尿素合成氨生產原理一、生產原理尿素分子式(NH2)2C0，是由液氨和二氧化碳，在尿素合成塔反映生成銨基甲酸銨(甲銨)，其中一部分脫水生成尿素，其反映式為：2NH3十C02＝NH2COON4NH2C00NH4＝NH2CONH2十H20根據此反映機理，采用不同的壓力、溫度、氨碳比，形成多個生產工藝。二、二氧化碳汽提工藝二氧化碳汽提工藝特點是合成壓力低，氨碳比低，反映率高而不設中壓回收系統，流程短。缺點是由于氨碳比低，反映物料為酸性介質腐蝕性較強，為防腐蝕在二氧化碳氣中添加氧較多達成0．55％～0．7％，如操作不當在合成塔頂排氣中會產生過量氧與氫的爆炸性氣體，故在高壓洗滌器設有防爆板。在改善型二氧化碳汽提工藝中，為避免合成塔排氣形成爆炸性氣體，而采用了將二氧化碳氣中氫脫除的辦法即二氧化碳壓縮機出口氣體先通過氣體加熱器將氣體加熱，進入脫氫反映器(裝有把催化劑)，然后再將氣體冷卻，這樣增加了三個高壓設備，增加了投資。在70年代某些二氧化碳氣提尿素老廠進行技術改造，采用加雙氧水技術進行防腐蝕，減少了向二氧化碳氣中加氧氣量，使其達不到氧氫混合爆炸范疇，該項技術己得到推廣應用。現將典型的二氧化碳汽提尿素的生產流程介紹以下：1．原料液氨和氣體二氧化碳的壓縮由界外供應的液氨，用高壓氨泵將壓力提高到16．0兆帕，經氨加熱器進一步加熱到70℃，送入高壓噴射器，將高壓洗滌器出來的甲銨液增壓，一并送人高壓冷凝器的頂部。由界外送來二氧化碳氣體，經二氧化碳壓縮機壓縮至13．79兆帕進入其汽提塔底部。2．合成和汽提在高壓甲銨冷凝器上部送人新鮮的液氨，含有氨和二氧化碳的氣提氣以及循環返回系統的甲銨液也在14兆帕下送入，出口溫度為168～170℃，氨／二氧化碳為2．8～2．9。換熱器用壓力0．4兆帕溫度143℃的沸水冷卻，物料中的氣體被冷凝，并反映生成甲銨，放出冷凝熱和生成熱，產生0．4兆帕的蒸汽，用于后續工序。在高壓冷凝器中，使氨與二氧化碳全部生成甲銨，大概有78％的氨和70％二氧化碳冷凝成液體，生成的甲銨液與末冷凝的氣體從底部各自的管離開高壓甲銨冷凝器，進入合成塔底部。反映物在合成塔內自下而上通過，在溫度180~185℃、壓力13．5～14．0兆帕下，將甲銨轉化為尿素，二氧化碳轉化率為57％～58％，從內部溢流管離開送人氣提塔。在合成塔頂部出氣中除氨、二氧化碳外，尚有氧、氮、氫、惰性氣體等，送人高壓洗滌器。高壓洗滌器下部是直立管殼式浸沒冷凝器，器內充滿液體，氣體鼓泡向上通過，上部為鼓泡段。液體出鼓泡段，一部分從內溢流管返回浸沒冷凝段底部，一部分外流出去進入噴射泵的吸入口。出口甲銨液的溫度保持在160℃，為了避免冷卻過分，管外用熱水冷卻，熱水在一種封閉的加壓系統中用循環水泵循環。從高壓洗滌器頂部出來還含氨、二氧化碳氣的惰性氣進入吸取塔，被冷凝液吸取后放空。送入吸取塔的冷凝液是從氨水貯槽分別用解吸塔給料泵及升壓泵通過頂部加料冷卻器送人吸取塔的上段填料層，用閃蒸槽冷凝液泵將閃蒸槽冷凝液送人下段填料層，在塔底所得的稀甲銨液，部分返回下段填料層循環吸取，部分送人低壓洗滌器中吸取從低壓甲銨冷凝器出來的氨和二氧化碳。