论不同尿素生产工艺的优越性
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议随着全球能源和环境问题日益严峻，节能降耗成为工业生产中关注的焦点之一。
在化肥生产领域，尿素是一种重要的氮肥，广泛应用于农业生产中。
而二氧化碳气提工艺生产尿素成为了一种新型的尿素生产方法，其节能降耗的刍议备受关注。
一、二氧化碳气提工艺生产尿素的工艺原理在传统的尿素生产工艺中，主要是利用天然气中的氨和二氧化碳进行反应制成尿素。
而在二氧化碳气提工艺中，主要是利用高纯度的二氧化碳气体作为氧化剂，代替了氨气的使用。
通过高温高压条件下，将二氧化碳和尿素原料进行反应，生成高纯度的尿素产品。
这种工艺不仅提高了尿素产品的纯度，还降低了生产过程中的能耗和成本。
1.充分利用二氧化碳资源二氧化碳是一种温室气体，大量排放对地球环境产生不利影响。
而二氧化碳气提工艺利用二氧化碳进行尿素生产，不仅减少了温室气体的排放，还充分利用了二氧化碳资源，实现了资源的循环利用。
2.降低原料消耗传统的尿素生产工艺中需要大量的氨气作为原料，而氨气的生产需要消耗大量的能源。
而二氧化碳气提工艺中，使用二氧化碳气体作为氧化剂，减少了对氨气的依赖，从而降低了原料消耗和能源消耗。
3.减少能源消耗二氧化碳气提工艺采用高温高压条件进行尿素生产，这种反应条件可以加速反应速率，降低反应的活化能，从而降低了生产过程中的能量消耗。
由于二氧化碳气体的高纯度，也减少了后续工艺中的能源消耗。
4.提高生产效率二氧化碳气提工艺中，尿素产品的纯度更高，生产效率更高。
这不仅提高了产品的质量，还降低了后续生产过程中的能耗和耗材消耗。
5.减少废物排放传统的尿素生产工艺中产生大量的废热和废水，对环境造成了一定的影响。
而二氧化碳气提工艺中，由于反应条件的控制和二氧化碳气体的高纯度，废物排放大大减少，对环境的影响也得到了有效控制。
1.优化工艺流程优化二氧化碳气提工艺的流程，选择合适的反应温度、反应压力、反应时间等关键参数，可以提高生产效率，降低能耗。
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。
熔体塔式造粒法生产尿基复合肥
造粒 、 圆盘造粒和钢带造粒等多种形式 ， 其中最为 常用且最具发展前景 的是熔体塔式造粒技术 。
３ 工艺流 程
采 用 常规 的 工 业 化 生 产 方 法 生 产 尿 基 复 合 肥 ， 别 是 高浓 度 尿 基 复合 肥 ， 产过 程 中造 粒 、 特 生 干燥操 作 比较 困难 ， 品外 观 较 差 ， 粒强 度 低 ， 产 颗
维普资讯
２０ ０ ６年 第 ３期
川 化
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熔 体 塔 式造 粒 法 生产 尿 基 复合 肥
原 息中 汪 家铭 信 心
摘 要 化肥企业生产尿基复合肥对于农业科学施肥 、 提高肥料利用 率 、 避免环境 污染及 促进企业
产 品结 构调整都具有十分重要 的意义 。熔 体塔 式造 粒法 生产尿 基复合 肥较 之其 他方 法优越 性更 为显 著， 本文 简要介绍该法 的生产机理 、 工艺流程 、 技术 特点 、 国内现状及产品市场前景等 方面的一些情况。
后循 环使 用 。 采用 该 工 艺 生 产 ２ —２１ ４１—２规格 的 复合 肥 ， 每 吨产 品 的消 耗 定 额 为 ： 素熔 融液 （９ ， 尿 ９ ％ Ｎ含 量 ≥４ ％ ） ． ６ 、 铵 （ 含 量 ≥ ｌ％ ， ２ ５ ６ ０ ４ １ｔ磷 Ｎ ｌ Ｐ ０ ≥ ４ ％ ）．７ 、 化钾 （ ２ ４ Ｏ ２６ｔ氯 Ｋ ０≥６ ％ ） ．０ 、 充 ｏ ０ ２ ２ｔ填
