尿素应用新领域及其发展前景综述_汪家铭
尿素外观为白色晶体或粉末，90%以上的尿素被用作植物的氮肥，在医药、化工、饲料、纺织等行业也要用到尿素。工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素。
2012年全国合成氨产能达到6730万t ／a ，尿素产能（实物量）达到7130万t ／a ，产能过剩1800
多万t ／a 。而2013年合成氨和尿素还将分别新增产能430万t ／a 、680万t ／a 以上。如果年内全部形成生产能力，尿素产能将比实际有效需求过剩近2000万t ／a ，这种供求状况自然是氮肥市场价格或许还会产生宽幅震荡的隐患。
“十二五”以
来，我国氮肥工业结构调整取得了积极的成效。但尿素产能过剩并未得到根本性的扭转，且产能还在增加，重复建设的矛盾有增无减。国内目前已经开始全面启动的烟气脱硝市场和车用尿素市场，将为传统尿素产品开辟新的应用领域，也为尿素生产企业带来了新机遇。
1脱硝尿素
社会经济发展的同时对于环境保护的要求越来越严格，尤其是对于一些像火电、化工、冶金等环境污染比较严重的行业。在“十二五”环保新标准出台后，脱硫脱硝、固体颗粒物、粉尘污染等各项排放指标要求更加严格。NO x （氮氧化物）是主要的大气污染物之一，直接或间接影响到大气环境质量，如光化学烟雾、大气酸沉降、平流层臭氧损耗等［1］。2009年以来，国家关于控制空气中的氮氧化物的政策不断出台，氮氧化物指标被纳入约束性指标，
“十二五”节能减排范
围将增加脱硝这一约束性硬指标。因此，脱硝已成为大气污染治理的重点之一，当前采取高效脱
硝技术治理烟气排放中的NO x 的污染刻不容缓。
1.1SCR 脱硝
SCR （选择性催化还原）脱硝技术具有脱硝
效率高、工艺技术成熟、装置运行稳定、对各种烟气适应性好等特点，且尾气排放质量浓度低于
200mg ／m 3，可以适应国家环保政策的日益严格和
节能减排工作的需要，广泛地应用在电力、化工、建材、造纸、印染、冶金等行业锅炉烟气、废弃物焚烧废气和工业用气等脱硝设施中。
SCR 技术原理是烟气和氨与空气的混合物在
经过SCR 反应器的蜂窝式或板式催化剂层时，烟气中的NO X （主要是NO 以及少量的NO 2）和加入
SCR 反应器中的还原剂氨、空气中O 2发生选择性催化还原反应，生成无污染的N 2和水。反应温度
可以在300～400℃之间进行，脱硝效率约为70%～
90%［2］。
脱硝还原剂的来源主要有液氨、氨水和尿素，液氨可以直接制取氨气，氨水和尿素可以间接制取氨气。但从安全角度来讲，液氨属于乙类危险品,在安全方面具有特殊要求，对储存车间的建筑要求（耐火等级，防火间距，厂房防爆措施，疏散措施指标等）高。
尿素是一种稳定、无毒的固体物料，作为脱硝用氨的理想来源，对人和环境均无害，可以散装运输并长期储存。从安全与经济角度考虑，随着脱硝还原剂储存、制备与供应技术的日渐成熟,通过尿素热解法或水解法两种制氨工艺替代液氨
尿素应用新领域及其发展前景综述
汪家铭
（川化集团有限责任公司，成都
610301）
摘要：介绍了脱硝尿素和车用尿素在SCR 技术中的应用概况及其今后在国内尿素市场消费中的前景。脱硝尿
素和车用尿素的应用是燃煤烟气和汽车尾气的排放最能够直接见到效果的控制大气污染物的一个重要措施。
关键词：尿素；脱硝作用；污染防治；应用；前景文章编号：1673-9647（2013
）11-0024-05中图分类号：TQ441.41
文献标识码：A
收稿日期：2013-04-28
作者简介：汪家铭（1949-），男，江苏省人，工程师，从事化工科技期刊编辑及化工情报信息工作。
化学工业CHEMICAL INDUSTRY 第31卷第11期
2013年11月
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第11期贮存及制备工艺，可达到同等的脱硝性能［3］。1.2工艺流程
采用尿素热解制氨SCR 脱硝技术组成主要有
尿素热解系统、氨／空气喷嘴、SCR 控制、SCR 反应器、SCR 的吹灰和输灰等部分［4］。采用尿素热解法的SCR 脱硝系统工艺流程为：尿素粉末储存于储仓，称重给料机输送到溶解罐里，用除盐水并通过外部加热，使溶液温度保持在40℃以上，将固体尿素溶解成50%尿素溶液［5］。
尿素溶液用尿液混合泵输送到尿素溶液储罐。