最后甲銨液從低壓洗滌器或吸取器液位槽底部進入高壓甲銨泵，升壓后經高壓洗滌器返回甲銨冷凝器。因高壓甲銨冷凝器中的壓力要比高壓洗滌器約高0．3兆帕，因此甲銨液必須在高壓噴射器中用16．0兆帕液氨噴射才干返回到反映系統中去。氣提塔，亦稱高壓熱交換器，從合成塔底部出來反映混合物從上部進入向下流入管束并以液膜狀態沿管壁向下流，然后在165～175℃下從底部離開。從二氧化碳壓縮機來二氧化碳氣體從底部進入，將溶液中氨和二氧化碳趕出，事實上約有85％的氨及75％二氧化碳從反映混合物中被氣提出來，同時也有某些水蒸發出來，出口液體含氨6％～8％。從氣提塔頂部出來氣體送入高壓冷凝器的頂部。氣提塔用2．0兆帕飽和蒸汽進行加熱，與工藝液體相接觸的管子的溫度不能高于200℃，否則會發生嚴重腐蝕。3．循環離開氣提塔的尿素減壓到0．25～0．35兆帕，送入精餾塔。尿液中的一部分甲銨分解，所需的熱由溶液本身供應，從而使溶液的溫度下降到105～110℃。溶液從精餾塔底進入循環加熱器，在此溶液的溫度升高到135℃，成果使甲銨再一次分解。在精餾塔底部的分離器中進行液氣分離，氣體通過填料上升，被下流的冷尿液所冷卻。而出精餾塔的氣體與解吸塔來的氣體一并進人低壓甲銨冷凝器的底部。為了取走甲銨生成熱與冷凝熱用調溫水冷卻，而調溫水又在循環水冷卻器中冷卻，這樣可避免冷卻水溫度過低而引發固體甲銨生成。低壓甲銨冷凝器頂部的氣液混合物進人液位槽，進行氣液分離。大部分甲銨液循環回低壓甲銨冷凝器，而一部分從底部抽出，用高壓甲銨泵送人高壓洗滌器的頂部。從液位槽的液體中分離出來的氣體隨即進入低壓吸取器被甲銨液洗滌，除惰性氣體外全部氣體被吸取下來，末冷凝的氣體離開吸取器頂部放空。從精餾塔底部出來的溶液減壓后進入閃蒸槽，在溶液減壓時少量的氨同較大量蒸汽從溶液中逸出，使溶液在溫度從135℃降到90～95℃，得到尿素溶液濃度約為73％，通過大氣腿流入尿液貯槽。4．尿液蒸發與造粒在蒸發系統中將尿素溶液中的水蒸發，濃縮成濃度為99．7％的尿液，蒸發采用兩段真空蒸發。二段蒸發器用0．9兆帕蒸汽供熱，此時溶液濃縮到99．7％。離開二段蒸發器底部的尿素熔體，由熔融尿素泵送人造粒塔頂的造粒噴頭，噴淋造粒。顆粒狀尿素從造粒塔底出來被送往貯存包裝。產品尿素含氮≥46．3％(質量)，縮二脲≤0．9％(質量)。5．解吸在閃蒸槽及蒸發系統中蒸發出來的水蒸氣在冷凝器中冷凝后，含有少量的尿素、氨和二氧化碳，通過大氣腿流人氨水貯槽。從蒸發冷凝器來的含有少量尿素和氨的冷凝液流入氨水貯槽另一小室，被送到解吸塔的頂部。解吸塔是浮閥塔，進入的液體通過各層塔板上的溢流管逐級流下，從塔底出去。蒸汽從塔底進入，由于液體與蒸汽的逆流接觸，液體中的氨和二氧化碳愈來愈少，而離開塔頂的蒸汽中含有全部解吸出來的氨和二氧化碳以及水蒸氣。混合氣通過調節引人低壓冷凝器，將解吸的氨和二氧化碳循環回到反映系統中去。解吸塔底部出來的液體通過換熱器與入塔溶液換熱后，再通過塔底液位自動控制減壓后送人下水道，水中含有尿素0．2％，含氨0．05％，溫度約70℃。噸尿素耗氨580公斤。