常用的生产方法有挤压法、 团粒法 、 料浆法和熔体 法等 ， 而尿基复合肥则是以尿素为氮源和磷 、 钾等 原 料肥 经 二次 加工 制取 的氮磷 钾多 元复合 肥 。 随着 国 内尿 素生 产 能 力 的 日趋 扩 大 ， 于加 用 工生产尿基复合肥的尿素数量也呈逐年上升 的趋 势 。据 报道 ， 由于 目前 国内 尿基 复 合 肥 生 产 技术 已基本成熟 ， 已有 一半 以上的小氮肥企业生产尿 基 复合 肥， 也有数 家大氮企业生产尿基复合肥。 到 ２０ ０ ５年底 ， 不计 中石 化 和 中石 油 企 业 的产 量 ， 全国氮肥企业生产的尿基复合肥总产量 已达 ４０ ０ 多万 吨 ， 占国 内 复 合 肥 年 总 产 量 （２００ ｋ） ３ ０ ｔ 的
尿素生产方法原理尿素的合成
相图旳分类
单组分系统 按组分数划分 二组分系统
三组分系统
按组分间相互溶解情况划分
完全互溶系统 部分互溶系统 完全不互溶系统
按性质构成划分
蒸气压 构成图
沸点 构成图 熔点 构成图 温度 溶解度图 ……
• 相图旳应用：
1.工业生产中就是利用盐类溶解度旳变化 规律，经过对其相图旳分析来分离纯盐；制 备盐类旳水合盐；由单盐合成多种复盐，或 将复盐分解为单盐。
2.指导生产流程旳安排，怎样选择生产工 艺，制备合格产品应该蒸发多少水量或者添 加多少水量
1. 相律
(1) 相（phase） 体系内部物理和化学性质完 全均匀旳部分称为相。相与相之间在指定条件下 有明显旳界面，在界面上宏观性质旳变化是奔腾 式旳。体系中相旳总数称为相数，用 表达。
气体 不论有多少种气体混合，只有一种气相。 液体 按其互溶程度能够构成一相、两相或三 相共存。 固体 一般有一种固体便有一种相。两种固体粉 末不论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液 除外，它是单相）。
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平衡常数:
K1=(1-x-c)(a+b+x+2c-1)2/c(a-2+2c)2 K2 = x (b+x) / (1-x-c) (a+b+x+2c-1)
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CO2平衡转化率经验公式：
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5、尿素合成旳副反应：
尿素旳水解： NH2CONH2 + H2O = NH3 + CO2
已生成旳尿素： 60℃下列基本不水解 100 ℃以上才明显 140 ℃以上水解速度剧增 所以：应力求降低尿液在高温下旳停留时间 另外，氨含量高旳尿素溶液水解速度慢
P / MPa
A C
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。
尿素生产工艺相关计算
尿素生产工艺相关计算尿素是一种广泛应用于农业和化工领域的重要化学品，其生产工艺涉及多个步骤和反应条件的选择。
下面将介绍尿素生产工艺中涉及的相关计算。
首先，尿素的生产过程一般包括天然气脱水、合成气制备、尿素合成和尿素提纯等步骤。
其中，尿素合成是尿素生产工艺中最关键的步骤。
尿素合成的反应方程式为：CO(NH2)2 = NH3 + CO2根据该反应方程，我们可以计算尿素合成的理论摩尔比。
例如，如果我们有1000 mol的NH3，根据该反应方程，我们可以得到相应的NH3的摩尔数为1000 mol，CO2的摩尔数为1000 mol，CO(NH2)2的摩尔数为1000 mol。
在尿素合成过程中，还需要选择合适的反应温度和压力。
一般来说，尿素合成的最适反应温度在170℃左右，最适反应压力在高压下进行，一般为130-170atm。
另外，为了提高尿素生产的效率，还需要选择合适的催化剂。
常用的尿素合成催化剂有铁、钼和钴等金属催化剂。
催化剂的选择需要考虑其催化活性、稳定性和成本等因素。
尿素的提纯过程是指将合成气中的杂质去除，得到纯净的尿素产品。
提纯过程通常采用蒸馏和结晶等方法进行。
