尿素生产工艺

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1、乌鲁木齐石化公司化肥厂二尿素装置采用的是荷兰斯塔米卡邦的二氧化碳气提工艺，设计产量1740t/d。该工艺流程先进，技术成熟，在国内外有着非常广泛的用户。该工艺主要分为原料压缩，高压合成，低压循环，蒸发浓缩，成品造粒，解吸水解等工艺过程，具有高压、高温，流程短，能耗低等特点。     该装置由中国石化集团兰州设计院承担工程设计，七化建公司承建，于1997年5月投产。自1997年成功试车以来，已累计生产尿素400万吨，广销全国各地。2005年本装置创历史最高年产尿素64.8万吨，是设计年产量的124.6%，同年，各项技术指标也达到历史最好，其中吨尿素耗氨571.89千克，耗二氧化碳746.37千克

2、，耗电15.54度，全部优于设计值，达到或接近国内外先进水平。       装置流程简述:由合成氨车间来的压力为2.0MPa液氨进入尿素装置经高压氨泵(103-J/JA)把液氨加压到15.5MPa，并经过高压氨加热器和高压喷射器送入到高压甲铵冷凝器(在高压系统中加入H2O2以起到防腐作用)。二氧化碳来自二合成氨车间， 经二氧化碳压缩机(102-J)加压到14.4MPa后，进入汽提塔，把合成塔来的反应混合物进行汽提后进入高压甲铵冷凝器(202-C)，然后与液氨进行反应生成甲铵，甲铵再进入合成塔(201-D)反应生成尿素后进入汽提塔(201-C)，在汽提塔壳侧用2.0MPa蒸汽进行加热，以提供甲铵

3、分解所需热量。从201-C出来的物料经气提塔液位调节阀LV-203减压分解后进入精馏塔。在精馏塔中进行加热，使反应混合物进行分解。气相进入低压甲铵冷凝器(301-C)冷凝生成甲铵，通过301-J返送回203-C。液相进入闪蒸槽，经过闪蒸槽闪蒸后进入尿液槽。用尿液泵把尿液槽的尿液送到一段蒸发器，在一段蒸发器中，尿液将增浓到95%，到二段蒸发器增浓到99.7%，由尿素熔融泵把99.7%浓度的尿素送到造粒喷头，造粒喷头将溶融尿素的液滴均匀地分布在造粒塔的横面上。液滴下降过程中形成固体颗状尿素，收集于造粒塔底部，利用刮料机将固体尿素刮入溜槽中，送到成品车间。在蒸发过程中产生的含有NH3、CO2和尿素的

4、工艺冷凝液进入氨水储槽(701-F)，再进入解析水解系统，通过水解将尿素分解成NH3和CO2，含有NH3和CO2的工艺冷凝液通过解析塔解析，将工艺冷凝液中的NH3和CO2分离出来，进入回流冷凝器(708-C)进行冷凝，冷凝后的液相通过706-J返回301-C。处理合格的废水送到动力车间。各系统流程说明1  氨系统压力为2.0MPa及温度为5～30℃的液氨进入尿素装置并引入高压氨泵(103-J/JA)。用高压氨泵把液氨增压到15.79MPa，并且经过高压氨加热器(103-C)把液氨加热到约69℃，经过高压喷射器(201-L)送入高压甲铵冷凝器(202-C)。高压氨泵为高速离心泵，其流量由调节阀F

5、V-152来控制，为保护泵设置了回流调节阀FV-152A/B。2  二氧化碳系统尿素生产用的CO2气体在CO2压缩机(102-J)中加压到约14.43MPa，温度110℃。从合成氨界区来的含有微量H2的CO2气体其压力为0.127～0.135MPa，温度为40℃，经CO2液滴分离器(101-F)导入CO2压缩机，在101-F中把液体分离掉，以防损坏CO2压缩机。双氧水系统正常操作时，尿素装置用的防腐空气由合成氨装置送来，进入CO2压缩机一段进出口管线。当不加入双氧水时，防腐空气同时在CO2液滴分离器入口管线加入一部分，使进气提塔前O2含量不小于0.5％；当双氧水正常投入时，加入的空气量必须使气

6、提塔(201-C)前的CO2气体中O2含量(由在线O2分析仪指示)为0.2～0.25％(体积)。3 高压合成系统经溢流管漏斗而离开合成塔的反应混合物，用调节阀(HV-201)使之排至气提塔。在气提塔中用液体分布器把混合物分配到气提塔管内。CO2气体和反应混合物逆流通过气提管。引起NH3分压的降低，其结果使甲铵开始分解。从高压蒸汽饱和器(902-F)来的饱和高压蒸汽在气提管外面加热，以提供甲铵分解所需热量。蒸汽压力由902-F的进汽调节阀(HV-901)和压力调节阀(PV-904)进行控制，使得出气提塔的液体中含6～8％(重量)NH3。气提塔壳侧的蒸汽冷凝液能从三个不同标高的管口排到高压蒸汽饱和

7、器，再由此将蒸汽冷凝液经液位调节阀(LV-901)送入中压蒸汽饱和器(903-F)，尿液温度从180～183℃下降到165～170℃。从气提塔出来的气体经液位调节阀(LV-203)排至循环系统。从气提塔顶出来的气体送入高压甲铵冷凝器(202-C)顶部，液氨也送到该设备顶部，其量要调节到使合成塔(201-D)出口气体中的NH3/CO2分子比为3～3.5，因为这是尿素反应的最佳比值。在202-C顶部上