谈尿素生产的原理及工艺流程

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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

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

尿素工艺流程

尿素工艺流程
《尿素工艺流程》
尿素是一种重要的化肥原料,其生产工艺流程复杂且技术要求高。

尿素的工艺流程主要包括合成氨、尿素合成和尿素精制三个主要步骤。

首先是合成氨。

合成氨是尿素生产的原料,通常采用哈勃-波仑法来进行合成氨反应。

在高温高压下,氮气和氢气通过催化剂反应生成氨气。

接下来是尿素合成。

尿素合成一般采用尿素压力法,即在高温高压下,氨气和二氧化碳通过催化剂反应生成尿素。

这个过程中需要进行多次反应和分离,以获得高纯度的尿素产物。

最后是尿素精制。

尿素精制是将合成的尿素产物经过干燥、结晶、分级等工艺步骤,去除杂质和水分,获得商业级的尿素产品。

除了上述主要的工艺步骤外,尿素生产中还需要进行废气处理、废水处理等环保措施,以确保生产过程的环保和安全性。

通过以上工艺步骤,尿素可以被生产成为高质量的化肥原料,为农业生产提供了重要的支持。

在未来,随着技术的不断进步,尿素工艺流程也将不断完善和改进,以满足市场需求并提高生产效率。

尿素生产原理及条件

尿素生产原理及条件

水溶液全循环工艺尿素生产原理及条件一、基本原理由液氨和二氧化碳气体直接合成尿素的总反应方程式:2NH3(液)+CO2(气)==(NH2)2CO(液)+H2O(液)+Q这是一个可逆的放热反应。

该反应分两步进行。

第一步由氨与二氧化碳生成氨基甲酸铵NH4COONH2 ,简称甲铵。

反应式如下:2NH3(液)+CO2(气)==NH4COONH2(液)+Q这是一个可逆的强放热反应。

生成甲铵的反应速度比较快,容易达到动态的化学平衡,达到平衡时甲铵可达90%以上。

第二步由甲铵脱水生成尿素,反应式为:NH4COONH2(液)==(NH2)2CO(液)+H2O(液)-Q2这是一个可逆的微吸热反应,反应速度较慢,达到动平衡时间长,一般约需1小时,但即使达到了化学平衡,也不能使全部甲铵都脱水转化为尿素,转化率一般只能到55%~70%。

因此这个反应是生成尿素的控制反应。

由于原料氨和二氧化碳不能完全合成尿素,因此,就存在未反应物的分离回收和循环利用问题。

二、反应条件1、温度:当NH3/CO2(分子比)为4.0时,温度为190~200℃时平衡转化率最高。

但实际生产时,尿素合成反应受到尿素合成塔衬里材料耐腐蚀能力的限制,反应物料对设备的腐蚀相当严重,采用ANSI316L尿素级不锈钢时,这种材料要求操作温度不超过190℃。

因此,实际的操作温度确定为188℃。

2、压力:工业生产的操作压力要选择高于尿素合成反应液的平衡压力,以确保氨基甲酸铵呈液态而不分解即可。

以悄素合成塔顶部物料的平衡压力为基准,操作压力应高于该物料的平衡压力2~3MPa。

实际生产的取压点在塔底的液氨进料管上,取压点压力较高,而尿素合成塔顶部物料压力要低于取压点的值,所以操作中P204阀的开度要保证塔顶溶液面上的压力为19.7~20.0MPa,些时塔底取压点处的压力值应在20.5~21.0MPa。

三、物料在合成塔内的停留时间尿素生产是连续的,原料氨与二氧化碳及返回的甲铵连续不断地从塔底送入尿素合成塔,反应熔融物不断从塔顶引出,因此尿素合成反应不可能达到完全的化学平衡,而达到化学平衡的程度与物料在塔内停留的时间有关。