尿素溶液经由给料泵、计量分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室，稀释空气经加热后也进入分解室，与尿素溶液充分混合后雾化成尿素液滴在绝热分解室内分解，生成的分解产物为氨气和二氧化碳，分解产物经由氨喷射系统进入SCR 反应器，当烟气流经SCR 反应器的催化层时，与雾状氨／空气发生选择性催化还原反应，去除NO X 后的烟气经电除尘器进一步净化，净化合格后的尾气通过排气筒直接排放到大气中。整个尿素热解法SCR 脱硝系统工艺流程见图1。
1.3脱硝尿素应用前景
火电厂是NO X 等大气污染物排放的主要来
源，根据中国工程院的研究，我国的环境容量中氮氧化物为1200t ，仅电力行业就已经排放了
1400t 氮氧化物，并且排放量还在持续增加［6］。
为有效控制大气NO X 的排放，我国先后四次颁布实施有关火电厂大气污染物的排放标准。国家环境保护部明确规定：
“在京津冀、长三角和珠三
角地区，新建火电厂必须同步建设脱硝装置，
2015年年底前，现役机组全部完成脱硝改造。”
新的《火电厂大气污染物排放标准》增加的4个强制性污染物排放指标就包括氮氧化物。广州、江苏等地已出台明确的火电脱硝规划。新标准的出台以及减排力度的加大，使得未来三年国内脱硝行业将出现爆发式增长。
国内的烟气脱硝机组70%采用了SCR 尾气脱硝技术，脱硝还原剂选择是整个脱硝系统中很重要的一个环节。在脱硝系统中，还原剂是最大的消耗品，其消耗成本直接影响到脱硝系统的整体经济指标。在我国，尿素作为SCR 脱硝技术还原剂的项目逐步在增多，主要原因就是安全，近期也有一些原来已经采用液氨的项目改造为尿素的项目。目前，已经有南海长海发电有限公司、
国电电力大同第二发电厂等越来越多的电厂脱硝改造选用尿素作为还原剂，将为尿素开辟新的应用领域
［7］
。实施新标准，在大幅削减污染物排放
的同时，还将带动相关的环保技术和产业市场的发展。据测算，新标准的实施将为脱硝、脱硫和除尘等环保治理和设备制造行业带来约2600亿元的市场规模。在节能减排大背景下，脱硝行业发展空间广阔。
从安全考虑，城市中的电厂会采用尿素作为还原剂。华能集团北京热电有限责任公司地处首都，又在城市之内，安全无疑是考虑最多的因素，因此采用了尿素热解法SCR 脱硝技术。北京华能高碑店发电厂脱硝工程，北京京能热力有限公司石景山发电厂脱硝工程均采用尿素热解法SCR 技术。国电电力大连庄河发电有限责任公司脱硝改造工程采用尿素水解法SCR 技术。
1.4市场前景
环保部预测，新标准实施后，到2015年需要新增烟气脱硝容量8.17亿kW ，共需脱硝投资1950亿元，2015年需运行费用612亿元。到2020年需要新增烟气脱硝容量10.66亿kW ，共需脱硝投资2328亿元。2020年需运行费用800亿元。脱硝市场的潜力还不仅仅体现在火电厂排放标准趋
图1尿素热解法SCR
脱硝系统工艺流程
汪家铭：尿素应用新领域及其发展前景综述
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化学工业
CHEMICAL INDUSTRY 2013年第31卷
严上。在火电厂排放标准修订之后，钢铁、有色、化工、建材、石油炼制等行业的氮氧化物治理也将被提上日程，而这些工作也将使得脱硝市场大幅扩容。从“十二五”环保监管重点来看，脱硝将强制纳入“十二五”环保考核体系，正式步入大幅度减排之路，脱硝市场有望在未来几年表现抢眼，2010—2015年，仅国内火力发电行业新增烟气脱硝市场需求就将达到463亿元。
因各电厂脱硝效率不一样等因素，很难统一脱硝所使用的尿素量，部分30万kW 的机组消耗尿素370kg ／h 左右。30万kW 的机组，一年用于脱硝的尿素需求量应是3000t 。未来脱硝机组预计采用以SCR 技术为主。
2车用尿素
2.1
环保形势
目前全国机动车排放污染物每年有5700多万t ，包括氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、颗粒物，其中汽车排放的氮氧化物和颗粒物超过
85%，碳氢化合物和一氧化碳超过70%。此外，
大约占汽车保有量不到20%的重型柴油车排放了
60%左右的氮氧化物［8］，环境保护形势日益严峻，
排放标准升级成为日益紧迫的任务。
对机动车排放来说，改善油品质量是源头控制的一个重要措施。从目前来看，改善油品质量，可能是控制一种源污染物排放的全局性的问题，因此与机动车尾气相关的成品油质量问题，被再度推到了公众讨论的前台，雾霾甚至倒逼了我国油品的提前升级，排放标准升级已成为日益紧迫的任务。