80年代引進的尿素裝置將解吸塔排出水再經高壓水解器用高壓蒸汽將水中含尿素和氨分解回收，使排水中含尿素和氫達成5×10—6下列，能夠用作鍋爐用水，不再排入下水道。三、新一代改善二氧化碳氣提工藝新一代改善二氧化碳氣提工藝，將原來立式高壓冷凝器改為臥式池式冷凝器，將布置高壓設備的框架減少了。特點是采用池式冷凝器，將原來立式降膜式甲銨冷凝器改為臥式構造，工藝介質走殼側，低壓蒸汽走管側，殼側為高壓簡體內襯316L，筒體內設U型管束，材質為25-22-2，U型管與管板的焊接采用內孔焊，即管子不穿過管板，只對管端頭與管板上的25-22-2襯里相焊接，施工難度較大。管內通入蒸汽冷凝液用泵強制循環，運用甲銨冷凝反映熱副產低壓蒸汽。汽提氣在臥式殼側的甲銨液中鼓泡湍動冷凝吸取，大大提高了甲銨液在甲銨冷凝器中的停留時間，大概有63％的尿素在甲銨冷凝器中生成，而可將尿素合成塔容積減少，減少合成塔的高度。由原來布置高壓設備高框架由65米降到38．5米，隨之工藝框架也減少了。改善二氧化碳氣提尿素合成塔采用了新型高效塔板，避免塔內反映溶液的返混現象，合成塔容積較普通的二氧化碳氣體合成塔減少20％~25％。池式冷凝器為高壓設備，材質規定高，設備造價也高，日產1000噸尿素裝置，設備費超出1000萬人民幣，是其缺點。該工藝消耗指標較先進。四、氨汽提工藝工藝特點是：(1)氨／二氧化碳比較高，為防腐蝕在二氧化碳氣中加氧量少，二氧化碳轉化率較高。(2)在高壓合成后，設有中低壓分解循環回收系統，操作彈性大，在50％負荷下能正常運轉。(3)氣提塔的操作溫度、壓力較高，采用欽材或襯鉻的雙金屬管材，避免腐蝕。(4)尿素合成塔、甲銨冷凝器均布置在地面，沒有高框架，維修安裝均方便。(5)熱回收完善，蒸汽消耗量較少。工藝流程闡明以下。尿素合成與高壓回收來自界區外的液氨，經氨升壓泵升壓，再經高壓氨泵送入氨預熱器，高壓液氨用作氨基甲酸銨噴射泵的驅動流體，使來自甲銨分離器的氨基甲酸銨溶液升至合成壓力。氨與甲銨的混合液進入合成塔與人塔的二氧化碳進行反映，生成氨基甲酸銨和尿素。由界區外送來二氧化碳經壓縮機壓縮至15．69兆帕，在二氧化碳壓縮機人口前加入少量空氣用以純化不銹鋼表面，避免由于反映物所造成的腐蝕。混合物在降膜式加熱器向下流動的同時被蒸汽加熱。溶液中的二氧化碳由于氨的氣提作用而從溶液中沸騰逸出，從而使溶液中的二氧化碳含量得到減少。來自氣提塔頂部的氣體和中壓吸取塔并經高壓碳銨泵增壓的回收液，送往高壓甲銨冷凝器，全部混合物在此冷凝并經噴射泵返回合成塔。2．中壓分解與回收從氣提塔底部出來的含有低殘留量二氧化碳的溶液減壓至1．765兆帕，進人中壓分解分離器頂部，減壓釋放出的氣體和溶液在此進行分離。溶液中殘留的甲銨在底部分解器分離。含氨和二氧化碳的中壓分解氣體離開分離器頂部進入真空預濃縮器，，被來自低壓分解回收的一部分碳銨溶液吸取，所產生的熱量供尿素蒸發使用中壓分解氣最后在中壓冷凝器中冷凝，冷凝熱量由冷卻水移走。在冷凝器中二氧化碳幾乎全部被吸取。從冷凝器來的混合物流人中壓吸取塔的下部，未吸取和末冷凝的氣體進入上部精餾段，二氧化碳在過程中被吸取，氨則被精餾出來。回流氨送入頂部塔板，除去出塔氣體中的微量二氧化碳和水。