提纯过程中需要考虑的参数包括温度、压力和分离效率等。
在尿素生产过程中，还需要考虑原材料的转化率和产率。
尿素合成过程中，NH3和CO2的转化率越高，尿素产率就越高。
总之，尿素生产工艺涉及多个步骤和反应条件的选择，需要进行相关的计算。
这些计算包括反应方程式的摩尔比计算、温度和压力的选择、催化剂的选择、提纯过程的参数选择，以及转化率和产率的计算等。
这些计算对于实现尿素生产过程的高效和可控性具有重要意义。
尿素合成的原理及工艺探讨
尿素合成的原理及工艺探讨摘要：本文主要是从尿素合成的基本原理出发，对氨合成尿素的反应进行分析，探讨了尿素合成的工艺条件选择，包括过剩氨、水分以及温度和压力，然后对尿素的加工过程进行分析，探讨其加工的相关工艺。
关键词：尿素氨合成一、尿素合成的基本原理用氨合成尿素的反应，通常认为是按以下两个步骤，在合成塔内连续进行：第一步：氨作用生成氨基甲酸铵2NH3+CO2=NH4COONH2+Q1。
第二步：氨基甲酸铵脱水生成尿素NH4COONH2=CO（NH2）2+H2O-Q2这两个反应都是可逆反应。
第一个反应是放热反应，在常温下实际上可以进行到底，150℃时，反应进行的很快、很完全，为瞬时反应，而第二个反应是吸热反应，进行的比较缓慢，且不完全，这就使其成为合成尿素的控制反应。
尿素的生产过程要求在液相中进行。
即氨基甲酸铵必须呈液态存在。
温度要高于熔点145～155℃，因此，决定了尿素的合成要在高温下进行。
二、尿素合成工艺条件的选择1.过剩氨过剩氨是比较氨与二氧化碳的比化学反应量所多的氨。
常以百分率表示，或氨比二氧化碳表示。
过剩氨可以使反应的平衡趋向生成尿素的一方，使产率提高。
过剩氨也可以合成速度加快，提高尿素产率，过剩氨的存在，可与系统中的水结合，从而降低了水的浓度。
抑制了副反应的发生过剩氨的增加过大。
二氧化碳转化率增加率也逐渐增加。
并且提高了合成塔内反应系的平衡压力：过剩氨的增加。
会破坏反应物的自然平衡。
为维持合成塔内顶定温度，就必须提高浓氨预热温度；过剩氨的增加。
会是反应混合物的比重下降。
所需反应釜的容积加大，处理未生成尿素的反应物的设备也更大。
动力消耗增加。
因此，在尿素水溶液全循环法中氨与二氧化碳比一般在3.5～4.1。
2. 水份从化学反应平衡考虑。
过量水的存在阻止合成反应向着生成尿素的方向移动。
促进氨基甲酸铵水解等付反应的进行。
造成CO2转化率的下降。
甚至引起合成与分解的操作条件恶性循环。
水的存在也使合成塔腐蚀加剧。
化工工艺__尿素
3
第一章
绪论
第三篇
尿素
1.3 尿素生产原则流程
尿素的工业生产是以NH3和CO2为原料，在高温高压下进行化学反应： 2NH3+CO2=NH2CONH2+H2O生成的。
1、反应过程步骤：
（1） NH3与CO2混合物形成液相，并大部分以NH4COONH2形式存在。 （2）氨基甲酸铵脱水生成尿素。
2、工业生产条件：
定，因而在实际操作过程中操作压力稍高于平衡压力。
9
第二章
尿素生产方法原理
第三篇
尿素
5、反应时间 就平衡角度来说，反应时间越长，反应越接近平衡，但反应 时间过长，单位时间生产能力下降，因而反应时间的长短通 常通过综合考虑得出。 6、原料纯度 （1）原料液中氨的纯度一般都很高质量分数不低于99.5%， 其中N2、H2含量不高于0.5%。 （2）二氧化碳原料气的CO2体积分数不低于98.5%（干基）， 硫化物含量不高于15mg/m3。
3.2 水溶液全循环法
合成反应物未转化成尿素的NH3和CO2，经几次减压和分解从尿素溶液中 分离出来，然后又全部返回高压合成塔，从而提高NH3和CO2的利用率。 依照未转化物的循环返回形式的不同，分为：水溶液全循环法、气体分离 法、浆液循环法和热气循环法等。
18
第三章
尿素生产技术
第三篇
尿素
3.2.1 传统水溶液全循环法 操作条件：压力：20~22MPa，温度：185~190℃，氨碳比：4~4.5，水碳比： 0.6~0.7，出口CO2转化率为：62~64%。
