尿素生产工艺流程简介
尿素生产原理、工艺流程及工艺指标

尿素生产原理、工艺流程及工艺指标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催化剂,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。
2 液氨升压 1、2、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。
尿素工艺流程图

尿素工艺流程图
尿素工艺是一种制备尿素的化学工程过程。
下面是一个简洁的尿素工艺流程图的描述,其中包括主要步骤和反应条件。
尿素工艺流程图
1. 吸收剂制备
氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)从化合物气体进料中分离出来。
氨气先通过冷凝器冷却,然后通过压缩机加压。
二氧化碳通过压缩机进一步压缩。
2. 合成反应
吸收剂和尿素制备物的反应在压力脱除过程中进行,其中合成反应采用尿素合成反应器。
在合成反应器中,通过加热吸收剂混合物至一个特定温度,以促进反应。
3. 真空脱除
合成反应后,产生的混合物进入真空脱除装置。
通过降低压力,将未反应的氨气和其他轻质组分从反应物中除去。
4. 还原反应
从真空脱除装置中得到的尿素混合物进入还原反应器。
在还原反应器中,使用脱水剂,如甲醇(CH3OH),对尿素进行脱水反应。
5. 结晶
还原反应得到的尿素溶液通过降低温度来促进结晶。
结晶过
程中,尿素分离出来,并通过过滤或离心等方式得到尿素晶体。
6. 精制
结晶得到的尿素晶体进行洗涤,以去除杂质。
然后经过干燥,将尿素晶体转化为尿素颗粒。
7. 包装和储存
精制后的尿素颗粒通过包装装入袋子或容器中,并存放在干
燥的仓库中,等待出厂或运输。
该工艺流程图简要描述了从吸收剂制备到尿素包装和储存的主要步骤。
这是一种典型的尿素工艺流程,具体的条件和设备设计可能会根据不同工厂的要求有所变化。
尿素生产流程

尿素生产流程
尿素是一种重要的化肥和工业原料,其生产流程主要包括合成氨、尿素合成和尿素精制三个步骤。
首先,合成氨。
合成氨是尿素生产的第一步,通常采用哈勃法
或氨合成循环法。
在哈勃法中,氮气和氢气在高温高压下通过催化
剂反应生成氨气。
而氨合成循环法则是在低温高压下,氮气和氢气
在催化剂的作用下生成氨气。
无论采用哪种方法,合成氨都是尿素
生产的基础。
其次,尿素合成。
尿素合成是将合成氨与二氧化碳在催化剂的
作用下进行反应生成尿素。
这一步骤中,合成氨和二氧化碳的比例、反应温度、压力以及催化剂的选择都会影响尿素的产率和质量。
在
反应结束后,通过蒸馏和结晶等工艺,得到尿素产品。
最后,尿素精制。
尿素精制是将合成的尿素产品进行精制处理,提高其纯度和质量。
精制过程中,通常采用结晶、洗涤、干燥等工艺,去除杂质和水分,得到合格的尿素成品。
尿素生产流程虽然简单,但其中涉及的反应条件、催化剂选择、
设备运行等方面都需要严格控制,以确保产品的质量和产率。
同时,尿素生产过程中也会产生一定量的废水和废气,对环境造成一定影响,因此在生产过程中需要做好环保工作,减少对环境的影响。
总的来说,尿素生产是一个复杂的化工过程,需要严格控制各
个环节,确保产品质量和安全生产。
随着科技的不断进步,尿素生
产技术也在不断改进和完善,为提高产能、降低能耗、减少污染做
出了重要贡献。
相信随着技术的不断发展,尿素生产将会迎来更加
美好的未来。
尿素生产工艺流程简介

