水)管线、减少Bi堆积对产品影响的控制等。生产实

5、践证明，这些措施对抑制Bi生成，保证产品质量、控制其对生产运行和设备的不良影响是有效的，产品中Bi含量可以可靠地控制在优等品指标(≤O．9％)内，在低N／C、低负荷、蒸发热洗、在长周期运行条件下均可以保证产品质量，并能消除生产过程中Bi生成或积存对设备和工艺系统的不利影响。关键词：Ur合成Bi生成控制优化——一一!!型查鲎三堡堡．!：兰堡堡兰AnStudyonthemechanismofBiuretformationanditscontrollinginaSNAMPROGETTIStrippingProcess

6、StudentLiuTaoSupervisorProf．LiangBinSeniorengineerZengZongquanBiuretimpurityisoneoftheimportantqualityindexesforfertilizerurea．Asapolymerofurea，itisharmfulnotonlytocrops，butalsotooperationofureaproduction．Itismeaningfultostudyformingmechanismandcontrollingme

7、asuresofBiuretinacommercialureaplant．Snamprogettiureaprocessincludeshighpressuresynthesis，purification(middleandlowpressurehydrolysis)，vacuumpre-concentrationandevaporation，andgranulationsections．Biuretisformedinalmostallstepsthroughouttheprocess．Thedataofac

8、ommercialoperationshowthatbiuretformationdependsontheoperationparameters，suchastemperature，pressure，N／CandH／Cratio，ere．Theformationofbiuretisslowbelow100℃．however,itacceleratedobviouslywhenthete