油品标准不仅影响汽车的排放，也会影响机动车尾气的净化系统。从目前来看，改善油品质量，可能是控制一种源污染物排放的全局性的问
题。但是，油品标准的提高和炼油企业设备改造毕竟需要时间，随着国Ⅳ标准实施日期临近，
SCR 仍将是主导技术路径，且使用SCR 后续过渡
到国Ⅴ标准具有技术连续性，燃油经济性好。
SCR 系统的普及也将会使车用尿素的消费大幅增
加。
2.2尾气减排
SCR 技术路线是利用尿素溶液对尾气中的氮
氧化物进行处理，通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒的产生，在机外后处理过程中，采用还原剂尿素溶液对氮氧化物进行选择性催化还原，使尾气中的氮氧化物变成无污染的氮气和水，降低NO X 排放，从而满足国Ⅳ排放法规对于
PM 和NO X 的限制。不但在达到国Ⅳ标准的同时
能降低燃油消耗，而且具有对发动机改动小、对燃油和机油含硫量要求较低、便于连续性技术升级等优点，因此SCR 技术是最适合我国国情的机动车尾气减排技术路线。
2.3生产工艺
车用尿素溶液是31.8%～33.3%尿素的水溶液，生产原料为尿素晶体和超纯水，可以通过对工业尿素的再提纯制取。其主要原理是：在温度70～
75℃时，尿素在水溶液中发生水解。在温度30℃
以下时，尿素重新从水溶液中结晶出来。每通过水解结晶一次，其纯度会得到大幅提高。工业一级尿素水解结晶一次，就可达到车用尿素标准要求，其产出比例为1.5∶1。从生产工艺来看，虽然车用尿素对原料纯度要求高于一般工业用需求，但目前国内工艺已然可以满足实际应用需求［9］。而在技术上，气头尿素比普通的煤头尿素杂质含量更低，后续处理更简单，成本更低，将更适用于制造车用尿素。车用尿素的生产工艺流程见图2。
2.4应用概况
在欧美多个国家环境保护部门提出减少柴油
机排放氮氧化物污染物的要求后，车用尿素便成
为发动机开发商处理尾气系统中必不可少的消耗品［10］。国内车用尿素目前的应用刚刚起步，市场空间广阔，需求潜力巨大。在国家政策和地方政
图2
车用尿素的生产工艺流程
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第11期
府的推动下，北京、深圳、上海、广州、西安等城市相继实施机动车国Ⅳ排放标准，也相应制定了车用尿素的地方标准或技术规范。
北京从2007年年底逐步启用了使用SCR催化技术的公交车，2008年3月在国内率先实现国Ⅳ排放，至2012年3月已经有7000多辆达到国Ⅳ标准、数百辆达到国Ⅴ标准的公交车投入使用。上海市从2009年11月1日开始在新车登记注册过程中，对所有轻型汽油车以及公交、环卫、邮政车辆，均提前实施国Ⅳ标准。目前上海市约有400多辆公交车达到国Ⅳ标准。上海借世博东风实现了国Ⅳ排放，浦东公交公司专门引进了近百辆符合欧Ⅳ排放标准的新型公交车用于世博运输，车用尿素溶液的应用使车辆的氮氧化物排放量比普通公交下降80%以上。
广州在亚运会的推动下也取得了重要进展，杭州、南京等长、珠三角地区相继实施国Ⅳ标准。南京市南京南站的190路、191路、103路等多条公交线路车辆都加了柴油车专用尿素溶液，汽车运行时，尿素溶液和尾气中的氮氧化物在车内催化器中反应，大约80%的氮氧化物可以被尿素反应，成为无害的纯氮和水蒸气。经过这一反应后，公交车排出来的尾气可以达到欧Ⅳ标准。2013年南京新城巴士公司计划更新车辆137辆，首批上路的78辆绿色公交就全部用上了尿素溶液，主要分布在公交线路上。公交车大约每行驶1000km 需加注一次尿素。目前，这些上路的公交车，每两天加10L的尿素，平均每天要用5L的尿素溶液。随着国内国Ⅳ车辆的增多，SCR技术将日益普及，车用尿素溶液市场开始逐渐活跃［11］。
2.5车用尿素发展前景
我国是全球第二大汽车市场，每年汽车增长速度位列全球第一。其中，重型卡车保有量2300多万辆，车用尿素溶液具有较大的市场规模。国家现在又在大力推行城镇化，柴油车是城镇化运输首选。重型卡车的销量逐年递增，和经济周期建设是密不可分的，仅仅2011年大概销售100万辆，2012年比100万辆要多，柴油车的保有量大概已经超过3000万辆，未来还将是一个上涨的趋势。为了达到我国重型柴油车国Ⅳ的排放标准，需要对尾气中的氮氧化物进行处理，这个技术必须使用尿素溶液，这也意味着将来对于车用尿素市场的需求必将会呈现急剧增加的态势［12］。