尿素生产工艺流程简介
尿素是一种理想的氮肥,广泛应用于农业生产中。
下面简要介绍尿素的生产工艺流程。
尿素的生产主要包括合成氨和合成尿素两个过程。
合成氨的工艺流程如下:
1. 获取天然气:天然气是合成氨生产的主要原料。
首先,从地下的天然气田或油田提取天然气。
2. 脱硫:天然气中含有硫化氢和二硫化碳等杂质,需要将其脱除。
一般采用吸收剂法进行脱硫。
3. 脱水:将脱硫后的天然气进行脱水处理,以减少水蒸气对后续反应的干扰。
4. 压缩:将脱水后的天然气进行压缩,提高反应过程的产物浓度。
5. 进料催化:将压缩后的天然气与氛围空气混合,进入反应器进行催化反应,生成合成氨。
6. 分离:将反应器产物进行冷却和分离,得到合成氨。
合成尿素的工艺流程如下:
1. 进料处理:将合成氨与二氧化碳按一定比例混合。
2. 反应器反应:将混合物进入反应器进行加热反应,生成尿素。
3. 分离:将反应器产物进行分离,得到尿素和一些杂质产物。
4. 精制:对分离得到的尿素进行精制和净化处理,以提高产品质量。
5. 包装:将精制的尿素包装成所需的不同规格。
以上是尿素生产的主要工艺流程。
需要注意的是,尿素生产过程中需要控制反应温度、压力和催化剂的使用量等参数,以确保反应的高效和产品质量的稳定。
同时,也需要对生产设备进行合理的维护和清洁,以确保生产过程的安全和正常运行。
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该温度下的平衡压力1~3Mpa.对于水溶液全循环法,当温度为190℃和NH3/CO2等于4时,相应的平衡压力是18Mpa左右,故其操作压力是一般为20Mpa左右.反应时间对于反应温度为180~190℃的装置,一般反应时间是40~60min,其转化率可达平衡转化率的90~95%.对于反应温度为200℃个装置,反应时间一般为30min左右,其转化率也接近于平衡转化率.6工艺流程:由于目前普遍采用水溶液全循环法生产尿素下面就简述水溶液循环法生产尿素的流程.图3-19是目前在我国得到广泛应用的中压、低压两段分解水溶液全循环法直接造粒尿素工艺流程图。
尿素生产工艺流程简介

尿素生产工艺流程简介
《尿素生产工艺流程简介》
尿素是一种重要的化工产品,广泛用于肥料、塑料、医药等领域。
其生产工艺流程简介如下:
1. 合成氨制备:尿素的生产是从合成氨开始的。
合成氨通常使用哈贝法或泠热法制备,通过高温高压下,将氨气和二氧化碳反应生成脲。
这是尿素合成的第一步。
2. 脲的水解:脲水解是尿素生产的关键步骤之一。
将脲与水加热反应,生成尿素和氨气。
这一步骤通常在高温下进行。
3. 结晶分离:经过水解的混合物中,尿素和未反应的脲被分离出来。
通常采用结晶分离技术,将尿素从溶液中结晶出来。
4. 结晶洗涤:分离得到的尿素晶体需要进行洗涤,以去除杂质和未反应的物料。
洗涤步骤通常采用溶液冲洗或真空沉降等技术。
5. 干燥:洗涤后的尿素晶体需要进行干燥,以去除水分使其达到一定的含水率。
通常采用旋转干燥机或流化床干燥机等设备进行干燥处理。
6. 包装:最后一步是将干燥后的尿素晶体进行包装,以便储存和运输。
以上即是尿素生产过程中的主要工艺流程。
尿素生产工艺因企业技术和规模的差异会有所不同,但总体上包括合成氨制备、脲的水解、结晶分离、结晶洗涤、干燥和包装等步骤。
通过这些步骤的相互配合,能够高效、持续地生产出高质量的尿素产品。
尿素生产原理工艺流程及工艺指标

尿素生产原理、工艺流程及工艺指标1.生产原理尿素是通过液氨与气体二氧化碳的合成来完成的,在合成塔D201中,氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵,氨基甲酸铵脱水生成尿素与水,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压缩与脱氢、液氨升压、合成与气提、循环、蒸发、解吸与水解以及大颗粒造粒等工序。
1、2、1 二氧化碳压缩与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催化剂,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与分离器,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。
尿素生产工艺及流程

