尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较
目录
一、概述 (2)
二、技术介绍 (2)
2.1尿素水解制氨技术 (2)
2.2尿素热解制氨技术 (3)
三、应用现状 (4)
3.1尿素热解技术 (4)
3.2 尿素水解技术 (5)
四、投资、运行费用比较 (6)
4.1设备投资、安装费用比较 (6)
4.2 运行费用比较 (6)
五、结论 (6)
关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍
及技术、经济比较
一、概述
“十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置，其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式，随着国内民众和企业安全意识的加强，加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷，尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠，逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。
尿素是氨的理想的来源。尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。尿素是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害；可以被散装运输并长期储存；不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。
尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。先分别介绍及对比如下：
二、技术介绍
2.1尿素水解制氨技术
尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含氨气和二氧化碳。其化学反应式为：
NH
2-CO-NH
2
＋ H
2
O → 2NH
3
↑＋ CO
2
↑
尿素水解制氨系统由1）尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。
尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约50%浓度的尿素溶液，随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中以供电厂使用。尿素溶液通过泵输送到水解反应器中水解产生氨气，氨气随后进入氨空气混合器后喷入烟道用作烟气脱硝的还原剂。
尿素水解制氨简要工艺流程如下：
尿素水解制氨系统可以采用单元制布置（一台水解器产氨供一台炉），也可采用公用制布置（一台水解器产氨供多台炉，同时备用一台水解器）。
目前的尿素水解制氨反应器与传统的技术有较大的差异，水解反应器运行温度约为130~160℃，压力：0.4~0.6MPa。
由于尿素水解制氨系统解决了液氨的装卸、运输、储存等问题，水解器制氨备案随制随用，无需储存，彻底解决了电厂脱硝工程还原剂制备系统的安全隐患问题。通过实地考察，国内主要水解反应器供货厂家成都锐思环保公司采用橇装模块化供货，模块上无转动机械，重要仪表均设置有冗余，实现了全自动控制，能够很好的跟随机组负荷的响应，运行稳定、可靠。尿素水解制氨系统主要的能源方式是电厂的辅助蒸汽，所需要的蒸汽参数为：压力0.7MPa，温度180℃以上。通常每台炉需氨量约200kg/h的情况下，蒸汽耗量约为0.8吨/h。
2.2尿素热解制氨技术
尿素热解制氨的原理是利用辅助能源（燃油、电加热等）在650℃温度的热解炉内，将雾化的尿素溶液直接分解为氨气，其反应方程式为：
CO(NH
2)
2
→ NH
3
+ HNCO
HNCO + H
2O → NH
3
+ CO
2
尿素热解制氨系统是由SNCR技术发展而来，早期的该项技术主要由美国燃料公司开发。尿素热解制氨系统由1)尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素热解系统组成。其中1）、2）与尿素水解制氨系统几乎一致。
尿素热解制氨系统简要工艺流程如下：
尿素热解系统的尿素溶液制备和储存系统几乎和尿素水解一致，其主要设备为热解炉。尿素热解制氨系统只能采用单元制布置（一台热解炉产氨供一台炉）。
尿素热解制氨系统的热解炉温度较高，其温度场前期主要由燃烧柴油等方式实现，目前国内主要以电加热一次风为主。2015年改造的高温烟气加热一次风的方式实际运行效果不理想。当热解系统采用应用最广的电加热一次风的方式时，每台炉需氨量约200kg/h时，电加热的功率约为650KW/台炉。
三、应用现状
3.1尿素热解技术
尿素热解制氨系统是由SNCR技术发展而来，早期的该项技术主要由美国燃料公司开发，早期主要依赖于进口，国内目前国产的主要供货商为北京洛卡环保公司，目前该公司已被厦门三维丝公司收购。
其主要优势是美国燃料公司在国内推广应用较早，目前业绩相对较水解技术多，国内业绩约200余套。目前国内的某些设计院、工程公司在还原剂制备系统
关注较少，对新技术、新知识接触较少，在方案制定阶段主观上更愿意推荐有现成资料、现成文档、图纸的方案。
其主要缺点是运行物耗、能耗高，因需要采用雾化喷嘴，雾化风消耗大，喷嘴易堵塞，导致热解炉内结块严重。机组脱硝需氨量越大，相对水解技术年运行费用相差也就越大，2×660MW机组年运行费用相对水解技术每年多支出约500万元。国内个别电厂出现热解炉及其尾部烟风道燃烧、爆炸等安全事故。
3.2 尿素水解技术
国内首套尿素水解制氨技术于2011年8月在湖北武汉长源青山电厂2×350MW机组中投产使用，由龙源环保公司实施。国外主要供货商为美国walhco 公司，国内供货商为成都锐思环保公司，其技术为始于2009年的自主研发，目前该成都锐思环保公司占据国内80%市场份额。
其主要优势是年运行费用低，主要供货厂家均采用撬装模块化供货，成品质量高，免维护，现场工期短，自动化程度高。
其主要劣势是其技术2011年前主要掌握在国外厂商，进口设备价格较高，国内公司厂家于2012年才有2×600MW机组中投运，国内电厂对水解系统认识度不高，目前国内应用业绩约70余套。
四、投资、运行费用比较
4.1设备投资、安装费用比较
尿素热解、水解制氨系统的设备初投资及占地情况二者相当。由于水解反应器采用撬装模块化供货，已经机电控一体化集成了，其现场施工安装费用省，工期短，可以公用制布置，现场费用采用水解技术较热解技术低。
4.2 运行费用比较
以陆丰宝丽华·甲湖湾电厂4×1000MW机组为例，单台炉的氨耗量约为210kg/h，采用尿素水解制氨技术和热解制氨技术年运行费用对比如下：
甲湖湾电厂每年（5500运行小时数）采用尿素水解技术相比采用尿素热解技术可节约运行费用约为620万元/年。
五、结论
尿素水解制氨系统因其安全、稳定、可靠、运行费用低，逐渐成为尿素制氨系统的主流技术。目前国内采用尿素热解系统的电厂正在考察更加节能的尿素水