第三篇 尿素
李廷真
第一章
绪论
第三篇
尿素
1.1尿素的性质及用途
性质：尿素又称为脲，分子是为：CH4ON2，分子量为60.056，熔点为 132.7℃。在室温下是无色、无味、无嗅的针状晶体，在一定条件下，也呈 斜方棱柱结晶状，尿素易溶于水和液氨，也溶于甲醇、乙醇、甘油、不溶 于乙醚和氯仿。 尿素的用途：主要分为工业和农业两类：
尿素热解和水解的区别性讲演
尿素热解和水解的区别性报告一、背景SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨（anhydrous Ammonia）、氨水（Aqueous Ammonia）和尿素（Urea）。
由于液氨是危险化学品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，投运后通过环保验收的程序也较为繁琐；氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。
作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料、无毒性，使用完全，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用。
目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势，并逐渐成为主流，尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂，已有了越来越多的应用。
二、尿素热解和水解技术简述尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解，生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。
尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。
尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同，有着不同的化学过程。
2.1尿素水解制氨技术作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。
在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。
主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2尿素水解制氨工艺：用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t)的尿素溶液; 经搅拌溶解合格的尿素溶液, 温度约60℃,利用溶解液泵打入尿素溶液槽储存, 用尿素溶液泵加压至表压2. 6 MPa 送至水解换热器, 先与水解器出来温度约200℃的残液换热, 温度升至185℃左右, 然后进入尿素水解器进行分解。
尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。
直接加热: 尿素水解器的操作压力为2.2MPa, 操作温度约200℃ , 水解器用隔板分为9个小室。
尿液生产车用尿素溶液的工艺研究
第6期2017年11月中氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo.6Nov. 2017尿液生产车用尿素溶液的工艺研究许耀辉(安阳化学工业集团有限责任公司，河南安阳455133)[摘要]探讨尿素生产企业以尿液为原料生产车用尿素溶液的工艺，分析缩二脲、游离氨、金属离子 含量对尿液引料口选择的影响，发现闪蒸罐后、一段蒸发器前某处作为尿液引料口最为合适。
