化肥厂尿素装置生产原理及工艺流程
化肥厂生产过程及工艺流程
化肥厂生产过程及工艺流程化肥厂生产过程及工艺流程煤制合成氨、尿素C+ O2→ COC+O2→ CO2CO + H 2O →CO2+ H2H2+N2→NH 3CO2 + 2NH 3→ CO (NH 2)21全厂流程简介化肥厂生产过程及工艺流程煤蒸汽供热站蒸气空气N 2N2空分硫回收S煤低温液氮洗煤气化合成压缩备煤变换甲醇洗氨尿素合成CO2煤制合成氨、尿素流程简图尿素2过程工艺描绘（1）水煤浆气化制合成气装置由水煤浆制备工序来的水煤浆送入煤浆槽储藏待用。
浓度约为 63％的水煤浆经过煤浆给料泵加压输送到气化炉顶部工艺烧嘴，并与空分装置来的纯氧分别进入气化炉在 (G)，约 1400℃工艺条件下，水煤浆与纯氧进行部分氧化反响，生成粗合成气。
反响后的粗合成气和溶渣进入气化炉下部的激冷室。
在激冷室中，粗合成气经冷却、清洗，将粗合成气中的大多数碳黑洗去，并和粗渣分开。
出激冷室的粗合成气直接进入文丘里清洗器和碳洗塔进一步清洗，除掉粗合成气中残留的碳黑，而后将水蒸汽／干气比约～的合成气送至变换工序。
溶渣被激冷室底部经过破渣机进入锁斗，按期排入渣池，渣池设有捞渣机将粗渣捞出，装车运往园区免烧砖项目。
渣池中含细渣的灰水经过渣池泵送至真空闪蒸器。
碳洗塔的液位经过控制进入塔内的灰水量来保持，碳洗塔内的黑水分两股排出，一股黑水去高压闪蒸器；另一股由灰水循环泵送至气化炉也进入高压闪蒸器，黑水经减压，闪蒸出黑水中溶解的气体并经过变换冷凝液加热器回收闪蒸汽的热量，经过高压闪蒸分别器，闪蒸出的气体至变换或火炬，水送入脱氧水槽。
（2）净化妆置a.变换变换工序主要反响式为：COS+H2O—— CO2+H2S+QCO+H2O—— CO2+H2+Q由气化送来粗煤气经煤气水分别器分别掉少许的冷凝液及尘埃后，经中温换热器温度高升至 250℃，进第一中温变换炉。
第一中温变换炉分上、下两段，炉内装有两段三层耐硫变换触媒，层间配有煤气激冷管线调温，出第一中温变换炉变换气CO 含量为 24％ (干)，温度为 420℃左右。
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。
尿素装置工艺流程介绍
尿素装置工艺流程介绍尿素是一种重要的氮肥，广泛应用于农业生产中。
尿素装置是生产尿素的关键设备，它通过一系列的工艺流程将原料转化为尿素产品。
本文将介绍尿素装置的工艺流程，包括原料准备、合成反应、脱水、脱碳等环节。
原料准备尿素装置的原料主要包括天然气和氨。
天然气是尿素合成反应的主要能源，而氨则是反应的主要原料。
在原料准备阶段，天然气经过净化处理去除杂质后，与空气混合进入合成气制备系统。
经过一系列反应，合成气中的一氧化碳和氢气逐渐转化为氨，为后续的尿素合成提供原料。
合成反应尿素的合成反应是尿素装置的核心环节。
在反应器中，经过高温和高压条件下的催化作用，将氨和二氧化碳转化为尿素。
合成反应通常采用化学吸收剂作为催化剂，使得反应能够在相对较低的温度和压力下进行。
合成反应的化学方程式如下：NH3 + CO2 → NH2CONH2尿素合成反应是一个放热反应，反应过程需要控制温度和压力的变化，以确保反应的高效进行。
同时，合成反应还需要控制反应物的进料速率和水的加入量，以维持反应的平衡状态。
脱水合成反应产生的尿素中含有一定量的水分，为了提高尿素产品的纯度，需要进行脱水处理。
脱水通常采用高温加热的方法，将尿素中的水分汽化，然后通过冷凝器将水分重新回收，使得尿素产品中的水分含量降至合格范围内。
脱碳尿素产品中可能存在微量的碳酸铵，这会影响尿素的质量。
因此，在尿素装置中需要进行脱碳处理。
脱碳是通过加热和注入脱碳剂的方式进行的，脱碳剂能够与碳酸铵反应生成气体，随后通过分离装置将气体从尿素中移除，从而达到脱碳的目的。