解制氨系统，部分电厂正在将尿素热解系统改造为尿素水解制氨系统（山西兴能2×300MW+2×600MW机组、大唐河南首阳山电厂2×300MW+2×200MW等），部分电厂正在调研（大唐山西云冈电厂、国电山西大同二电厂等）。
陆丰宝丽华甲湖湾电厂脱硝还原剂制备系统，如采用尿素水解制氨系统，在投资相当，并保证可用率、可考虑的前提下，可节约运行费用约为620万元/年，推荐采用尿素水解制氨技术方案。
尿素工艺流程简述(副本)
尿素工艺流程简述 1、尿素的合成 CO压缩机五段出口CO气体压力约20.69MPa（绝），温度约125C，进入尿素 合成塔的量决定系统生产负荷。 从一吸塔来的氨基甲酸铵溶液温度约90 C左右，经一甲泵加压至约20.69MPa （绝）进入尿素合成塔，一般维持进料"O/CO （摩尔比）0.65?0.70。从氨泵来的液氨经预热器预热至40?70C进入尿素合成塔，液氨用量根据生产负荷决定，塔顶温度控制在186?190C，进料NH/CC2分子比控制3.8?4.2。 尿塔压力由塔顶减压阀PIC204 （自调阀）自动控制，一般维持19.6MPa（表）物料在塔内停留时间为40分钟，CO转化率》65% 为防止尿塔停车时管路堵塞，设置高压冲洗泵，将蒸汽冷凝液加压到19.6?25.0MPa送到合成塔进出口物料管线进行冲洗置换。 2、中压分解 出合成塔气液混合物减压至1.77MPa（绝）进入预分离器，合成液中的氨大部分被分离闪蒸出来，通过气相管道进入一吸外冷却器，液相进入预蒸馏塔上部，在此分离出闪蒸气后溶液自流至中部蒸馏段，与一分加热器来的热气逆流接触，进 行传质、传热，使液相中的部分甲铵与过剩氨分解、蒸出进入气相，同时，气相中的水蒸汽部分冷凝降低了出塔气相带水量。 出预蒸馏塔中部的液体进入一分加热器，经饱和蒸汽加热后，出一分加热器温度控制在155?160C，保证氨基甲酸铵的分解率达到88%总氨蒸出率达到90% 加热后物料进入预蒸馏塔下部的分离段进行气液分离，分离段液位由LICA302 摇控控制，物料减压后送至二分塔。 在一分加热器液相入口用空压机补加空气，防止一段分解系统设备管道的腐蚀, 加入空气量由流量计指示（约2m i/TUr）通过旁路放空阀调节流量。 3、二段分解（低压分解） 出预蒸馏塔的液体经LRC302减压至0.29?0.39MPa （绝），进入二分塔上部进行闪蒸，液体在填料精馏段与塔下分离段来的气体进行传质、传热，以降低出塔气体温度和提高进二分塔加热器的液体温度。 出二分塔加热物料温度为135?145C，该温度由TRC303自动控制，物料被加热后进入二分塔分离段进行气液分离，二分塔液位由LIC303自动控制。 4、闪蒸
车用尿素工艺流程-纯水设备
车用尿素设备生产工艺流程 生产车用尿素溶液用车用尿素程序：双级反渗透配EDI再配搅拌初级过滤即可灌装。 生产车用尿素溶液用工业尿素标准程序：原水泵--石英砂过滤器--活性炭过滤器--树脂软化过滤器--5μm精滤器--双级反渗透系统（制水部分）--搅拌溶解箱（带搅拌一套）--增压泵--袋式过滤器--活性炭过滤器（脱色）--5μm精滤器--初提纯：复床（混床树脂001*7阳树脂*201*7阴树脂--树脂量阳1阴2）（也可以用混床，树脂量阳1阴2）--精提纯：复床（混床树脂113抗污染高交换量阳树脂*301抗污染高交换量阴树脂--树脂量阳1阴2）（也可以用混床，树脂量阳1阴2）--再生系统：酸碱泵各一台，酸碱药箱各一台--0.22μm精滤器--储存或灌装 国外流行的办法是：用工业尿素先经行提纯（提纯需在70-75℃液体中分解，而后在30℃以下尿素从水中结晶出来--详细参读“车用尿素介绍”），而后再用纯水--水质达到10兆（软水）经行搅拌稀释31.8%--33.2% 车用尿素概述及工艺生产流程分析报告 车用尿素简介 车用尿素溶液是尿素浓度为31.8%~33.2%的水溶液，1吨车用尿素颗粒大约制3吨车用尿素溶液（以下文章所提到的车用尿素均默认为车用尿素溶液），按照欧Ⅳ标准，目前统一32.5%的浓度为符合标准的车用尿素溶液。在欧盟地区通过德国汽车工业协会标准认证的车用尿素被允许使用“AdBlue”的商标。 2011年12月29日国家环保部公布《关于实施国家第四阶段车用压燃式发动机与汽车污染物排放标准的公告》，“公告”要求2013年7月1日正式实施中国的重型柴油车国Ⅳ排放标准。 国Ⅳ排放标准指的是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装臵的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。 柴油车，特别是重型柴油车是国Ⅳ排放标准下最迫切需要整治的对象。柴油车虽然只占机动车保有量17%，但却占据了汽车NOX排放总量的67.4%，其中重型柴油车仅占机动车保有量的4%，却占据了约56%的氮氧化物排放，因此对重型柴油车污染物的排放要求应更为严格。 重型卡车、客车等柴油车要达到国Ⅳ排放标准，在尾气处理上最现实的选择就是SCR（选择性催化还原）技术，而这项技术必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。因此，车用尿素溶液成了重型卡车及客车达到国Ⅳ排放标准的必备产品。 车用尿素生产流程欧洲国家车用尿素需求量大，已经形成产业规模，车用尿素主要由大型化工企业生产，其生产流程如下： 图表1：欧洲国家车用尿素生产流程图 具体来说，车用尿素生产主要包括尿素提纯、水处理和配置溶液3个阶段。整个生产过程主要涉及的工艺就是提纯，生产壁垒并不太高。 1）尿素提纯 由于车用尿素对纯度要求较高，一般采用工业尿素（杂质含量低于农用尿素）进行提纯，在70-75℃时尿素在水溶液中发生水解，在30℃以下尿素重新从水溶液中结晶出来，水解结晶一次可以大幅提高尿素的纯度，一般工业一级尿素水解结晶一次就可以达到车用尿素标准。 2）水处理 车用尿素对杂质控制要求严格，普通自来水生成过程中由于消毒等原因含有氯化物，难以处理，因此一般使用深层地下水去除钙镁离子降低水的硬度得到软水，作为车用尿素溶液配制
尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较
目录 一、概述 (2) 二、技术介绍 (2) 2.1尿素水解制氨技术 (2) 2.2尿素热解制氨技术 (3) 三、应用现状 (4) 3.1尿素热解技术 (4) 3.2 尿素水解技术 (5) 四、投资、运行费用比较 (6) 4.1设备投资、安装费用比较 (6) 4.2 运行费用比较 (6) 五、结论 (6)