根据不同要求,可以采用三种方法生产固体尿素。
①结晶法 将尿液蒸浓到约85%,再通过冷却、结晶、分离、干燥而得到产品。在结晶过程中,通入约95℃的热空气,使结晶与干燥同时进行的方法称为无母液结晶法。也有采用真空结晶法,借以充分利用系统的反应热(如三井东压法)。结晶法的特点是成品中缩二脲含量<0.3%,但成品易吸湿、结块,一般作工业尿素用。
③颗粒成型法造粒 塔式喷淋造粒法产品强度较低,粒径较小,抗碎、抗磨强度较差,不能满足掺混肥料及机械施肥的需要。60年代起,发展了颗粒成型法造粒新技术,即把96%以上的尿,逐层凝结在晶种粒子表面而形成颗粒尿素。产品粒度为2~4mm(根据需要可达7~11mm),不但强度高,且不易吸湿结块,可以散装贮存,此法造粒装置可分盘式造粒、转鼓造粒和流动床造粒等。 产品规格 一般规定如表中所列指标
生产尿素的原料是氨和二氧化碳,后者是合成氨厂的副产品。尿素合成反应分两步进行:①氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵(简称甲铵);②甲铵脱水生成尿素,其反应式为:
2NH3+CO2NH2CO2NH4+159.47kJ (1)
NH2CO2NH4NH2CONH2+H2O-28.49kJ (2)
式(1)是强放热反应,在常压下反应速度很慢,加压下则很快。式(2)是温和的吸热反应。
生产工艺 氨和二氧化碳在合成塔内,一次反应只有55%~72%转化为尿素(以CO2计),从合成塔出来的物料是含有氨和甲铵的尿素溶液(简称尿液)。在进行尿液后加工之前,必须将氨和甲铵分离出去。甲铵分解成氨和二氧化碳是尿素合成反应中式(1)的逆反应,是强吸热反应,用加热、减压和气提等手段能促进这个反应的进行。围绕着如何回收处理从合成塔里出来的反应混合物料,曾发展了尿素的多种生产工艺。①不循环工艺和部分循环工艺:不循环工艺是指从合成塔出来的物料,经减压至常压并用蒸汽加热,将氨和二氧化碳分离出来,尿液送去后加工系统,氨用于生产其他的铵盐。部分循环工艺是把从甲铵分解器内分解出来的部分氨和二氧化碳,以甲铵水溶液的形式循环回合成塔。不循环和部分循环工艺较简单,投资较省、操作费用也较低,缺点是要附设庞大的铵盐加工系统,经济上不合理,新的尿素厂则采用全循环工艺。②全循环工艺:是把未转化成尿素的氨和二氧化碳,经分离后全部循环返回尿素合成系统。这类工艺因分解、循环的方法不同而有不同,但主要是水溶液循环法和气提法
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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
6.脱碳工段(变压吸附)
流程说明:
利用吸附剂加压吸收、减压再生的原理,经两段吸附,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;解
吸废气送吹风气燃烧,回收利用。
吸附剂为活性氧化铝、活性炭、硅胶。
7、甲醇工段
流程说明:
在12.5MPa 220-280°C、催化剂存在的条件下,将压缩送来的合格原料气中CO
CO H2转化为甲醇并分离,降低气体中2CO CO成分含量。
反应热得到合理利用。
8、烃化工段
流程说明:
在26-27 MPa、220-280 C、催化剂存在的条件下,将醇后气中微量CO CQ、和H反应生成水和烃、醚等有机物,降低气体中CO、CO2成分含量,净化后的气体送往合成工段。
反应热得到合理利用。
9、合成工段
___ ____ L—烃化补气冷交换器氨冷却器丄氨分离
器
流程说明:
在26-28MPa 450-480 C、催化剂存在的条件下,将精制的氢氮混合气直接合成为氨,然后将所产的气氨从未合成为氨的混合气中冷凝分离下来。
得到产品液氨送往氨库供尿素合成用,分离氨后的氮氢气体循环使用。
反应热得到合理利用。
10、压缩工段
I 二脱来气
烃化
——变换
流程说明
一脱岗位来半水煤气由一入总管分别送至各机一入阀前,进一段缸加 压后依次经缓冲器、冷却器、分离器后进入 NH 机二段缸进一步加压后依次 经二级缓冲器、冷却器、分离器后有二出阀送至变换岗位。
二脱岗位来气,经三入总管,分别送至各机三段进口阀前,经三段气 缸加压后依次经三级缓冲器、冷却器、分离器后,由三出阀送至脱碳岗位。
脱碳来气经四入总管送各机四入阀前,经四段缸加压后依次经缓冲器、 冷却器、分离器后进入五段缸进一步进行加压,经五级缓冲器、冷却器后 分离器后,由五出阀送甲醇岗位。
作用是提高原料气压力,把气体输送到各工序(变换、脱碳、甲醇、 合成等)并提供各工序生产必要的压力条件,易使这些过程按工艺要求得 以顺利进行。
11、精醇工段
精馏采取萃取蒸馏原理
甲醇 一入缓
流程说明
将甲醇岗位制得的粗甲醇通过精馏除去粗甲醇中的水分和有机杂质制得精甲醇。
流程说明:
在19.6 MPa 、180-190 C 条件下,用氨和二氧化碳直接合成尿素,未反应的氨和二 氧化碳通过回收和循环利用,可以分为四个步骤:
1 、原料氨、二氧化碳的净化和压缩;
2、 尿素的合成;
3、 未反应物分解与回收循环;
4、 尿素溶液蒸发造粒。
12、尿素工段
分分离器—二分塔
分加热器。