探索泸天化750td尿素装置高压圈扩能改造研究

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1、四川大学硕士学位论文泸天化750t/d尿素装置高压圈扩能改造研究姓名：郭春建申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘钟海;茅启昌20031001泸尺化750t／d尿臻址霄商恨恻于r能尥造liI{究2当代主要尿素生产技术2．1尿素生产工艺发展历程‘fL煳球豢I．业，I二产存在炳大障碍：(1)朱反应物的回收问题，在对此问题的研究过程中相继丌发了半循环法工艺、高效半循环法厂艺和全循环法：[艺。(2)尿素生产过程中介质对设备材料的腐蚀性．荷兰Stamicarbon公司采用加氧的办法防止奥氏体不锈钢材料的腐蚀，为尿素的大规模发

2、展提供了条件。50年代世界各囡推出了多种溶液全循环工艺流程：热气循环法、恩。浮液循环法、气体分离循环法、水溶液循环法。东溶液全循环法由于二l：艺简单，在较短时删氍得到快速发展。1956年幽荷兰Stamicarbon公t日设计的第一。家工渡觇攒的尿素厂投入生产；1958年Kellogg公司妊荚斛采粥惫人利FauseMontecatini全循环i_茁技术建域同产200吨尿袭‘J：厂：1958年卜1奉东洋商压公列建设的金衍环法尿素j：厂也丌始运行。拒{qj太j．60‘{i代沪天化；l进水溶液全循环法廉豢￡k产：技术。以后桐继引

3、进了⋯火批采用法E艺的，l÷产装箨。目前，为了提高竞争力，这螳装置夫都需要进行技术改造。Ial60年代之后．尿素：r业发展的特点是尿素装置趋于荤系列大型化和广泛采用汽提法：

4、岂。先后出现了二氧化碳汽提法，氨汽提法和Fl本ToyoKoatsu全循环改良C法。80年代之后．二二氧化碳汽提法和氨汽提法得到进一步改进和完善。日dd，眦界l：已经工业化的尿素生产r：岂技术主耍有二氧化碳汽提法，氩汽提法，UTI法。ACES法．而近卜年来全球新建的确尿索装背约有80％以t：恐采用荷兰Stamicarbon公词二氧化碳汽提法尿素：r艺和

5、意大利Snamprogetti公司的氨汽提法尿素一[艺。1912．2当代主要尿素生产工艺22．1二氧化碳汽攫法尿素工艺茼兰Stamicarbon公司于40年代后期丌始尿素生产工艺的研究。60年代初丌发了二：氧化碳汽提法尿素]：：艺，1964年Stamicarbon厂f产20吨的尿素实验装置建成，到19674：二．：氧化碳汽提法尿素工厂『F式投产。20ID台成塔201C汽捉塔202c高骶甲饺冷凝器203c高压洗涤器图1二氧化碳汽提法高压圈流程示意囱j。：氧化碳汽提工艺尿素的合成和高压回收郝分主要由合成塔、二氧化碳汽提塔、高

6、压甲铵冷凝器和高压洗涤器组成。合成塔操作条件泸天化750ffd尿求址置商Mf程

7、士r能政造研究为：t=183℃P=l39MPaNH／COz=3．6H20／C02=O．6～07C02转化率为58％联系合成液经溢流管从合成塔底部排出进入汽提塔l二部，再经塔I^j液体分^t；}}!；均匀分配到每根汽提管，沿管壁成液膜下降，在塔F部导入的。。：氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流接触，管问以蒸汽加热。台成反应液中过剩氨及未转化的甲铵被汽提蒸出和分解。从汽提塔排出的气体，与液氨以及高压洗涤器来的甲铵+一起进入高压甲铵冷凝器，冷凝及来

8、冷凝的物料一起进入合成塔，合成塔顶排出的气体进入高压沈涤器，羽循环段束的甲铵液冷凝吸收，然后再经商匪甲铵冷凝器返M合成塔。0012．2，2氨汽提法尿素工艺意人利Snamprogetti公rd创建I：}__1956年．神160年代初丌始尿素，Ji产：的{ij}：究。1966年第一个以氨为汽捉4t的F1产70吨的尿素装置建成投J“．r：it刈利}_闷氨汽提]：艺的腺素r。称为第⋯代氨汽提法。将氨直接通入汽提塔底部。在70年代中期改进了没计，4：向汽捉塔加氨，这就是所谓的自汽提工艺或称为第二代氨汽提法。⋯1氨汽提_]‘：艺尿素

9、的合成和高压回收部分主要出一个合成塔、⋯个汽提塔、一个甲铰冷凝器和一个甲铵分离器组成。合成塔操作条件为：t=188℃P=15．6MPaNHflC02=3．6H20IC02=0．6—0．7CO!转化率为65％扁j}‘合成塔fJ{J合成液进入被蒸汽撕热的降麒式汽挺塔顶部．合成液在列J11人学T程坝f。论空汽挺管内呈膜状向下流动时被加热，由于氨自溶液中沸腾逸出所起的汽挺作}}j，使溶液中二：氧化碳含量卜．降。汽提塔顶部的气体和来自中脏系统的甲铵液进入高压甲铵冷凝器，在商压甲铵冷凝器中，除少量惰性气体外．全部混合物均被冷凝，气液

10、混合物在甲铵分离器中分离，甲铵与液氧混合进入合成塔。R10I一台成塔E{0l一汽提塔V101一甲铵分离E104一高压甲铵冷凝囤2氨汽提法流程示意图泸天化750t／d碾索城霄l：。hH：蚓壬r能改造州究3对泸天化750t／d尿素装置运行现状的分析31989年改造的基本情况∥r火化老系统球索凝置系上f址纪60t叫匕从荷兰