最新化肥厂尿素装置生产原理及工艺流程技术讲座
尿素 生产工艺

尿素生产工艺
尿素是一种最常用的氮肥,也是农田中使用最广泛的肥料之一。
它是在压缩空气和氨的存在下制造的。
下面是尿素生产的工艺流程。
首先,通过空气分离装置将空气中的氮气和氧气分离出来。
这样纯净的氮气就可以用作后续的制氨过程。
然后,在制氨装置中,将氮气与纯氢气经过高温高压条件下的反应,生成氨气。
这个反应通常使用铁-钼催化剂来加速反应
速度。
制氨反应可以分为低温反应和高温反应两个阶段,低温反应通常在200-300°C下进行,生成的氨气含量在15-20%;
而高温反应则在高温下进行,将氮气和未反应的氢气继续反应,使氨气的含量达到25-35%。
接下来,通过氨合成器将制得的氨气与二氧化碳反应,生成尿素。
氨合成器中采用铁-钼催化剂,条件为200-220°C,压力为150-200 atm。
尿素反应生成的热量通过蒸汽汽化剂来排出。
尿素的反应方程式为:
2NH3 + CO2 → NH2CONH2 + H2O
尿素生成之后,需要通过冷却、脱水和干燥的过程来提高尿素的纯度。
这些过程通常通过旋转蒸发器、冷却器和离心机来完成。
最后,尿素需要进行粉碎和筛分处理,以获得所需的颗粒大小
和均匀度。
粉碎过程通常使用球磨机或者研磨机来完成,而筛分则使用振动筛或者离心筛来分离不同颗粒大小的尿素。
总的来说,尿素的生产过程包括氨的制备、尿素的合成、尿素的精制和颗粒的粉碎筛分等步骤。
这些步骤通过控制温度、压力和催化剂的选择来实现高效的生产。
尿素的工艺流程不仅提高了氮肥的产量,而且还减少了对环境的污染。
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。
尿素知识讲座

用大连理工大学的低温甲醇洗工艺;气体精制采用法液空的液氮洗工艺;
氨合成采用KBR低压氨合成工艺;硫回收采用三级克劳斯硫回收工艺;尿 素装置采用Stamicarbon公司的2000+TM超优CO2汽提工艺,关键设备全部 进口。
2、尿素工艺原理
• (1)、尿素合成化学反应原理 尿素的生产包括两步化学反应,NH3和CO2反应生成氨 基甲酸铵,这一步是强放热反应很快达到平衡。 2NH3 + CO2 <=====> NH2COONH4 + 117KJ/mol (反应1) 在液相中,氨基甲酸铵脱水生成尿素和水,这一吸热 平衡反应相对第一步反应稍慢。 NH2COONH4 <=====>CO(NH2)2+ H2O - 15.5KJ/mol(反应2) • 上述所示反应2是微吸热反应,需要较长反应时间,是尿 素生产的控制反应。 由以上两个化学反应方程可知,要使反应能够正常进 行,并且达到较高转化率,必须满足以下两个条件,一是 NH3和CO2必须在一个能迅速移除大量反应热的装置中接触, 二是在反应器中使物料有足够的停留时间从而保证第二步 慢反应能够接近化学平衡。
• (2)、分解蒸发原理: 答:通过加热,减压等手段,使混合液中易汽化的介质 汽化分解,从而得到浓度较高的产品。 • (3)、吸收、解吸原理: 答:利用NH3和CO2在不同压力下,温度下在水中的溶解 度不同使未反应成分NH3和CO2得到分离、溶解、吸收、最 后以液态形式回收入系统参加再反应。 • (4)、水解原理: CO(NH2)2 +H2O <=====> NH4COONH2 NH4COONH2 <=====> NH3+CO2
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。
尿素的生产工艺流程

尿素的生产工艺流程
尿素是一种常用的无机化合物,广泛应用于化肥、化工、医药等领域。
其生产工艺流程通常包括以下几步:
1. 合成气制备:通过天然气、石油或煤炭等燃料的气化反应,产生合成气(一氧化碳和氢气的混合物)。
2. 氨制备:将合成气经过催化转化反应,生成氨气。
常用的氨合成催化剂是铁、镍、铑的合金。
3. 尿素合成:将氨气与二氧化碳反应生成尿素。
尿素合成反应通常采用一种称为“尿素合成反应”的过程,该过程包括高温高压、催化和再循环等步骤。
4. 氨回收:由于尿素合成反应中的氨气未完全转化为尿素,剩余的氨气需要从尿素产物中回收利用。
常用的回收方法是采用蒸汽脱氨或萃取等工艺。
5. 精制和成品制备:通过混合、结晶、干燥等工艺对尿素进行精制和成品制备。
最终得到的尿素产品可以根据需要进行粒度调整、添加剂等工艺。
需要注意的是,尿素的生产工艺流程可能会根据不同的生产厂家和技术路线有所差异,上述流程仅为一般性描述。
另外,为了提高生产效率和产品质量,尿素生产工艺流程中常常采用先进的自动化控制系统和能源回收装置。
尿素生产工艺流程