关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍 及技术、经济比较 一、概述 “十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置，其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式，随着国内民众和企业安全意识的加强，加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷，尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠，逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。 尿素是氨的理想的来源。尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。尿素是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害；可以被散装运输并长期储存；不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。 尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。先分别介绍及对比如下： 二、技术介绍 2.1尿素水解制氨技术 尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含氨气和二氧化碳。其化学反应式为： NH 2-CO-NH 2 ＋ H 2 O → 2NH 3 ↑＋ CO 2 ↑ 尿素水解制氨系统由1）尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。
尿素尾气处理工段的开题报告
毕业设计开题报告 一．选题的依据，意义和理论 尿素是是目前使用的固体氮肥中含氮量最高的化学肥料，以单位为氮为基准，尿素的生产、运输、储存和施用费用是最低的。尿素是一种良好的的中性肥料，不含酸根，适用于各种土壤和各种农作物，广泛用于农业、畜牧业、工业等，需求量大。目前尿素的生产工艺路线主要是水溶液全循环法，水溶液全循环尿素工艺可靠、设备材料要求不高、投资较低，但水溶液全循环法制尿素工艺中无二氧化碳脱氢装置,系统尾气中氢气含量较高,与防腐氧气混合后极易形成爆炸性气体, 危及装置本质安全，因此需要尾气吸收装置。尿素的生产和发证对整个国民经济有着重大的影响，本次设计是针对国内要素发展状况，采用国内成熟的生产技术（水溶液全循环法），同时对工艺进行改进与更新使得原装置产能大幅度提高，消耗大幅度下降，所以我对于尿素的生产和尾气处理工段进行初步设计。 二．本课题在国内外的研究现状 国内情况是我国尿素的年消耗量约在3000万吨，即使预计今后几年有所增长，大概也不会超过3500万吨。现有的生产能力已经快要达到，我国今后十年内生产尿素都将过剩。 国外情况是水溶液全循环法已被其他的先进工艺代替：意大利开发了等压双循环工艺，日本开发了降低成本和节能新流程ACES新工艺，瑞士开发了分级处理合成液的汽提法分流工艺。国外的生产技术中，一般需要18公斤/厘米的平方的分解回收系统，设备较多，流程较长。而有的国外工厂采用气提法不需要中压分解系统，但有的增加了二次洗涤的回收系统。还有的生产工艺将内液排出物先集中在废水槽中，然后解吸回收其中的氨和二氧化碳。为减少解吸排除的冷凝液中的尿素含量，采用了尿素水解回收的方法，即在水解器内加热使尿素水解为氨和二氧化碳，经水解后的冷凝液含氨25PPM，含尿素200PPM左右，据称可回收此冷凝液。 三．课题研究的内容及拟采取的方法 采用水溶液全循环法，是将未反应的氨和二氧化碳，经减压加热分解分离后，用水吸收生成甲铵或碳酸铵水溶液再循环返回合成系统，从一段分解，二段分解出来的气相含有未反应的氨和二氧化碳，分别进入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳被后面闪蒸，一段蒸发，二段蒸发工段冷凝下来的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵送入尿素合成塔。一段吸收后剩余的气体进入惰性器稀释后，与二段吸收的残余气体混合进入为期吸收塔，与一段蒸发二段蒸发气相冷凝出去水后残余的气体混合后放空。 课题研究采取的方法：①收集尿素的相关资料，确定生产方案；②对公益主要设备进行物料衡算，能量衡算，质量衡算等，主要设备的选型等；③确定并完成车间布置，绘制流程图，平面图等。 四．课题研究中的主要难点及解决的方法 难点1：水溶液全循环尿素生产装置的工艺流程较长，由于氨碳摩尔比控制的较高，一般稳定在4.0左右，并且未反应生成尿素的氨和二氧化碳气体全部要经过低压，中压循环吸收系统回收后再返回到尿素合成塔，液氨泵和一段甲胺泵的输送量比较多，所以该工艺中液氨泵的台数较多，动力消耗较多。 难点2：液体在气提管内要有一定的停留时间，以提高分解率。管子太长或太短都是不利的，目前气提管长为6米。管数也不能太多，以避免影响膜的形成，气提塔出液温度控制在162℃~172℃之间。塔底液位控制在20%左右，以防止二氧化
尿素生产工艺流程简介
经蒸发、造粒后包装销售。粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。 二氧化碳经净化和压缩后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素，的氮氢混合气压缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸出来的换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净 原料煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉内产生半水煤气，经一次脱硫、变生产流程说明 一分厂生产流程 一分厂生产流程及说明 1、造气工段 工艺流程说明： 采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟块煤或焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高温下，交替地吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经除尘、热量回用降温后送入气柜。自上一次开始送风至下一次开始送风为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次上吹和吹净五个部分。 各工段流程 2、一脱工段除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。 S，然后进入冷却清洗塔上段降温后，经静电除焦2后进入脱硫塔,脱除部分H 油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘 来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦
3、变换工段 流程说明： 半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸汽借助于催化 剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳， 又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳,使热量得到有效回 收。本工段采用全低变工艺进行变换。 4.二次脱硫 流程说明： 变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H2S后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。采用栲胶脱硫法脱硫。 利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点，除去变换气中的二氧化碳，净 化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。二氧化碳气体经净化、压缩，送至尿素 合成塔。碳丙液对CO2的吸收在低压下符合亨利定律，因此采用加压吸收，减压再生。