精制经过脱水和脱碳处理后，尿素产品的纯度得到一定的提高，但仍然可能含有杂质。
为了获得更高纯度的产品，尿素需进行精制处理。
精制一般包括洗涤、结晶和干燥等步骤。
洗涤过程中，尿素溶液经过一系列洗涤装置，去除其中的杂质。
然后，通过结晶和过滤操作，将尿素溶液中的尿素结晶分离出来，并进行干燥处理，最终得到成品尿素。
尾气处理尿素装置在生产过程中会产生一定数量的尾气，其中含有二氧化碳等废气。
尿素装置工艺流程介绍(PPT 48张)
1、原料NH3和CO2的压缩
空 气
蒸 汽
化肥厂尿素车间
1、原料NH3和CO2的压缩
原料二氧化碳由合成车间送来，经二氧化碳压缩机组 压缩后送入加热器E106A、E106B加热，经脱氢反应器 R101脱氢、冷却器E107冷却后分为两路：一路由电磁阀 XV-2102控制进入汽提塔201-C底部；另一路由调节阀 FIC-3201控制进入中压CO2气提塔C502底部。脱氢后的 CO2中氢、氧含量由AIC1202指示。 CO2加热器E106A壳侧采用高压甲铵洗涤器203C来的 高压密闭水进行加热，由HIC1202控制加热器E106A出口 CO2温度，出口进入一段蒸发加热器E411A壳侧；CO2加 热器E106B采用2.4Mpa抽汽，由TIC1202控制CO2加热器 E106B出口进入脱氢反应器R101的CO2温度，加热后蒸汽 进入闪蒸槽904F；CO2冷却器E107壳侧采用中压甲铵冷 凝器E503来的中压密闭水进行冷却，由HIC1201控制冷 却后的CO2温度。
尿素装置工艺流程介绍
化肥厂尿素车间
目
一、装置简介
录
二、生产方法及反应机理
三、工艺技术路线及流程
化肥厂尿素车间
一、装置简介
尿素装置是二十世纪七十年代从荷兰斯塔米卡帮 公司引进的CO2气提法尿素生产工艺，于1976年建成投 产。其以合成氨车间来的液NH3和CO2为原料,原设计日 产尿素1620吨。2005年，通过引进荷兰Stamicarbon 公司的并联中压技术对装置进行50%扩能改造，改造
303-F
HIC7201 702C
R-101
LIC2101 LIC3201 FIC3201 LIC3202
C-322
LIC3302 E-322 LIC3301
三种尿素合成工艺及技术特点比较
三种尿素合成工艺及技术特点比较摘要：尿素是氮肥中含氮量最高的肥料，还可以部分代替蛋白质饲料，也是树脂、塑料、炸药、医药、食品等工业的重要原料。
我国尿素装置采用的生产工艺主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法和氨汽提法3种。
本文对它们的工艺及其适用范围进行比较和分析。
关键词：尿素合成水溶液全循环法二氧化碳汽提法氨汽提法我国目前大多数中小型尿素装置采用的是水溶液全循环法，特点是合成塔内转化率高，未反应物三段减压分解，动力消耗较大，尾气压力、温度均较低，爆炸危险性小，其生产工艺比较成熟。
不论采用哪种流程，基本由六个工艺单元，即原料供应、尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的浓缩、造粒与产品输送和工艺冷凝液处理，如图1-1所示。
尿素生产的基本过程相似，但在具体的流程、工艺条件、设备结构等方面，不同工艺存在一定的差异。
一、3种尿素合成工艺的特点1.水溶液全循环法水溶液全循环法的特点是合成塔内转化率高，未反应物采用三段减压分解，动力消耗较大，尾气压力、温度均较低，爆炸危险性小，其生产工艺比较成熟，操作可靠方便，机泵和非标设备均为国产化。
2.二氧化碳汽提法二氧化碳汽提法由以下工序组成：高压圈主要包括尿素合成塔、高压洗涤器、高压喷射器、汽提塔和甲铵冷凝器，后工序仅设置了低压分解吸收系统，并设置处理工艺冷凝液的工序，尿液经过真空蒸发后送入造粒工序，其特点是在最佳氨碳比的条件下，使合成压力降到最低。