尿素生产工艺流程
尿素是一种重要的有机化肥,可以提供作物所需的氮元素。
下面介绍一种常见的尿素生产工艺流程。
首先,尿素生产的原料主要是天然气和空气。
通过化工厂对天然气进行处理,将其中的杂质去除,得到纯净的甲烷气体。
然后,将甲烷与空气进行混合,进入蒸汽重整反应器。
在高温高压的条件下,甲烷气体与氧气反应生成合成气。
合成气中主要含有一氧化碳和氢气。
接下来,将合成气经过变换反应器,加入催化剂,进行水气变换反应。
在适当的温度和压力下,一氧化碳与水蒸汽反应生成氢气和二氧化碳。
然后,将得到的氢气与一部分二氧化碳进行压缩,进入合成装置。
在高温高压的条件下,氢气与二氧化碳进行催化反应,生成尿素和甲醛。
尿素分子中的两个氨基与甲醛中的羰基发生缩合反应,形成尿素分子。
这个反应需要使用催化剂,例如铁催化剂,来加速反应速度。
最后,通过降温和脱水处理,将反应产生的尿素和甲醛分离。
尿素经过冷凝器后成为液态尿素,可以通过过滤和结晶的方法进一步提纯。
甲醛则经过蒸馏处理后再次进入合成装置,参与下一轮尿素的合成反应。
尿素生产工艺流程中还有一些其他的环节,例如回收和再利用废气、废水等。
通过科学的工艺设计和设备运行管理,可以实
现对环境的保护和资源的循环利用。
总的来说,尿素的生产工艺流程包括甲烷气体的处理、合成气的产生、水气变换反应、尿素的合成反应、尿素和甲醛的分离等步骤。
这个工艺流程是高温高压条件下的复杂化学反应过程,需要依靠先进的设备和催化剂来保证反应效率和产品质量。
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和化工原料,其合成工艺流程经过多年的发展和改进,已经变得非常成熟和高效。
下面我们来看一下尿素的合成工艺流程。
尿素的合成主要分为两个步骤:合成氨和尿素合成。
合成氨的过程一般采用哈伯-玛斯过程,将氮气和氢气在高温高压条件下催化反应,生成氨气。
这个步骤是整个尿素合成过程的第一步,也是非常重要的一步。
尿素合成主要采用了戴沙基-特罗斯反应,将合成氨和二氧化碳在高温高压下进行反应,生成尿素。
这个反应是一个自由放热反应,需要严格控制温度和压力,以及催化剂的使用,才能获得高产率和高纯度的尿素产物。
此外,尿素合成过程还包括了尿素结晶、干燥和粒化等后续步骤。
通过这些步骤,能够得到成品尿素的产品。
总的来说,尿素合成工艺流程是一个复杂的化学过程,需要严格控制各个环节的条件才能保证产品的质量和产量。
随着科学技术的不断发展,尿素合成工艺流程也在不断改进和提高,以适应市场需求和环境保护的要求。
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。
尿素装置工艺流程介绍
尿素装置工艺流程介绍引言尿素是一种重要的氮肥,在农业生产中具有广泛的应用。
尿素装置是生产尿素的关键设备,其工艺流程直接影响尿素的质量和产量。
本文将对尿素装置的工艺流程进行详细介绍。
工艺流程概述尿素装置工艺流程一般包括原料准备、合成反应、脱水脱硫、粒化和包装等环节。
下面将逐一介绍各个环节的具体内容。
原料准备原料准备是尿素装置工艺的第一步,其目的是为后续的合成反应提供充足的原料。
尿素的原料主要包括天然气和氨气。
天然气经过预处理后,去除其中的杂质,提高纯度。
氨气则通过空氨或者熔点降低法获得。
合成反应合成反应是尿素装置工艺流程中最核心的环节。
其主要目的是将天然气和氨气进行反应,生成尿素。
合成反应一般采用尿素合成反应器进行。
在反应器中,通过加热和加压,将氨气与二氧化碳反应生成尿素。
这个反应是一个吸热反应,需要大量的热量供给。
脱水脱硫在尿素合成反应中,除了生成尿素外还会产生一些杂质物质,如水分和硫化物。
这些杂质对尿素的质量有一定影响,因此需要进行脱水脱硫处理。
脱水脱硫一般采用脱硫塔和蒸汽分离器等设备进行。
脱硫塔通过吸收剂与气相中的硫化物发生反应,从而将其去除。
而蒸汽分离器则通过高温蒸汽的作用,将尿素中的水分去除。
粒化在脱水脱硫后,尿素处于液态状态。
为了方便运输和使用,需要将其转化为固态颗粒。
这个过程称为粒化。
粒化一般通过喷射塔进行。
在喷射塔中,尿素液体在高速气流的作用下,迅速冷却并形成颗粒状。
包装粒化后的尿素被输送到包装区域,进行包装。
包装一般采用袋装或者散装等方式。
在包装过程中,需要对尿素进行称量、封口和装箱等操作,确保产品质量和包装的完整性。
结束语尿素装置工艺流程是尿素生产的关键环节,对尿素的质量和产量起着重要影响。
本文对尿素装置工艺流程进行了详细介绍,希望能对尿素生产工艺的理解和应用有所帮助。