尿素生产工艺流程
化肥厂尿素生产工艺流程简介 1.尿素的物理性质:化学名称叫碳酰二胺,分子式为CO(NH2)2,分子量为60.06.含氮量为46.65%,是含氮量最高的固体氮肥.因为人类及哺乳动物的尿液中含有这种物质,并且由鲁爱耳在1773年蒸发人尿是发现了它,故称为尿素.尿素为无色,无味,无臭的针状或棱状结晶.在20-40度温度下,晶体的比重为1.335克/cm3.尿素易溶于水和氨,也溶于醇,包装和贮存要注意防潮. 2.尿素的用途和产品标准.主要用作肥料,饲料和工业原料.在工业上尿素作为高聚物的合成原料,用来制成甲醛树脂,用于生产塑料,涂料和黏合剂.尿素也用于医药,制革,颜料等部门.国家指标GB2440--91尿素技术指标. 3.生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体,液氨是合成氨厂的主要产品,二氧化碳气体是合成氨原料气净化的副产品.合成尿素用的液氨要求纯度高于99.5%,油含量小于10PPm,水和惰性物小于0.5%并不含催化剂粉,铁锈等固体杂质.要求二氧化碳的纯度大于98.5%,硫化物含量低于15mg/Nm3. 4.尿素的生产办法和过程尿素的合成分两步进行,主要化学反应 为:NH3(液)+CO2(气)==NH4COONH3=Q NH4COONH2==CO(NH2)+H2O-Q工业过程为1.液氨与二氧化碳的净化与提压输送2.液氨与二氧化碳合成 尿素3.尿素熔融物与未反应物的分离与回收4.尿素溶液的蒸发,造粒. 老系统选用的是水溶液全循环法.该法是利用碳酸稀溶液吸收未反应的氨与二氧化碳生成甲胺或碳酸氨溶液,再利用循环泵送回合成塔,由于未反应的氨和二氧化碳呈水溶液形态进行循环,故动力消耗较小,流程也较简单,投资也省.
尿素热解和水解的区别性报告
尿素热解和水解的区别 性报告 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
尿素热解和水解的区别性报告 一、背景 SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨（anhydrous Ammonia）、 氨水（Aqueous Ammonia）和尿素（Urea）。由于液氨是危险化学品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，投运后通过环保验收的程序也较为繁琐；氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料、无毒性，使用完全，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用。目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势，并逐渐成为主流，尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂，已有了越来越多的应用。 二、尿素热解和水解技术简述 尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解，生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同，有着不同的化学过程。尿素水解制氨技术 作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。 在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2 尿素水解制氨工艺： 用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t)的尿素
年产万吨尿素合成工艺设计
年产万吨尿素合成 工艺设计 1
年产8000吨尿素合成工艺设计 2
目录 摘要 .................................................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT ......................................................... 错误!未定义书签。 第一章总论................................................ 错误!未定义书签。 1.1 概述 ................................................................ 错误!未定义书签。 1.1.1 尿素的性质及用途 ..................................... 错误!未定义书签。 1.1.2 市场需求 ..................................................... 错误!未定义书签。 1.2 文献综述 ........................................................ 错误!未定义书签。 1.3 设计任务来源 ................................................ 错误!未定义书签。 第二章尿素生产工艺流程........................ 错误!未定义书签。 2.1 生产方法的确定 ............................................ 错误!未定义书签。 2.2 工艺流程叙述 ................................................ 错误!未定义书签。 2.3 工艺流程简图 ................................................ 错误!未定义书签。 第三章工艺计算........................................ 错误!未定义书签。 3.1物料衡算......................................................... 错误!未定义书签。 3.1.1产量及产品质量与消耗定额 ..................... 错误!未定义书签。 3.1.2 计算条件的确定 ........................................ 错误!未定义书签。 3.1.3 CO2压缩系统............................................. 错误!未定义书签。 3.1.4 尿素合成塔 ................................................. 错误!未定义书签。 3.1.5 预分离器 ..................................................... 错误!未定义书签。 3