与此同时，在合成压力下，采用进行CO2汽提和冷凝，产生的冷凝液用来副产蒸汽为低压分解和一段蒸发做加热用，并作蒸汽喷射器的动力蒸汽及系统保温。
CO2汽提法工艺与氨汽提工艺相比，CO2汽提压力较低、效率高，因此只需低压分解而不需中压分解也能满足生产要求。
汽提法工艺改进后，采用高压下原料气体的脱氢技术，杜绝了工艺过程的燃爆危险性，在高压洗涤器后设吸收塔吸收高压工序未凝气，减少了尿素装置的消耗，采用该工艺技术的尿素装置，工艺流程短，设备少，生产稳定，消耗低。
化肥厂尿素装置生产原理及工艺流程
化肥厂尿素装置生产原理及工艺流程一、引言化肥厂尿素装置是化肥生产过程中的重要设备，用于生产尿素肥料。
本文将介绍尿素装置的生产原理和工艺流程。
二、尿素的生产原理尿素是一种氮肥，具有高氮含量、溶解性好等特点，被广泛应用于农业生产中。
尿素的生产原理主要包括合成部分和后处理部分。
2.1 合成部分尿素的合成是通过将氨气和二氧化碳在一定条件下反应得到的。
具体的反应方程式如下：2NH3 + CO2 -> NH2CONH2 + H2O上述反应是在一定压力和温度下进行的。
通常情况下，尿素的合成压力为100至180巴，温度为130至160摄氏度。
2.2 后处理部分尿素合成反应得到的产物中还包含着一些杂质，需要经过后处理步骤进行处理。
后处理主要包括脱水和浓缩两个步骤。
脱水是指将产物中的水分去除，以提高尿素肥料的含氮量和稳定性。
浓缩则是将产物浓缩，以便进行后续的干燥和颗粒化处理。
三、尿素装置的工艺流程尿素装置的工艺流程主要包括原料准备、合成反应、脱水、浓缩、干燥和颗粒化等步骤。
3.1 原料准备尿素的主要原料为氨气和二氧化碳。
氨气一般通过蒸发液氨或氨气合成装置进行提供，而二氧化碳可通过燃煤锅炉烟气或气化炉烟气提供。
3.2 合成反应合成反应是将氨气和二氧化碳在合成反应器中进行反应。
反应器内通常采用催化剂来加速反应速率，保证反应的高效进行。
3.3 脱水合成反应后得到的产物中含有一定的水分，在脱水塔中通过高温条件蒸发除去水分，以提高尿素肥料的纯度。
3.4 浓缩脱水后的产物含有浓度较低的尿素，为了提高尿素的浓度，需要经过浓缩塔进行浓缩处理。
3.5 干燥浓缩后的产物通过干燥器进行干燥，以去除水分和其他杂质。
干燥后的尿素颗粒具有较高的纯度和稳定性。
3.6 颗粒化干燥后的尿素通过颗粒化机进行颗粒化处理，使其形成均匀的粒状，便于储存和施用。
四、总结尿素装置是化肥厂生产尿素肥料的重要设备，其生产原理主要包括合成和后处理两个部分。
工艺流程包括原料准备、合成反应、脱水、浓缩、干燥和颗粒化等步骤。
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。
尿素装置流程简述
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尿素工艺原理叙述
5、国内装置运行最好水平
最高日产量：2006T
最高年产量：60T 年平均氨耗最好为：572Kg/T
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工艺流程框图
离开R-102几乎不含尿素的液体在E-118中与P-115来的液体换热后进入C-102下塔，与 底部来的蒸汽逆流接触.将溶液中的NH3、和CO2汽提出来，上升气经升气烟囱进入C102上段，液相下到底部，此时液体里含NH3<3ppm.Ur<3ppm，离开底部的液体经泵P120A/B升压至0.49MPa，先送甲铵加热器E-113，加热P-102A/B来的甲铵液，再到预 热器E-116预热P-114A/B来的溶液，最后送出界区回收利用。
V-106的碳铵液由泵P-103A/B抽出大部分送真空预浓缩器E-104壳侧吸收V102来的气体，少部分送E-107吸收V-103来的气体，由此实现回收利用。