车用尿素的需求提升将会消化相当部分的尿素产能，国内整个尿素行业有望由此迎来新的契机。100L柴油需要消耗4L左右的尿素溶液，按照国内全部卡车保有量8000万t车用柴油供应量计算，需要近1000万t尿素溶液，可消化实物尿素300万t，市场前景可观［13］。假设未来柴油车全面推行国Ⅳ标准，则理论上预计每年消耗的车用尿素溶液将达到1000万～1500万t。即使考虑车用尿素价格和盈利的下降趋势，预计2015年国内车用市场销售额和净利润规模也将分别达到约100亿元和20亿元。SCR技术全面应用到国内车辆时，全国尿素消耗总量会在目前水平上提高5%左右，能有效解决我国尿素产能过剩的问题。
国内车用尿素生产企业规模较小，还未达到一体化生产，主要由雅苒中化、江苏可兰素、辽宁润迪、京脉化工、北京益利、玉柴化工、安庆石化等企业生产。每家公司产能在10万～30万t／a 之间。但这些企业均非传统的尿素生产企业，其工艺流程都是从市场采购尿素后再进行提纯加工处理后销售［14］。随着国Ⅳ标准的即将实施，车用尿素的需求量也日益增大，越来越多的企业，特别是具有尿素原料优势的氮肥企业将开始从事车用尿素溶液的生产。
四川美丰化工股份有限公司自2010年开始，便逐渐开始着手布局车用尿素生产，2012年建成10万t／a车用尿素溶液的实验装置。目前投资850万元的年产60万t车用尿素溶液的工业装置正在建设中，建成投产后，单吨车用尿素固态颗粒价格较普通尿素每吨高出500元，以此测算装置建成投产半年即可收回全部投资。四川美丰作为未来潜在国内主要车用尿素供应商，将受益于油品升级和尾气治理等相关政策，产品市场空间较大。车用尿素作为公司产业链的延伸项目，一方面可以增厚盈利，弥补尿素生产成本的增加，形成新的利润增长点，更重要的是推动公司逐渐转型，将成为公司实现传统尿素转型为精细化工产品的方向之一。
泸天化股份有限公司目前也已开始涉足车用尿素业务，根据公司2012年半年报资料显示，泸天化在报告期内增加13余万元资金投入车用尿素科研开发。2013年3月下旬，泸天化在其公司网站中宣布了其车用尿素中试装置试生产成功，产品品质高于国家标准，并且拥有年产1万t优质
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化学工业
CHEMICAL INDUSTRY2013年第31卷
车用尿素产品能力，公司现正在加紧车用尿素产品的市场推广，而车用尿素的成功，将对泸天化股份公司调整产品结构起到积极作用。
3结束语
随着经济的快速发展，大气污染日益严重，并由此形成酸雨、雾霾等一系列环境问题。当前国家要求改善环境状况已经迫在眉睫，环保部的新标准将进一步严格控制大气污染物新增量，NO X的排放指标控制达到了世界最严格水平，从而推动大气环境质量不断改善。油品升级和尾气治理等相关政策将引导国内脱硝产业进入发展快车道，脱硝尿素和车用尿素日益受到关注，既能担当起治理燃煤烟气和汽车尾气污染的重任，又能成为消化国内过剩尿素产能的重要渠道。
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New Urea Application and Its Development Prospect
WANG Jia-ming
（Sichuan Chemical Group Limited Company，Chengdu610301，China）
Abstract:The paper introduces the denitration urea and automotive urea in SCR technology and its application in the future prospects for development in the domestic market for urea consumption.Denitration urea and automotive urea applications are coal-fired flue gas and car exhaust emissions can directly atmospheric pollution control which can be seen in the result.It is an important measure.