尿素生产工艺流程简介
一分厂生产流程及说明 一分厂生产流程 生产流程说明 原料煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉内产生半水煤气，经一次脱硫、变换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净的氮氢混合气压 缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸岀来的二氧化碳经净化和压缩 后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素, 经蒸发、造粒后包装销售。 粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。 各工段流程 1造气工段 工艺流程说明： 采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟块煤或焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高温下，交替地吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经除尘、热量回用降温后送入气柜。自上一次开始送风至下一次开始送风为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次2、一脱工段 上吹和吹净五个部分。 来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘后进入脱硫塔，脱除部分H 2S,然后进入冷却清洗塔上段降温后，经静电除焦除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。
3、变换工段 流程说明： 半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸汽借助于催化剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳，使热量得到有效回收。本工段采用全低变工艺进行变换。 4.二次脱硫 流程说明： 变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H 2S 后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。米用栲胶脱硫法脱硫。 利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点，除去变换气中的二氧化碳，净化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。二氧化碳气体经净化、压缩，送至尿素合成塔。碳丙液对CO的吸收在低压下符合亨利定律，因此采用加压吸收，减压再生
尿素的工业发展过程
尿素的工业发展过程 化学工程 2008级工程硕士 摘要对尿素工业发展历史进行介绍，简述了尿素工业化过程、体系结构与发展趋势 1、尿素简介 尿素，H2NCONH2学名碳酰二胺化学名称为脲，或者碳酰胺，以氨和二氧化碳合成的一种主要的氮肥。因人及哺乳动物的尿液中含有这种物质而得名，白色针状或柱状结晶，熔点132.7℃，常压下温度超过熔点即分解。现在是一 种常见而普通的化工产品，但是它的发现特别是人工合成、工业化一系列过程 却非常有意义，即体现近代工业发展的情况，更是对人类哲学、宗教理念的一 次冲击。当然现在尿素不仅作为肥料给我们带来的是农作物的高产，同时也广 泛应用与工业作为高聚合材料、多种添加剂、医药、试剂等方面。 2、尿素的发展史 尿素最先在动物的排泄物中发现。第一次得到尿素结晶是1773年，化学 家鲁埃勒（Rouelle）蒸干人尿而得。第一次得到纯尿素是1798年富克拉伊（Rourcray）等人从尿素硝酸盐中制的。 人类历史上，第一次用人工的方法从无机物中制的尿素，是在1824年，德国化学家武勒(Friedrich Wohler)使用氰酸与氨反应，产生了白色的尿素，而且证明其与从尿液中提取的尿素一样。打破了当时生命力论的理论，即有机体 内的含碳化合物是由奇妙的“生命力”造成，无法用人力取得，只能由有机物 产生有机物。这次实验的成功，成为现代有机化学兴起的标志。同时在哲学上 也是一场革命。 在这之后，又出现了50多种制备尿素的方法。但是这些方法或者原料难取、或者有毒、或者难以控制、或者不经济，最终都未工业化。1868年俄国化学家巴扎罗夫找到工业化的基础反应办法，即将氨基甲酸铵和碳酸铵长期加热 而达到尿素。 现代工业都是以氨与二氧化碳为原料生产尿素。世界上第一座这样的工厂是德国的法本公司于1922年在Oppau建成投产的，采用热混合气压缩循环。
尿素热解技术
尿素制氨SCR脱硝技术 一、国内外脱硝还原剂制备现状 目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝（SCR）技术，其化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下，选择性地把烟气中的NOx 还原为N2和水，目前最常用的还原剂制备方法一般有3 种：液氨法、氨水法、尿素法。 液氨法 采用液氨法，具有投资少，运行费用较低等优点。但根据我国《危险化学物品名表》（GB12268-90）和《重大危险源辨识》（GB18218-2000）的有关规定，液氨在生产场所超过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源，需报相关安全生产部门审批。液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范，对电厂的日常运行和管理按二级重大危险源要求。 液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近，如表1所示。 表1 液氨储存及装卸的限制区域 据统计, 我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题, 例如液氨的年流动量达100多万吨,，其中80%是通过公路运输的。国内外统计表明, 危险化学品运输事故占危险化学品事故总数的30%~40%。危险化学品公路运输事故频繁发生, 对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁。此外，液氨具有极强的挥发性、