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工艺流程叙述
4、蒸发浓缩
离开低压分解塔底部浓度约70%的尿液首先进入真空预浓缩器上部分离器V-
104，减压释放出的闪蒸气在此进行气液分离，溶液进入预浓缩器的加热段，
由E-107出来的气液混合物进入低压甲铵冷凝器E-108壳侧冷凝吸收，冷凝热由
管侧冷却水带走.
离开E-108的碳铵液进入碳铵液贮槽V-106中。V-106中逸出的含NH3惰气进
入低压氨吸收塔E-112冷凝吸收，热量由壳侧冷却水带走.不凝气进入低压洗涤塔C-
104用蒸汽冷凝液洗涤吸收，最后少量惰气经PV41033放空，并由此阀控制低压 系统压力为0.34Mpa（g）。
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尿素装置主要由原料NH3和CO2的压缩、
高压合成、低压分解和循环吸收、解吸与 水解、蒸发与造粒等部分组成。以合成氨 车间输送来的NH3和净化输送来的CO2为原 料,反应生成成品尿素，设计日产尿素1750 吨，年生产能力为52万吨。
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根据设备材质的耐用温度不超过190℃，确定操作 温度为180-185℃。再根据尿素生成过程的平衡压力图， 考虑到原料中5%（V）的空气及惰气，最终确定反应 压力为13.6～14.2MPa。另外，根据反应方程式，降 低系统中的水含量对尿素的生成有利，但水含量也不 能太低，以免循环系统的甲铵液太浓，产生结晶。因
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在气提塔，用饱和蒸汽进行加热气提。合成液与塔 底进入的二氧化碳气体逆流接触，未转化为尿素的甲铵 分解生成氨和二氧化碳，与原料二氧化碳混合成为气提 气，进入高压甲铵冷凝器。气提液进入低压循环系统。 合成气进入高压洗涤器后，用来自低压循环系统的 甲铵液洗涤吸收，吸收液进入高压喷射器，气体送至低 压吸收塔继续回收氨和二氧化碳。
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目录：
1、装置工艺流程简述（生产方法及工艺路线）；
2、装置物料平衡图； 3、装置关键控制点及控制方法； 4、装置目前存在的问题及解决办法； 5、装置进行过的技术改造及改造后装置的情况；
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1. 装置工艺流程简述（生产方法及工艺路 线）； 1.1.1 装置简介 兖矿新疆煤化工有限公司尿素装置是上个世纪 七十年代从荷兰STAMICARBON公司引进的CO2 气提法尿素生产工艺技术，该技术现在已经被国内 设计院全部消化吸收。
此，要合理控制高压系统中的水含量。
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1.1.2 工艺流程说明
（1）原料液氨和二氧化碳加压输送系统
原料液氨经高压液氨泵加压后，与高压洗涤
器来的浓甲铵液一同经高压喷射器送进高压甲铵
冷凝器。原料二氧化碳气体经掺入防腐用空气后，
进入液滴分离器分液（有冷凝液排放），之后经
压缩进入气提塔底部。
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（2）合成和高压循环系统
新鲜液氨和浓甲铵液、含有氨和二氧化碳的气提
气一同送至高压甲铵冷凝器，大部分氨和二氧化碳在
其中反应生成甲铵溶液。
甲铵溶液与未反应的氨和二氧化碳自高压甲铵冷
凝器出来进入尿素合成塔，继续进行甲铵生成反应，
同时甲铵脱水转化为尿素。合成液进入进入气提塔上 部，合成气进入高压洗涤器。