Keywords：urea；denitration effect；pollution prevention and control；application；prospects
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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
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。
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
车用尿素制造项目可行性分析报告
车用尿素制造项目 可行性分析报告 规划设计 / 投资分析
车用尿素制造项目可行性分析报告说明 我国目前生产车用尿素的企业主要分布在四川、江苏、天津、北京、 辽宁等地，多为区域性品牌，市场较混乱，假货滋生，品牌认知度低。据 用户反映，由于缺少明确商标和标识，而且产品鱼龙混杂，用户难以对车 用尿素企业和产品产生信任感。车用尿素标识标志的推出，可以方便用户 识别和购买合格产品。 该车用尿素项目计划总投资2751.73万元，其中：固定资产投资 2129.51万元，占项目总投资的77.39%；流动资金622.22万元，占项目总 投资的22.61%。 达产年营业收入4924.00万元，总成本费用3893.44万元，税金及附 加47.07万元，利润总额1030.56万元，利税总额1219.78万元，税后净 利润772.92万元，达产年纳税总额446.86万元；达产年投资利润率 37.45%，投资利税率44.33%，投资回报率28.09%，全部投资回收期5.06年，提供就业职位75个。 认真贯彻执行“三高、三少”的原则。“三高”即：高起点、高水平、高投资回报率；“三少”即：少占地、少能耗、少排放。 ......
报告主要内容：项目基本情况、建设背景、项目市场前景分析、项目投资建设方案、项目建设地研究、项目工程设计、项目工艺技术、环境保护概述、安全卫生、风险应对评估、项目节能分析、项目实施方案、投资估算与资金筹措、经济效益可行性、项目总结、建议等。 车用尿素是重型柴油车达到国五排放标准的必备产品。2016年我国符合国五标准的柴油汽车产量约为65万辆，2005-2016产量年均复合增长率为13.4%。
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.
车用尿素溶液(AUS 32)技术规范
2 车用尿素溶液（AUS 32） 深圳经济特区技术规范编制说明 二〇〇九年六月
车用尿素溶液（AUS 32）深圳经济特区技术规范 编制说明 一、任务来源和起草单位 2009年2月23日，我市《政府工作报告》中明确提出要争取在2009年全市机动车和车用燃油全面实施国Ⅳ标准。2009年3月10日，市政府出台[2009]35号文件《2009年深圳市实施治污保洁工程主要目标及任务分解方案》，明确要求市质监局今年6月底要制定车用尿素溶液（AUS 32）深圳经济特区技术规范。2009年4月3日，市质监局下发《关于印发〈深圳市质量技术监督局2009年实施治污保洁工程主要目标及任务分解方案〉的通知》（深质监[2009]79号），要求深圳市计量质量检测研究院（以下简称市质检院）承担车用尿素溶液（AUS 32）地方标准编制工作，并随后向市质检院下达了标准编制任务。 车用尿素溶液（AUS 32）深圳特区技术规范由深圳市计量质量检测研究院负责起草。 