腐蚀性，因此，在使用及运输过程中也容易产生泄露，从而导致事故的发生。 图1 我国各种危险化学品事故发生比例 氨水法 氨水法采用浓度为20%~25％的氨水溶液作为原料。氨水储罐中的氨水通过加热装置使其蒸发，形成氨气和水蒸汽，送至烟气系统。采用氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且与其它常用方法比较运行费用最高。因此90年代以后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂。 尿素法 热解法：国际上应用的是由美国FuelTech公司设计的NOxOUT ULTRA尿素热解制氨技术。其技术要点为利用热空气作为热源，在450－600℃来快速分解40%-55%的尿素水溶液。其优点为：近常压热解，操作压力低。其缺点和容易出现的故障现象有： 1）燃油耗量大、运行费用高。尿素热解装置在运行过程中，由于稀释风温度低、流量大，同时系统需氨量大，尿素热解吸收较大的热量，需要燃油提供的热量就越多； 2）热解炉尾部积物较快。热解炉工作温度过高（450-600℃），在使用过程中发生由于底部尾管处尿素存积过多，导致出口风量减少，系统供氨量不够，直接造成热解炉停运清理，影响脱硝装置的可靠性。如果热解炉内热空气的流量低或温度低，都会造成尿素溶液得不到完全热解而在尾部形成沉积。 水解法：尿素水解技术主要有AOD法、U2A法及SafeDeNOx 法三种。主要技
产万吨尿素工艺设计方案
摘要 尿素工业化生产以来的百余年间，一直是肥料工业生产的主要品种。本设计是年产10万年吨尿素二氧化碳气提法化工工艺的设计；也介绍了尿素的性质、用途、生产方法和市场的发展状况；尿素生产以煤为原料，采用改进型CO2汽提法工艺。尿素合成中有二氧化碳压缩，液氨升压，合成和气提，蒸发、解读和水解以及造粒等工序。主要进行了尿素的工艺计算、降温设备的设计、设备选型，并绘制工艺流程图。 关键词：尿素，二氧化碳气提法，设计计算
、八 前言 用于尿素生产的C02中都含有一定量的CO、H2、CH4、N2及硫化物等。这是因为C02来源于脱碳后的解读气，无论采用什么方法脱碳，在脱碳液吸收C02的同时，还溶解了一定量的CO、H2、CH4、N2及硫化物等，当脱碳溶液再生时这些气体随同C02 一同被解读出来，另外，通过加空气到C02中以对设备进行防腐保护。上述气体在整个工艺过程中极少或完全不冷凝，并随未反应的NH3及C02由合成塔 顶排放出来，经过高压洗涤塔吸收大部分氨及C02，气体混合物中出、C0、CH4 和02浓度急剧上升，这些可爆气体的存在是尿素生产的最大安全隐患。 尿素主要产品为合成氨、尿素、纯碱、氯化铵、精甲醇、复合肥、精细化工产品和热电产品。尿素生产以煤为原料，采用改进型C02汽提法工艺。C02中带有一 定量的C0、H2、CH4、N2及硫化物等，既存在可燃气体爆炸的安全隐患，又有硫对设备腐蚀的担忧。国内已有尿素系统发生爆炸的先例。
—、总论 < 一）概述 尿素原料主要是二氧化碳和氨。尿素产品用途广泛，其主要用作化肥。工业上还用作制造脲醛树酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛树脂的原料，在医药、炸药、制革、浮选剂、颜料和石油产品脱蜡等方面也有广泛的作途。据统计，我国现有尿素生产企业200多个，规模分为大型<引进48万吨/年以上）、中型<13—30万吨/年以上）、小型<4—13万吨/年），我国中小氮肥企业中90%采用煤为原料，近年来产能发展较快。 据统计，2005—2007年尿素新建装置增加产能累计987万吨，加上现有装置产能的自然增长，2005—2007年我国累计增加尿素产能1340万吨，到2007年底尿素产能达到5300万吨以上。预计2008—2009年新建装置产能为715万吨，至U 2009年底全国尿素产能将达到6000万吨。 1?产品用途 尿素主要用作化肥。工业上还用作制造脲醛树酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛树脂的原料，在医药、炸药、制革、浮选剂、颜料和石油产品脱蜡等方面也有广泛的作途。 尿素加热至200C时生成固态的三聚氯酸<即氰尿酸）。三聚氰酸的衍生物三氯异氰尿酸、二氯异氰酸钠、异氰尿酸三<2-羟乙酯）、异氰尿酸三<烯丙基）酯、三<3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基）异氰酸酯、异三聚氰酸三缩水甘油醚、氰尿酸三聚氰胺络合物等有许多重要应用。前两者是新型高档消毒、漂白剂，三氯异氰尿酸全世界总所产能力超过8万吨⑷。 2?尿素的基本信息 <1）尿素分子式：CH4N2O;相对分子质量：60. 06。 <2 ）外观：无色或白色针状，或棒状结晶体，工业品为白色略带微红固体颗 粒，无臭无味。 <3）密度：1. 335g/mm。 <4）熔点：132. 7° Co <5）溶解性：溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿，呈微碱性。
尿素工艺
尿素生产原理、工艺流程及工艺指标 字体大小：大- 中- 小xxrtjx发表于09-12-21 11:35 阅读(65) 评论(0) 1.生产原理 尿素是通过液氨和气体二氧化碳的合成来完成的，在合成塔D201中，氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，这个过程分两步进行。 第一步：2NH3＋CO2 NH2COONH4＋Q 第二步：NH4COONH2 CO（NH2）2＋H2O－Q 第一步是放热的快速反应，第二步是微吸热反应，反应速度较慢，它是合成尿素过程中的控 制反应。 1、2工艺流程： 尿素装置工艺主要包括：CO2压缩和脱氢、液氨升压、合成和气提、循环、蒸发、解吸和 水解以及大颗粒造粒等工序。 1、2、1 二氧化碳压缩和脱氢 从合成氨装置来的CO2气体，经过CO2液滴分离器与来自空压站的工艺空气混合（空气量为二氧化碳体积4%），进入二氧化碳压缩机。二氧化碳出压缩机三段进脱硫、脱氢反应器，脱氢反应器内装铂系[wiki]催化剂[/wiki]，操作温度：入口≥150℃，出口≤200℃。脱氢的目的是防止高压洗涤器可燃气体积聚发生爆炸。在脱氢反应器中H2被氧化为H2O，脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50ppm，经脱硫、脱氢后，进入压缩机四段、五段压缩，最 终压缩到14.7MPa（绝）进入汽提塔。 二氧化碳压缩机设有中间冷凝器和分离器，二氧化碳压缩机压缩气体设有三个回路，以适应尿素生产负荷的变化，多余的二氧化碳由放空管放空。 1、2、2 液氨升压 液氨来自合成氨装置氨库，压力为2.3 MPa(绝),温度为20℃,进入液氨过滤器,经过滤后进入高压氨泵的入口,液氨流量在一定的范围内可以自调,并设有副线以备开停车及倒泵用.主管上装有流量计.液氨经高压氨泵加压到18.34 MPa(绝)，高压液氨泵是电动往复式柱塞泵，并带变频调速器，可在20—110%的范围内变化，在总控室有流量记录，从这个记录来判断进入系统的氨量，以维持正常生产时的原料N/C（摩尔比）为2.05:1。高压液氨送到高压喷射器，作为喷射物料，将高压洗涤器来的甲铵带入高压冷凝器，高压液氨泵前后管线均设有安 全阀，以保证装置设备安全。 1、2、3 合成和汽提 生产原理：合成塔、气提塔、高压甲铵冷凝器和高压洗涤器四个设备组成高压圈，这是本工艺的核心部分，这四个设备的操作条件是统一考虑的，以期达到尿素的最大产率和最大限度 的热量回收。 从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分别用两条管线送入合成塔底，液相加气相物料N/C（摩尔比）为2.9—3.2，温度为165--172℃。 合成塔内设有11块塔板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。物料从塔底至塔顶，设计停留时间1小时，二氧化碳转化率可达58%，相当于平衡转化率90% 以上。 尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，温度上升到180--185℃，经过溢流管从塔下出口排出，经过合成塔出液阀（HPV2201）汽提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根