尿素合成工艺流程

尿素合成工艺流程

尿素合成工艺流程尿素合成工艺流程尿素是一种重要的化肥,广泛用于农业生产。

它由两种主要原料—氨和二氧化碳合成而成。

下面是尿素合成的工艺流程。

第一步:制备氨气将天然气或者其他石油化工产品作为原料,经过脱硫、脱水等处理,得到高纯度的氢气。

然后将氢气和氮气以一定比例混合,经过压缩、冷却和吸附等操作,制备得到高纯度的氨气。

第二步:制备尿素溶液将氨气和液态二氧化碳按照一定的比例同时进入反应器,反应温度通常在160-200摄氏度之间。

经过反应,氨气和二氧化碳发生彼此的反应,生成尿素溶液。

此时,尿素溶液中还含有一定量的氨化物、卡尔氏氮化碳和少量的铵盐。

第三步:尿素结晶将尿素溶液经过蒸发和降温的过程,使得尿素逐渐结晶出来。

通过调节温度和压力,使得产生合适大小的尿素结晶颗粒,方便后续的分离和提纯。

第四步:尿素过滤将产生的尿素结晶颗粒经过过滤分离,去除其中的杂质和溶液。

此过程也可以通过离心、真空过滤等方式进行,得到高纯度的尿素颗粒。

第五步:尿素干燥将过滤得到的湿尿素颗粒进行干燥处理,去除其中的水分。

通常可以使用流化床干燥器或者气流干燥器等设备,将湿尿素颗粒在一定的温度下,通过热风吹干,使得尿素颗粒的水分含量降到一定的标准,以利于后续的包装和储存。

第六步:尿素包装将干燥后的尿素颗粒进行包装,通常采用编织袋或者塑料袋装填,以便于运输和销售。

尿素合成工艺流程主要包括氨气制备、尿素溶液制备、尿素结晶、尿素过滤、尿素干燥和尿素包装等环节。

这个流程既简单又高效,可以使得尿素生产达到规模化和工业化的要求,并且可以保证产品的质量和纯度。

同时,这个工艺流程也具备一定的环保性,能够有效地处理和循环利用一些废水、废气和废渣,减少对环境的污染。

尿素合成工艺流程的不断改进和优化,不仅提高了尿素合成的产量和质量,也降低了生产成本。

同时,也为农业生产提供了高效、可靠的化肥产品,促进了农业的发展和粮食的丰收。

尿素合成工艺的研究和应用将继续推进农业的可持续发展,为保障粮食安全和农业生态环境的改善做出贡献。

尿素生产工艺流程

尿素生产工艺流程

尿素生产工艺流程尿素是一种重要的农业化肥,也是工业上的重要原料。

尿素生产工艺流程是经过多次的反应和精制过程。

下面将介绍尿素的生产工艺流程。

尿素的生产主要分为合成氨和合成尿素两个部分。

首先,通过哈氏过程或斯蒂克曼过程从天然气中得到氨气。

然后,将氨气和二氧化碳按照一定的比例进入尿素合成反应器。

在高压下,经过反应生成尿素。

尿素合成的反应式为:2NH3 + CO2 → NH2CONH2 + H2O。

尿素合成反应是一个可逆反应,而且酸碱度对反应速度有重要影响,因此需要在利用催化剂的条件下进行。

通常使用铁催化剂,加入尿素合成反应器中。

反应温度通常在180-220°C,压力在150-200 bar。

该反应是一个放热反应,会释放出大量的热量,需要进行冷却。

合成尿素的产物中包含了未反应的氨气、碳酸氢铵、甲醇等。

为了提高尿素的纯度和减少对环境的污染,还需经过一系列的精制过程。

首先,将合成尿素液通过蒸发器进行蒸发,使其中的甲醇蒸发。

然后,使用精馏塔将氨气和甲醇回收,再次用于尿素合成反应中。

同时,可以通过加入碱性物质,如氢氧化钠,将碳酸氢铵转化为氨气和水,再回收利用。

经过精制后的尿素液体会被进一步浓缩,使其含水量达到一定标准。

然后,将尿素液体注入结晶器中进行结晶,得到尿素晶体。

尿素晶体通过离心机进行分离,得到纯净的尿素固体。

最后,对尿素固体进行研磨、筛分等加工处理,使其形成符合市场需求的尿素产品。

尿素产品可以作为农业肥料直接使用,也可以用作原料进一步生产其他化工产品。

以上就是尿素生产的工艺流程。

通过合成氨和合成尿素两个部分的反应和精制过程,最终得到纯净、符合市场需求的尿素产品。

这个工艺流程的研发和优化对尿素产业的发展起到了重要的推动作用,也为农业生产提供了重要的化肥资源。

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

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。

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。