小试和中试 试验表明，采用闪蒸罐后、一段蒸发器前某处作为尿液引料口，通过结晶、过滤、配制等工艺得到的车用 尿素溶液产品可满足国标要求，且能降低车用尿素溶液的生产成本。
[关键词]尿液；车用尿素溶液；生产工艺；引料口选择；缩二脲；游离氨；金属离子；质量控制 [中图分类号]T Q441.41 [文献标志码]B[文章编号]1004 -9932(2017)06 -0018 -03〇引言近年来，国家通过持续深化重点行业污染减 排工程建设、加大落后产能淘汰力度、实施机动 车污染防治，大气污染防治成效显著，但大气环 境质量仍然不容乐观[1]。
2016年冬季，全国多 个地方PM2.5爆表，固体颗粒污染引起人们更 多关注。
据统计，柴油车是氮氧化合物和PM颗 粒物排放的主要贡献者，柴油车排放的氮氧化合 物占全国机动车排放总量的60%以上，PM颗粒 物排放量占比则接近100%；重型载货车辆排放 的氮氧化合物和颗粒物明显高于其他机动车，其 氮氧化合物和颗粒物排放量占比分别为47. 1% 和61.4%[2]。
目前，我国柴油车尾气处理主要采用SCR 技术，SCR技术主要通过强化燃料在发动机内的 燃烧来降低PM颗粒物，再通过车用尿素溶液与 氮氧化合物在SCR催化剂的作用下反应生成氮 气来消除废气中氮氧化合物。
与EGR + DPF技 术相比，SCR技术具有应用方便和可提高燃油效 率的优势，同时也兼顾到技术的延续性及我国柴 油质量的特性[-4]。
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论不同尿素生产工艺的优越性
摘要：本文介绍了不同尿素工艺的优越性、缺点，并进行了对比总结，提出了作者对不同尿素工艺的见解。
关键词：尿素；生产工艺；运行和消耗；优越性；比较；
目前，国际上的尿素生产工艺主要有水溶液全循环、CO2汽提、氨汽提以及日本的ACES工艺。
上述前两种尿素工艺是国内较常采用的，ACES尿素装置建设的较少，而氨汽提尿素工艺在我国的尿素装置中，除上个世纪八九十年代主要有中石化和中石油等垄断国企引进建设的几套年产52万t尿素装置外，国内其他企业采用该工艺建设的尿素装置也比较少。
一、水溶液全循环工艺和CO2汽提工艺尿素的生产运行和消耗
1.1 水溶液全循环尿素工艺
水溶液全循环尿素装置从上个世纪六七年代开始建设，八九十年代开始快速建设到目前为止，早已解决了我国农业生产用肥的需求，并且已经较多的出口。
这其中水溶液全循环法尿素装置做出了巨大的贡献，也占据了尿素产量的大半壁江山。
这都表现出了水溶液全循环尿素工艺装置的生产运行稳定，生产负荷加、减调节比较灵活和方便，生产操作弹性范围比较大，改造增产潜力比较大。
通过改造增产，大多数水溶液全循环尿素生产装置基本上都达到了其设计能力的150%-300%。
同时，产品质量较好控制，正常生产负荷时都能达到优级品。
水溶液全循环尿素装置的腐蚀性较温和，特别是尿素合成塔、中压分解和加热设备的腐蚀速率都比较小，尿素成品中镍含量均较低，为降低进尿素合成塔二氧化碳气体中的氧含量提供了可能，这也就是正常负荷生产时进尿素合成塔二氧化碳气体中氧含量一般控制在0.4%-0.6%（体积百分比），即可满足工艺要求的理论基础。
水溶液全循环尿素工艺经过几十年的改造和运行经验积累，各项消耗降低都较为明显，甚至达到了比较优秀的水平。
电耗一般可以控制在140-155k W•h/t尿素（包括循环水的动力电），电耗的高低主要与生产负荷的大小、二氧化碳转化率的高低、冷凝器传热效果的好坏、气温的高低、操作管理水平等有关。
水溶液全循环尿素工艺的蒸汽消耗一般可以控制在1 000-1 300kg/t尿素。
蒸汽消耗的高低也与生产负荷的大小、二氧化碳转化率的高低、冷凝器传热效果的好坏、操作管理水平等有关，但更重要的是与对整套尿素装置热力系统网络的综合改造、高低品位热量的合理利用有关，或与相关联装置的整体热力网络的综合改造、热量的合理利用有关。