二、编制背景、目的和意义 （一）柴油机发展的需要 柴油机以其高压缩比而具有比汽油机更高的燃油效率，由于它具有良好的燃油经济性、动力性、耐久性而广泛应用于客货车上。柴油车的HC、CO、CO2排放量比汽油车低，并能够作为生物柴油等新能源的最佳使用平台，因此柴油车应用前景非常好。但是柴油车排放的NOx（氮氧化物）和PM（颗粒物）远高于汽油车，且无法像汽油车那样使用三效催化剂而达到国Ⅳ排放，图1为2008年我市三项空气污染物负荷系数，可知这两种排放物占了80%以上，严重污染空气质量，制约着柴油机的发展。 NOx可形成有毒的光化学烟雾和具有腐蚀作用的酸雨，硫氧化物和氮氧化物正是导致酸雨的主要物质，由上述我市三项空气污染物负荷系数可知：氮氧化物占形成酸雨物质的比例已接近70%。据市环境保护局近日刚发布的《2008年环境状况公报》显示，2008年酸雨频率为64.4％，比上年上升7.9个百分点。2009年第一季度深圳降水pH值为4.89，酸雨频率为64.1%，虽然比2008年略有好转，但酸雨的防控形势仍然比较严峻，而氮氧化物是这一阶段的防控重点。
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 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
呋喃树脂的现状与发展方向
呋喃树脂的现状与发展方向 呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，其在强酸作用下固化为不溶和不熔的固形物，种类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、糠酮—甲醛树脂等。糠醇树脂是由糠醇为主体与甲醛缩聚而成的(改性产品又添加了尿素)，外观为深褐色至黑色的液体或固体，耐热性和耐水性都很好，耐化学腐蚀性极强，对酸、碱、盐和有机溶液都有优良的抵抗力，是优良的防腐剂。糠醇树脂强度高，是木材、橡胶、金属和陶瓷等优良的粘结剂，也可用于生产涂料。糖醇树脂的一个重要用途是在机械工业的铸造工艺中作砂芯粘结剂，特别适用于大规模的、大批量的机械制造，如汽车军工、内燃机、柴油机、缝纫机等的生产。用于铸造砂芯的粘结剂时，糠醇树脂具有以下特点：固化速度快、常温强度低、分解温度高；根据不同铸件的含碳量，可选择不同含氮量的树脂；发气小、高温强度高、热膨胀性适中、脆性大、气孔倾向小、吸湿性大。在加入尿素改性后，可根据不同要求生产不同含氮量的糠醇树脂，以满足铸钢、铸铁和其他有色金属铸造工艺的要求。 我国糠醇树脂的生产始于1960年代，有关单位对树脂的原材料、生产工艺、固化剂、制芯工艺、生产设备等都进行了广泛、细致的研究，取得了丰富的一手资料。国内广州、南通、辽阳等地最先建厂生产糠醇树脂，由于生产工艺和设备简单，易操作糖醇树脂的生产发展很快。改革开放以后，随着糠醛工业和糠醇工业的发展，很多乡镇和个体糠醛厂以产品深加工的形式开始了糠醇树脂的生产，总产量大约在15 kt左右。随着机械工业的发展，我国对糠醇树脂的需求量应在20 kt/a以上，目前并有少量出口，若以糠醇树脂出口代替糠醛和糠醇出口(我国每年出口糠醛和糠醇量约50 kt～60 kt，而这些出口的糠醛和糠醇绝大部分是用来生产糠醇树脂)，糠醇树脂生产的前景更为广阔。不断改进产品质量，增加产品品种，优化产品性能，扩大产品性能，扩大出口量，将会有力地促进我国呋喃树脂工业的发展。
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
常见的几种尿素生产工艺介绍.