尿素的生产工艺流程

尿素的生产工艺流程
尿素是一种重要的化肥和化工原料,它被广泛应用于农业、化工和医药等领域。

尿素的生产工艺流程主要包括合成氨和尿素液相合成两个阶段。

合成氨是制备尿素的关键步骤,通常使用哈贝法或者氧化还原法进行。

哈贝法是最常用的一种合成氨方法,它的工艺流程如下:
首先,通过高温和高压条件下,将天然气和蒸汽混合进入蒸发器,使得天然气中的杂质被蒸发,得到高纯度的天然气。

然后,将高纯度天然气进入反应器,在催化剂的作用下与空气中的氧气发生催化燃烧反应,生成一氧化氮和二氧化氮。

接下来,将一氧化氮和二氧化氮通过烟气冷凝器减温,再经过吸收塔,与高压氨反应生成氮化铵。

最后,通过分离回收和再氨化,得到合成氨。

合成氨生产后,接下来是尿素液相合成过程。

该工艺流程如下:
首先,将合成氨和二氧化碳进入尿素反应器,其中使用促进剂和催化剂辅助反应。

通过高温和高压的条件下,二氧化碳与合成氨反应形成碳酸铵,并通过副反应生成脆性固体尿酸等不稳定产物。

然后,通过降解脆性固体尿酸为尿酸,以及混合和稀释尿素和尿酸溶液的方式,形成具有稳定结构的尿素溶液。

最后,尿素溶液经过过滤、浓缩和结晶等步骤进行后处理,得到成品尿素。

同时,副产物如尿酸、硫酸铵和二氧化碳等也需
要进行处理。

总体来说,尿素的生产工艺流程包括合成氨和尿素液相合成两个主要阶段。

通过合成氨和二氧化碳的反应,生成尿素溶液。

然后,通过后处理步骤得到成品的尿素。

这个工艺流程经过了多年的改进和优化,生产效率和产品质量得到了显著提高。

尿素生产流程设备

尿素生产流程设备
尿素是一种重要的化肥,其生产需要经过多个步骤和设备的协同作用。

具体生产流程如下:
1. 合成氨制备:通过空气分离和天然气加氢等方式获得氢气和氮气,再通过催化反应合成氨气。

2. 尿素合成反应:在高温高压下,将氨气和二氧化碳通过催化剂反应生成尿素。

3. 尿素结晶:将合成反应产生的热量通过换热器冷却,使尿素溶液降温结晶。

4. 尿素干燥:将结晶后的尿素通过旋流干燥器等设备进行干燥,以去除水分。

5. 尿素筛分:对于粉状尿素产品,需要进行筛分,以去除不符合规格的颗粒。

在上述过程中,涉及到的设备有合成氨装置、反应釜、换热器、结晶器、旋流干燥器和筛分设备等。

同时,为了保证生产的安全和效率,还需要考虑废气处理、废水处理、自动化控制等方面的设备和措施。

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工业合成尿素工艺流程

工业合成尿素工艺流程工业合成尿素是一种重要的化肥,广泛应用于农田中提高土地肥力。

下面是工业合成尿素的工艺流程。

1. 原料准备合成尿素的主要原料是天然气和空气。

天然气中含有丰富的甲烷,其中的氢气将作为合成尿素的还原剂。

空气中的氮气将作为尿素中的主要源气。

此外,还需要一些辅助原料,如氨、氨水、硫酸等。

2. 氨的制备氨是尿素合成的重要原料,可以通过多种方法制备。

常用的方法是通过氮气和氢气的催化合成反应来生成氨。

反应条件是在高温高压下进行,并有合适的催化剂参与。

3. 合成尿素反应合成尿素的反应是尿素和二氧化碳的催化缩合反应。

反应条件是在高温高压下进行,并有合适的催化剂参与。

首先将氨与二氧化碳进行催化缩合反应,生成尿素和水。

然后将得到的尿素溶解在水中,去除杂质,得到较纯的尿素溶液。

4. 结晶与过滤尿素溶液经过结晶处理,制成尿素结晶。

结晶过程中涉及到温度、浓度、过滤时间等多个因素的控制。

结晶后,将尿素结晶进行过滤,去除水分和杂质。

5. 干燥与冷却经过过滤的尿素结晶进行干燥处理,去除多余的水分,使尿素的含水量降到一定的范围。

然后对尿素进行冷却处理,降低尿素的温度,以便储存和包装。

6. 包装与储存尿素经过冷却处理后,将其进行包装,常用的包装方式是将尿素装入袋子或散装。

然后将包装好的尿素储存起来,以便后续使用。

以上就是工业合成尿素的工艺流程。

这个过程涉及到多个反应和操作步骤,需要严格控制各个环节的条件和参数,以获得高质量的尿素产品。

工业合成尿素的发展使得农业得到了很大的推动,为农田提供了充足的氮肥,提高了农作物的产量。

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