水溶液全循环尿素工艺的氨耗大部分企业都能控制在573-580kg/t尿素，部分生产管理好的企业已能降到575kg/t尿素以下。
1.2 CO2汽提尿素工艺
CO2汽提法尿素也是一种非常优秀的尿素工艺，其生产运行也非常稳定，新装置开车后很快就能达到设计生产能力。
生产运行的调节非常方便、简单，但其操作弹性不如水溶液全循环尿素装置，相对于水溶液全循环尿素装置，其生产负荷操作弹性比较小。
由于其高压设备多，改造比较困难，装置的增产、挖潜改造潜力较小，一般情况下达到设计生产能力的130%，就比较理想了。
要想改造达到设计生产能力的130%以上，有比较大的困难。
CO2汽提法尿素工艺的产品质量控制也比较稳定，正常生产负荷时一般能控制到一级品至优级品范围。
但其优级品的缩二脲含量相较于水溶液全循环尿素装置的优级品要高一些。
CO2汽提尿素装置的工艺物料的腐蚀性也较温和，但相较于水溶液全循环尿
素装置的腐蚀性要稍高一些，尿素成品中镍含量也相对较高。
由于CO2汽提尿素
工艺的氨碳比较低，工艺物料对设备、管道的腐蚀性相对较高。
因此，为了降低
对设备、管道的腐蚀，生产运行中二氧化碳气体中的氧含量控制要高一些，一般
控制在0.8%（体积比）左右，需要停车时控制的更高一些，要达到1.0%以上。
同时，为了防止尿素合成塔的腐蚀，尿素合成塔的停车保压时间规定8h以内，
但一般情况下不得超过24h。
CO2汽提尿素工艺的主要原理就是在13.5MPa下，进行高压尿素合成以及
CO2汽提分离和冷凝。
采用共沸物下的氨碳摩尔比作为操作控制最佳指标进行操作，尽可能在较低的最佳氨碳比下获得尽可能高的冷凝温度，以提高副产蒸汽的
能量品位。
该工艺没有中压系统，流程短，高压系统操作压力低，操作温度适中，设备、管道腐蚀相对较轻。
二、两种尿素工艺的优点比较
2.1水溶液全循环尿素工艺的优点
水溶液全循环尿素工艺生产装置的静止高压设备较少，只有尿素合成塔及液
氮预热器为高压设备，其他均为中压和低压设备，所以该尿素工艺生产装置的技
术改造比较容易、方便，改造潜产潜力较大。
由于该工艺高压设备较少，高压系
统停车保压时间可以达到24h，所以生产装置的中小检修一般可以在尿素合成塔
允许的停车保压时间内完成，减少了高压系统排放的次数，降低了尿素的消耗。
由于氨碳比控制较高，中低压分解系统温度控制适当，尿素产品质量较容易控制，一般可以控制在优级品范围内。
水溶液全循环尿素工艺生产装置的数量在我国现
阶段尿素生产中占有绝对优势，经过该工艺尿素企业和科研、设计、制造等单位
的共同努力研究、探究和生产实践经验的积累总结，水溶液全循环尿素工艺生产
装置从设计、建造、技术改造、工艺操作到生产综合管理都积累了相当丰富的经验，是具有中国小氮肥企业特色的最成熟的尿素工艺。
2.2 CO2气提法尿素工艺的优点
CO2气提法尿素工艺生产装置的工艺流程较短，在操作调节方面比较简单、
方便。
该工艺的特点是采用共沸物下的NH3/CO2摩尔比为2.89作为操作控制最
佳指标进行操作，大部分未反应生成尿素的氮和二氧化碳在高压系统内循环继续
反应生成尿素，只有较少的氨和二氧化碳需要在低压部分进行回收，液氨泵和甲
铵泵的台数较少，动力消耗较少，并且该工艺高压系统的操作压力较低，为
13.5~14.5MPa，使液氨泵和甲铵泵的运行周期较长，维修费用较少。
该工艺能够
回收较高品味的甲铵反应热，产生0.4MPa的低压蒸汽，除本系统加热使用外还
可剩余少部分富裕低压蒸汽供外系统使用。
结束语
通过以上对水溶液全循环和CO2汽提尿素装置各个方面进行的比较分析，可
以得出如下结论。
（1）水溶液全循环和CO2汽提尿素工艺的综合消耗相差不大，各项消耗都
比较低。
（2）水溶液全循环尿素的主要优点就是易于改造、增产潜力大、装置投资相对较低。
（3）CO2汽提尿素装置的单套生产能力较大，适合于今后大合成氨企业的建设。
（4）水溶液全循环尿素的水碳比可以控制的弹性范围较大一些，而CO2汽提尿素装置的水碳比可以控制的弹性范围较小。