常见的几种尿素生产工艺介绍 第一节斯塔米卡邦二氧化碳汽提法尿素工艺 斯塔米卡公司((Stamicarbon.B.V是荷兰国营矿业公司(DSM的子公司,在40年代后期开始研究尿素生产工艺。早期尿素生产由于存在着合成塔等设备的晋严重腐蚀问题,影响生产的正常进行和生产技术的推广。直至1953年,斯塔米卡邦提出在二氧碳原料气中加少量氧气的办法,解决了尿素设备的腐蚀问题,为后来尿素生产的大规模发展开辟了道路。由该公司设计的第一个工业规模尿素厂于1956年投产。在60年代初,斯塔米卡邦与国营矿业公司研究中心一起,开发了新的尿素工艺,即二氧碳化碳汽提法。从工作1964年建设投产日产20吨尿素的实验厂开始,到1967年二氧化碳汽提法尿素工厂正式投产。随后在很多国家建设二氧化碳汽提法尿素工厂。 工艺流程 二氧化碳汽提法尿素生产工艺主要包括:二氧化碳压缩和脱氢、液氨升压、合成和汽提、循环、蒸发造粒、产品贮存和包装、解吸和水解等工序。 (一二氧化碳压缩和脱氢 从合成氨厂来的二氧化碳气体,经过CO2分离罐101——F与工艺空气压缩机101-J供给的一定量的空气混合,空气量为二氧化碳体积的4%,进入二氧化碳压缩机102-J。在二氧化碳压缩机二段进口对二氧化碳气中的氧含量自动栓测。二氧化碳最终压缩到14。1MPa(A进入脱氢反应器101-D,内装铂系催化剂,操作温度:入口 ≥150℃,出口<300℃。脱氢的目的是防止高压洗涤器排出气发生爆炸。在脱氢反应器中H2被选择氧化为H2O。脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50*10-6。 二氧化碳压缩机102-J是单例蒸汽透平驱动的双缸四段离心式压缩机,带有中间冷凝器和分离器。蒸汽透平机转速,由速度控制器控制并自动调节转速,以适应尿素的生产负荷。多余的二氧化碳由放空管放空,进入二氧化碳压缩机的气量,应超过压缩机的喘振点。为使进口气量小于喘振气量时也不发生故态障,设有自动防喘振系统。
福建尾气处理液生产加工项目可行性研究报告
福建尾气处理液生产加工项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/产业运营
报告摘要说明 近年来我国各地频现以PM2.5为代表的新型污染物导致的雾霾天气，我国约有1/7的面积遭遇此类生态灾难。北京市环保局公布，在北京的PM2.5（直径小于2.5微米的颗粒物）总体污染源中汽车尾气占比最高为31%，重型柴油车更是排放了大约60%的氮氧化物。因此，控制汽车尾气对我国空气质量控制至关重要。汽柴油排放法规标准升级和机动车排放治理是我国环保最紧迫的任务之一。 受我国柴油车国IV排放标准全面实施时间影响，我国柴油发动机尾气处理液产品开发和市场规模起步时间较晚。2013年以前，仅有北京、上海等试点地区的公交、环卫、邮政车辆提前实施国IV标准，国内只有少数企业根据市场需求批量生产柴油发动机尾气处理液，2011年全国柴油发动机尾气处理液市场年销量约1万吨。 该尾气处理液项目计划总投资5933.23万元，其中：固定资产投资4873.93万元，占项目总投资的82.15%；流动资金1059.30万元，占项目总投资的17.85%。 本期项目达产年营业收入9839.00万元，总成本费用7727.50万元，税金及附加110.59万元，利润总额2111.50万元，利税总额2513.33万元，税后净利润1583.63万元，达产年纳税总额929.71万
元；达产年投资利润率35.59%，投资利税率42.36%，投资回报率 26.69%，全部投资回收期5.25年，提供就业职位155个。 随着汽车保有量的增加，汽车尾气已经成为影响全球环境的重要因素，各国对汽车尾气的处理日益重视。汽车尾气的主要成分包括一氧化碳、未 燃烧的烃类、氮氧化合物、二氧化碳、铅、二氧化硫等有害物质。 2019年，汽车产销分别完成2572.1万辆和2576.9万辆，产销量同比 分别下降7.5%和8.2%，产销量降幅比上年分别扩大3.3和5.4个百分点。2019年，各月连续出现负增长，上半年降幅更为明显，下半年逐步好转， 其中12月当月销售略降0.1%，与同期基本持平。
车用尿素溶液的应用及标准发展现状_王永红