尿素热解制氨关键技术及其产业化东南大学
2018年国家技术发明奖提名项目 公示内容 一、项目名称：尿素热解制氨关键技术及其产业化 二、提名单位意见： 大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。该项目通过系统研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。该项目打破了国外技术垄断，作为自主知识产权技术，有效降低了国内应用烟气脱硝工程的成本，促进了国内环保产业的发展。 项目获得了多项原创性成果，技术经济指标先进；获授权发明专利10项，实用新型专利8项。项目成果作为一种先进的在线制氨技术，可以在多个领域进行液氨脱硝替代，应用前景广阔。成果已实现产业化并应用于烟气脱硝、除尘等工程。项目获得了媒体、同行和用户的高度评价，取得了较大的经济和社会效益。 该项目于2015年获北京市科学技术奖二等奖，对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018年国家技术发明奖二等奖。提名单位：北京市科委。 三、项目简介： 大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。传统方法采用液氨为原料，产生氨气作为减排氮氧化物的还原剂。但是液氨属于危险化学品，超过10t即为重大危险源，其在运输、储存和使用时都有可能发生危险，国内曾经发生过多起液氨事故，造成重大人身伤亡。采用尿素为制氨原料可以达到与液氨相同的脱硝性能，无毒且使用安全。尿素脱硝技术可作为一项普遍适用的氮氧化物治理技术应用于大气环保领域。 但长期以来，尿素热解制氨技术被国外所垄断。因无有效竞争，致使国内采购尿素热解制氨装置的费用一直居高不下，还要交纳高昂的技术使用费，其价格很大程度上决定着烟气脱硝工程造价，制约着国内烟气脱硝工程的实施。在此背景下，中国大唐集团公司统筹规划，大唐环境产业集团股份有限公司具体牵头，
尿素热解水解技术对比
尿素热解工艺流程简介： 首先将尿素输送到装有除盐水的溶解罐，溶解形成50%的尿素溶液（需要外部加热，溶液温度保持在40℃以上），荣国尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由给料泵、计量与分配装置、雾化喷嘴进入绝热分解室，在600℃，的条件下分解，生成NH3，H2O和CO2，稀释空气经加热后也进入分解室，与生成的分解产物氨气和二氧化碳混合，经充分混合后由氨喷射系统进入脱销烟道。 尿素的热解反应如下： CO( NH2)2→NH3 +HNCO HNCO+H2O→NH3 +CO2 尿素热解过程中出现的问题： 尿素热解工艺在使用过程中也存在一些问题。由于采用尿素热解法，尿素热解设备和管道应注意保温，尤其是在北方地区在实际操作中如果不加伴热带(电伴热或者蒸汽伴热)在尿素输送过程中会发生结晶现象，另外尿素溶液在热解室里的停留时间太短，未分解的尿素也会在热解室的尾部形成结晶在烟气脱硝系统投运初期，在喷氨格栅管道手动阀前后段有大量的蜂窝状的沉积物，这不仅影响尿素的使用效率，而且还影响到脱硝系统运行的安全和稳定性。稀释风的温度太低、流量大再加上系统需氨量大，尿素热解需求的热量大，所以尿素热解装置在运行过程中能耗较大 尿素水解工艺流程： 将尿素输送到尿素溶解罐，经搅拌器的搅拌溶解形成60%的尿素溶液，混合泵再将溶液送到尿素溶液储罐，尿素溶液经输送泵送至水解反应器，饱和蒸汽通过管束进入水解反应器，尿素溶液在150～250℃，～下发生分解反应，转化成二氧化碳和氨气，水解后的残留液体回收到系统设备中重复利用，以减少系统的热损失。尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入缓冲罐，再由缓冲罐输送到锅炉的喷氨系统进行脱硝。 尿素水解反应方程式： CO( NH2)2 +H2O=NH2CO2NH4 NH2CO2NH4=2NH3 +CO2 第一步: 尿素和水反应生成氨基甲酸铵，此反应为微放热反应，反应速度较慢。 第二步: 氨基甲酸铵分解生成氨气和二氧化碳，此反应为强吸热反应，反应迅速。 尿素水解在运行过程中存在的问题
尿素生产工艺 图文详解
尿素生产工艺图文详解 1性质：尿素：学名为碳酰二胺，分子式为CO（NH2）2，相对分子量为60.06。因最早由人类及哺乳动物的尿液中发现，故称为尿素。 纯净的尿素为无色、无味、无臭的针状或棱柱状的晶体，含氮量46.6%，工业尿素因含有杂质而呈白色或浅黄色。 尿素的熔点在常压下为132.6℃，超过熔点则分解。尿素较易吸湿，其吸湿性次于硝酸铵而大于硫酸铵，故包装、贮存要注意防潮。尿素易容于水和液氨，其溶解度随温度升高而增大，尿素还能容于一些有机溶剂，如甲醇、苯等。 2用途：尿素的用途非常的广泛，它不仅可以用作肥料，而且还可以用作工业原料以及哺乳动物的饲料。 2.1尿素是目前使用的固体氮肥含氮量最高的化肥； 2.2在有机合成工业中，尿素可用来制取高聚物合成材料，尿素甲醛树脂可用于生产塑料漆料和胶合剂等；在医药工业中，尿素可作为生产利尿剂、镇静剂、止痛剂等的原料。此外，在石油、纺织、纤维素、造纸、炸药、制革、染料和选矿等生产中也要尿素； 2.3尿素可用作牛、羊等动物的辅助饲料，哺乳动物胃中的微生物将尿素的胺态氮转变为蛋白质，使肉、奶增产。但作为饲料的尿素规格和用法有特殊的要求，不能乱用。 3原料来源：生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体，液氨是合成氨厂的主要产品，二氧化碳气体是合成氨原料气净化的的副产品。合成尿素用的液氨要求纯度高于99.5%，油含量小于10PPm，水和惰性气体小于0.5%并不含催化剂粉、铁锈等固体杂质。要求二氧化碳的纯度大于98.5%，硫化物含量低于15mg/Nm3。 4生产方法：水溶液全循环法. 5生产原理： 5.1化学及热、动力学原理：液氨和二氧化碳直接合成尿素的总反应式为: 2NH3(l)+CO2=CO(NH2)2+H2O这是一个放热体积减小的反应,其反应机理目前有很多的解释,但一般认为,反应在液相中是分两步进行的.首先液氨和二氧化碳反应生成甲铵,故称其为甲铵生成反应:2NH3(l)+CO2(g)=NH4COONH2(l)该反应是一个体积缩小的强放热反应.在一定的条件下,此反应速率很快,容易达到平衡.且此反应二氧化碳的转化率很高.然后是液态甲铵脱水生成尿素,称为甲铵脱水反应:NH4COONH2(l) =CO(NH2)2(l)+H2O该反应是微吸热反应,平衡转化率不是很高,一般为50%-70%.此步反应的速率很慢是尿素合成中的控制反应. 5.2工艺条件选择：根据前述尿素合成的基本原理可知,影响尿素合成的主要因素有温度、原料的配方压力、反映时间等. 5.2.1温度尿素合成的控制反应是甲铵脱水,它是一个微吸热反应,故提高温度、甲铵脱水速度加快.温度每升10℃,反应速度约增加一倍,因此,从反应速率角度考虑,高温是有利的. 目前应选择略高于最高平衡转化率时的温度,故尿素合成塔上部大致为185～200℃;在合成塔的下部,气液两相间的平衡对温度起者决定性的作用.操作温度要低于物系平衡的温度. 5.2.2氨碳比工业生产上,通过综合考虑,一般水溶液全循环法氨碳比应选择在4左右,若利用合成塔副产蒸汽,则氨碳比取3.5以下. 5.2.3水碳比水溶液全循环法中,水碳比一般控制在0.6～0.7;（1）操作压力一般情况下,生产的操作压力要高于合成塔顶物料和