冷凝后的温度为166.6℃。
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（2）尿素的生成反应
尿素的生成反应是一个必须在液相中进行的、吸
热的可逆反应。根据化学反应的平衡原理，在反应进 行的过程中必须持续地供给热量，而且该反应进行地 非常缓慢，不容易达到平衡。在实际的工业生产中， 尿素生成反应的反应热是由高压甲铵冷凝器中未反应 的那一部分NH3和CO2继续在合成塔内反应放出的反 应热，因此不再需要从外界供热。
须及时地移走反应生成的热，并且提高反应压力对加快
反应速度有利。在实际工业生产中，根据高压甲铵泵的
出口压力确定反应压力为14～16MPa，反应热是由高压
甲铵冷凝器壳侧的热水及时移走生成副产品低压蒸汽。
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在该反应压力下，参考NH3-CO2二元气液平衡 图，并综合考虑副产蒸汽量最大及满足合成塔的工 艺要求（即保证有一部分NH3和CO2在合成塔内继续 冷凝放热供生成尿素反应所需热量），确定反应温 度为140-150℃，投料NH3/CO2为2.89。在这种条件 下，实际上约有78-80%的NH3和CO2被冷凝成液体，
一段蒸发分离器 二段蒸发分离器 一段蒸发器 二段蒸发器
造粒喷头 造粒塔 造粒塔电梯
刮料机 熔融尿素泵 尿素去包装
一段蒸发冷凝器
最终冷凝器 一段蒸发喷射器 二段蒸发第二喷射器
二段蒸发冷凝器II二段蒸发第来自喷射器二段蒸发冷凝器I
（即尿素），分子式为CO(NH2)2,反应式为：
NH4COONH2(液) ≒CO(NH2)2+H2O(液) -15.5千焦/摩尔 （1-2)
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式（1-1）也称为甲铵的生成反应，是强放热、体积缩 小的可逆反应。在一定的工艺条件下，如能及时地移走反应 热，甲铵的生成反应可以在瞬间达到平衡。
（3）低压分解系统
汽提液经液位调节阀减压至0.25MPa。由于减压，使
汽提液中部分CO2与NH3分离出来，气液混合物进入精馏塔内 上部的填料层。经填料层后，由出口管进到循环加热器，加 热到130～135℃。得到的气液混合物由循环加热器出口管又
返回到精馏塔下部液位槽。
LS6806-200
二段蒸发喷射器
二氧化碳汽提尿素合成流程
13.5-14.2MPA 高 洗 器 低 压 吸 收 塔 精 馏 塔 0.35MPA 去排气筒 低 甲 冷 液 位 槽
低 甲 冷
合 成 塔
高 甲 冷
汽 提 塔
去蒸发系统 循 环 加 热 器 0.30-0.35MPA
CO2 NH3
14.5MPA 130℃
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1.1.1工艺原理 1、尿素生产的反应原理 尿素生产的化学反应主要分两步，第一步是液态NH3和CO2 反应生成氨基甲酸铵（即甲铵），分子式为NH4COONH2，反应 式为： 2NH3(液)+ CO2 (气) ≒ NH4COONH2(液)+119.2千焦/摩尔 (1-1) 第二步是甲铵在液相条件下发生脱水反应生成碳酰二胺
式（1-2）也称为尿素的生成反应，必须在液相下才能
进行，是一个吸热的可逆反应。该反应进行得很缓慢，需要
很长时间才能达到平衡。因此，在实际生产中，并不是所有
的甲铵都能转化为尿素，而是只有一部分，转化率大约为5559%。
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2、反应条件的确定
（1）甲铵的生成反应 甲铵的生成反应是一个体积缩小的强放热反应。根 据化学反应的平衡原理，为使反应尽快地达到平衡，必