2012 October 第 随着我国第Ⅳ阶段排放标准的实施，SCR（选择性催化还 原）尾气后处理技术成为适合我国国情的重型柴油机节能减排 技术路线，车用尿素溶液作为SCR还原剂，也将有较好的应用 前景。本文介绍了SCR技术原理以及车用尿素溶液的市场应用 情况及产品标准。 车用尿素溶液的应用及 标准发展现状 王永红 刘泉山 中国石油兰州润滑油研究开发中心 2005年，欧洲车用发动机已 开始实施欧盟机动车污染物排放第 Ⅳ阶段标准（欧Ⅳ排放法规），对 柴油机油提出了更为苛刻的要求。 其中，NO X 排放限值自排放法规实 施20年以来下降了81%；PM（颗 粒物）排放限值15年以来下降了 97%。美国环保署（EPA）要求从 2010年1月1日起实施EPA 2010法 规，即美国重型车排放法规，其将 NO X 排放限值从EPA 2007的1.63 g/kW?h降低到0.27 g/kW?h， 比欧Ⅵ排放法规和日本2009年的 排放法规都要低，是目前全球要求 最严的排放法规。日本国土交通 省加强了尾气排放规定，制定了 全球最为严格的规定，即“后新 长期规定”，并于2009年10月起 实行。在柴油车方面，“后新长 期规定”将NO X 排放限值降低了 40%～65%，将PM排放限值降低 了53%～64%，基本上与汽油车 达到相同水平。为了满足欧Ⅳ以及 将来更加严格的重型柴油车的排放 法规要求，如欧Ⅴ、欧Ⅵ及美国的 EPA 2007/2010等，世界各国都致 力于减少柴油机NO X 和PM排放的 研究，其途径有提高燃油品质、实 行机内净化技术和尾气后处理技 术。但是大量的试验研究[1]证明， 仅依靠机内净化技术同时降低NO X 和PM排放量到符合排放法规的要 求已经变得越来越困难，而且导致 生产和使用成本明显升高。S C R （选择性催化还原）技术是一种很 有前途的机外净化措施，能降低 80%～90%的柴油机尾气中的NO X 排放。因此，柴油机在内净化处理 的同时辅助以尾气后处理技术来控 制柴油机有害物质的排放成为柴油 机未来的发展方向。SCR技术所用 的还原剂主要为车用尿素溶液。本 文主要介绍车用尿素溶液的应用情 况以及相关标准。 SCR工作原理 SCR技术是较成熟的降低NO X 排放的技术。SCR技术采用在尾气 中喷射32.5%（质量分数）雾状尿 素水溶液的方法，将NO X 还原成氮 气及水分。 SCR系统工作原理见图1。用 于欧Ⅳ发动机的典型SCR系统组成 见图2。 目前SCR还原剂主要有3类， 即烃类及其衍生物、氨气和尿素溶 液[3]。烃类及其衍生物价廉易得，但 所用催化剂为比较昂贵的金属催化 剂，且易受硫含量影响引起催化剂中 毒，活性温度范围窄，还原效率不 高，易造成二次污染。相比之下，氨 气及尿素不但还原效率高，活性温度 范围宽，而且对硫含量没有特别严格 的要求。氨气和尿素相比，尿素还具 有无毒、便于运输的优点。因此，尿 素更适合作为重型柴油机SCR技术中 处理NO X 的还原剂。 五期 160
尿素生产工艺流程
. 化肥厂尿素生产工艺流程简介分子量为CO(NH2)2,,分子式为1.尿素的物理性质:化学名称叫碳酰二胺因为人类及哺乳动物的尿液是含氮量最高的固体氮肥46.65%,.60.06.含氮量为尿故称为尿素.年蒸发人尿是发现了它,中含有这种物质,并且由鲁爱耳在17731.335,晶体的比重为在20-40度温度下无味素为无色,,无臭的针状或棱状结晶.. ,包装和贮存要注意防潮尿素易溶于水和氨,也溶于醇克/cm3.在工业上尿素作.主要用作肥料,饲料和工业原料2.尿素的用途和产品标准.尿素也用.用于生产塑料,涂料和黏合剂为高聚物的合成原料,用来制成甲醛树脂,. 尿素技术指标国家指标GB2440--91,制革,颜料等部门.于医药,液氨是合成氨厂的主要产品生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体,3.合成尿素用的液氨要求纯度高于二氧化碳气体是合成氨原料气净化的副产品.铁锈等固体杂并不含催化剂粉,油含量小于10PPm,水和惰性物小于0.5%99.5%,15mg/Nm3. 硫化物含量低于98.5%,质.要求二氧化碳的纯度大于主要化学反应,尿素的生产办法和过程尿素的合成分两步进行4.)==NH4COONH3=Q 气液)+CO2(为:NH3(液氨与二氧化碳的净化与提压工业过程为 NH4COONH2==CO(NH2)+H2O-Q1. 2.液氨与二氧化碳合成输送. 造粒4.尿素溶液的蒸发,3.尿素尿素熔融物与未反应物的分离与回收该法是利用碳酸稀溶液吸收未反应的氨与二氧.老系统选用的是水溶液全循环法由于未反应的氨和二氧化,再利用循环泵送回合成塔化碳生成甲胺或碳酸氨溶液,. ,,,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.. . ..