尿素法脱硝热解炉技术资料
烟气脱硝改造工程尿素热解装置 工艺流程描述、系统运行及控制说明 1. 系统概述 尿素热解法制氨系统包括尿素储仓、干卸料、螺旋给料机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、供液泵、计量和分配装置、背压控制阀、绝热分解室(内含喷射器)、电加热器及控制装置等。整套系统考虑夏天防晒，冬天防冻措施。 尿素粉末储存于储仓，由螺旋给料机输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成40~55%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐；尿素溶液经由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室内分解，生成NH 3、H 2O 和CO 2，分解产物经由氨喷射系统进入脱硝系统。 所设计的尿素制氨工艺满足：还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便、灵活、可靠；尿素制氨工艺配有良好的控制系统。 2. 主要设备 （1）尿素储仓 设置2套锥形底立式尿素筒仓，体积要满足全厂4台机组3天用量要求，碳钢制造，锥体内衬1Cr18Ni9Ti 不锈钢。筒仓设计考虑配备流化风或振动装置来防止尿素吸潮、架桥及堵塞。此外，还应配有布袋过滤器，预留气力输送接口。 （2）尿素溶解罐 设置两只尿素溶解罐，采用两套螺旋给料机将尿素输送到溶解罐。在溶解罐中，用去离子水（也可使用反渗透水和冷凝水，不使用软化水）制成40~55%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于82℃（确保不结晶）。材料采用1Cr18Ni9Ti 不锈钢，内衬防腐材质。尿素溶液配制采用计量罐方式。溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵将化学剂从储罐底部向侧部进行循环，使化学剂更好地混合。 （3）尿素溶液混合泵 尿素溶液混合泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的离心泵，每只尿素溶解罐设两台泵一运一备，并列布置。此外，溶液混合泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。 （4）尿素溶液储罐 尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐。设置两只尿素溶液储罐，
尿素热解和水解的区别性报告
尿素热解和水解的区别性报告背景一、SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨（anhydrous Ammonia）、氨水（Aqueous Ammonia）和尿素（Urea）。由于液氨是危险化学品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，投运后通过环保验收的程序也较为繁琐；氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料、无毒性，使用完全，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用。目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势，并逐渐成为主流，尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂，已有了越来越多的应用。 二、尿素热解和水解技术简述尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解，生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同，有着不同的化学过程。 尿素水解制氨技术2.1作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。 在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2 尿素水解制氨工艺：用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿 素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t) 的尿素溶液; 经搅拌溶解合格的尿素溶液, 温度约60℃, 利用溶解液泵打入尿 素溶液槽储存, 用尿素溶液泵加压至表压2. 6 MPa 送至水解换热器, 先与水解器出来温度约200℃的残液换热, 温度升至185℃左右, 然后进入尿素水解器 进行分解。尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。 直接加热: 尿素水解器的操作压力为2.2MPa, 操作温度约200℃ , 水解器用隔板分为9个小室。采用绝对压力为2.45MPa 的蒸汽通入塔底直接加热, 蒸汽均 匀分布到每个小室。在蒸汽加热和不断鼓泡、破裂的蒸汽、水流搅拌作用下,使呈S形流动的尿素溶液得到充分加热与混合,尿素分解为氨和二氧化碳。 间接加热: 尿素水解制氨U2A法将饱和蒸汽通过盘管方式进入水解反应器加热, 蒸汽与尿素溶液间不混合, 气液两相平衡体系的压力约为1.4~ 2.1 MPa, 温度 约150℃。从水解反应器出来的低温饱和蒸汽, 用来预加热进入水解反应器前 的尿素溶液。 水解器顶部出口温度约190℃、压力约2.0MPa的氨、二氧化碳、水蒸气混合气 进入到缓冲罐减压到0.2MPa 左右, 作为电厂脱硝还原剂使用。 从水解器底部排出的温度约200℃、含1%左右氨和微量尿素的水解残液经水解换热器换热后,温度降至90℃ , 进入溶解液槽, 作尿素溶解液使用, 多余的水 解残液送。)或直接抛洒在煤场(污水处理站． 从气氨缓冲罐出来的NH3、CO2、H2O 等气态混合物, 与加热后的稀释风混合进 入脱硝氨喷射系统, 氨与空气的混合物温度维持在175℃以上。 尿素水解工艺流程：尿素热解制氨技术2.2尿素在热环境下稳定, 加热至