時間：2015-4-21上午地點：尿素生產1、 工廠概況川化是全國最大的合成氨生產企業(yè)。川化股份有限公司化肥廠現(xiàn)有兩套尿素生產裝置，其中一尿裝置采用傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)法工藝，主要包括合成、兩段分解、三段吸收、兩段蒸發(fā)和自然通風造粒等工序，生產能力為160kt/a；二尿裝置原采用日本東洋工程公司水溶液全循環(huán)改良C法工藝，2003年采用該公司的ACES21工藝進行增產、節(jié)能技術改造，改造后設計生產能力為720kt/a。根據(jù)工程師的介紹，川化的一尿車間在1970年建設，年產量達到11萬噸，2000年至今年產量高達16萬噸，生產尿素主要以天然氣作為原料，成本較高。裝置主要有水溶液全循環(huán)閥。主要分為：物料凈化與輸送；尿素的合成；未反應物的分解與回收；蒸發(fā)皂離。2、 見習過程生產原理：工業(yè)原理是用氨氣和二氧化碳在一定條件下合成尿素。化學反應式為：2NH3+CO2—NH2CONH4+QNH2CONHlNH2CONH2+H2°+Q生產過程為：原料氨和二氧化碳的壓縮合成與氣提中低壓分解和回收工序尿液的蒸發(fā)和皂離工藝流程：（主要工段作用）（1）原料氨和二氧化碳的壓縮從一合車間輸送CO2,除去水蒸氣后冷卻、減壓再轉到氣液分離器。原料液氨由合成氨車間供給，進入尿素車間后，經過氨預熱器后進入高壓氨泵，為了避免液氨氣化需控制液氨的溫度比經過氨泵提壓后的沸點低10°c。原料氣CO2經過二氧化碳壓縮機壓縮后送入合成塔和氣提塔底部。壓縮機主要是通過潤滑油（由泵加壓，壓力小于1.5左右，通過連鎖裝置自動停止，達到保護裝置的目的）帶走熱量-五段鋼合成壓縮網(wǎng)-水冷器-回到油箱-升溫到125C-降到14C以下-送入反應裝置（循環(huán)水中輸入的冷卻水，經冷卻后回到原儲水裝置中，抽風后高處噴灑，噴灑過程中達到溫度降低的效果，并流下儲存，循環(huán)使用。）使用的設備是往復式壓縮機，由6000V電壓帶動，電機帶動曲軸，儲油器加入鋼中起到潤滑作用。分為五段逐級加壓，每提高一個壓力等級，壓力增加20兆帕，壓縮機的閥門地方最容易泄露氣體，因此設置了保護裝置，當水壓＜11.5公斤時，壓縮機停止，起到保護、連鎖的作用。壓力要適當高于合成塔才能輸送到合成塔中去。注意壓縮機只能加壓氣體，液體不被壓縮，液體會損壞儀器，所以油水要排干凈，要求準時排水。冷卻過程中用到的是緩沖器、冷卻器，經過一段油水分離器（2小時一次排油水），再進入分離器，三段緩沖器，水把CO2冷卻，再進行四段五段冷卻。（2） 合成與氣提尿素合成塔凈高30cm，容積為50m3，內徑為1.5m，由鋼板卷曲焊接，有多層塔板，塔板上有小孔來使物料層層輸送。原料有甲銨液nh2conh4、二氧化碳、液氨。合成氨裝置來的原料液氨經過升壓和預熱后進尿素合成塔，原料CO2經脫氫反應器脫除H2后，再經過壓縮，大部分的CO2送汽提塔作汽提介質，其余部分則送尿素塔合成尿素。在達到高的轉化率后，尿素進入汽提塔，通過CO2汽提，將尿素溶液中的未反應的甲銨分解以及過量的氨汽提出來之后進入甲銨冷凝器，經過汽提后的尿素溶液送至提純工序。甲銨冷凝器出來的氣體則進一步進入高壓吸收塔冷卻器進一步回收NH3和CO2，甲銨冷凝器底部出來的甲銨溶液通過高壓甲銨噴射器進入尿素合成塔。反應過程是放熱的，要控制底部溫度在173-178°C，中部溫度在183-188°C。合成過程中要加入適量的空氣，空氣中的氧在塔內壁形成氧化膜，能起到防腐的作用，含量控制在0.4-0.8%。使用的設備高壓泵閥是用于加壓液氨（車間送入為2.2兆帕），通過閥門調節(jié)液氨的量，液氨緩沖槽容積為5m3,一般存量在60%-70%，存量太少，緩沖時間太短。有三臺加壓進口，壓力達到380電壓。通過調節(jié)電機的轉速來改變液氨的流量。該設備也設有連鎖裝置，壓力低到一定程度，泵會自動停止，否則若機器泵繼續(xù)一直運轉，溫度過高，設備會被燒壞。液氨（15-20C）送入合成塔前預熱40-70C，以使反應速率加快。甲銨泵在使用前要對泵進行預熱，因為甲胺溫度低會結晶析出，導致設備堵塞，無冷卻器，甲銨的溫度一般在95-100C。（3） 中低壓分解和回收工序尿液中的水蒸氣收集到槽中（水中含有尿素），回收到二段系統(tǒng)作為吸收液，形成二甲銨、氨水。從合成工序來的尿素溶液進入一段分解塔，通過尿素自身熱量使液相中的一部分NH3和CO2被解吸出來，進而通過中壓蒸汽的熱量使甲銨分解成氣相的NH3和CO2,再進入一段吸收塔冷卻器。從一段分解塔出來的尿素溶液經二段溶液分解塔進一步使尿素溶液中的NH3和CO2降至0.7%和0.5%。從二段分解塔出來的尿素溶液經冷凝、閃蒸后送至蒸縮工序。尾氣排放到尾氣塔，未吸收的排放，回收氨、CO2,-水解裝置一提取一高溫冷凝器一稀甲銨液-一段吸收塔-加壓送入合成塔

尿液的蒸發(fā)和皂離從提純工序來的尿素溶液經預壓縮至70%wt左右，再進入蒸發(fā)工序，經二段工序蒸發(fā)后，送造粒塔生產顆粒尿素產品。蒸發(fā)出來的水蒸汽，進入最終濃縮器表冷器，冷凝后送至工藝冷凝液處理工序。從蒸發(fā)器出來的汽液混合物在分離器中分離，氣相經冷凝后送至工藝冷凝液處理工序。尿素加壓一皂離塔一向下噴灑(水向上，尿素溫度降低)一包裝尿素工藝流程圖圖1：尿素裝置工藝流程圖示意圖液氨液氨過濾器―*液氨緩沖槽輸送換熱CO2―*壓端成

品

尿

素造粒塔蒸發(fā)