回流液氨經氨升壓泵從液氨貯槽抽出送往中壓吸取塔頂部。中壓吸取塔出塔的溶液經高壓碳銨液泵再經高壓碳銨預熱器預熱后，返回到合成回收。含有惰性氣體的氨氣離開中壓吸取塔頂部在氨冷凝器中冷凝，冷凝的液氨和含有氨的惰氣進人液氨貯槽，由氨回收塔出來的氨和惰性氣體則送往中壓氨洗滌吸取塔，與逆流冷凝液進行接觸洗滌，將氣氨回收。從中壓氨洗滌吸取塔底部出來的氨水溶液經離心泵返回到中壓吸取塔。低壓分解與回收：離開中壓分解器收集罐底部的溶液減壓到0．44兆帕后進入低壓分解器頂部分離器，減壓釋放出的閃蒸氣體在此分離，殘留的甲銨在底部分解加熱段分解。離開低壓分解器分離器頂部的氣體與來自解吸塔的氣體匯合，首先進入氨預熱器進行吸取和冷凝，然后進入低壓冷凝器，用冷卻水進行再吸取和將冷凝熱帶走。惰性氣體在洗滌塔中被清洗后排放。混有殘留情性氣體的液體被送到碳銨液貯槽，再經離心泵將碳銨液送至真空預濃縮器分離器。真空預濃縮：由低壓分解器收集器底部出來的溶液減壓到0．034兆帕，進入降膜式真空預濃縮器。頂部減壓釋放分離閃蒸氣體，殘留的甲銨在底部分解加熱段分解。從頂部出來的氣體進人真空系統。真空預濃縮器底部液位罐的尿素溶液經尿液泵送到真空濃縮系統。3．尿素濃縮及造粒來自尿素溶液泵的濃度約為85％的尿素溶液送往真空濃縮器，蒸發汽液被真空系統抽走。由二段真空分離器分離下來的熔融尿素經熔融尿素泵送往造粒塔頂部噴頭噴淋造粒，經造粒塔形成顆粒狀成品尿素。4．廢水解決來自真空系統的工藝冷凝液含有氨、二氧化碳和尿素，收集于工藝冷凝液貯槽中。然后由冷凝液泵先經預熱器預熱后送入解吸塔。通過塔上部的初步汽提后來，由水解槽給料泵送入水解槽預熱器中換熱，然后進入尿素水解槽。由尿素水解槽出來的氣體與解吸塔頂部出來的氣體匯合并與低壓分解器分離出來的氣體混合在一起，然后送入氨預熱器。由解吸塔底部出來的凈化廢水含氨和尿素不大于5×10-6，換熱冷卻后送出尿素界區，再經離子交換樹脂解決后可用作鍋爐給水。五、水溶液循環法與二氧化碳氣提技術相結合該法是將水溶液循環法與二氧化碳氣提技術相結合。其特點是較高氨／二氧化碳比，轉化率較高；氣提塔上部設立塔板，下部為液膜換熱器，氣提效率高；高壓甲銨冷凝器的熱量用于回收副產蒸汽，熱運用率較高。其工藝流程闡明以下。1．合成由界外送來液氨經高壓氨泵加壓后經氨預熱器送入尿素合成塔。由界外送來二氧化碳經二氧化碳壓縮機壓縮至18．2兆帕，送入氣提塔，在二氧化碳壓縮機的中段加入防腐用的空氣。來自回收工段的循環甲銨溶液由高壓甲銨泵送到2號甲銨冷凝器和高壓洗滌器。合成塔操作壓力18．04兆帕，操作溫度190℃，氨與二氧化碳分子比為4，二氧化碳轉化率為邱％，合成反映生成物從中心管溢流從塔底排入氣提塔。在氣提塔上部，來自合成塔的合成尿素溶液與來自下部的二氧化碳氣體接觸，進行有效的二氧化碳氣提。在氣提塔下部，合成尿素溶液中所含的氨基甲酸銨和過量的氨通過二氧化碳氣提和在降膜式換熱器中的蒸汽進行分解和分離出來。氣提塔的操作壓力為18．04兆帕，溫度為177℃，塔頂氣體送到1號和2號甲銨冷凝器中。在甲銨冷凝器中，氣提塔的塔頂氣體被冷凝下來，并被來自回收工段的循環甲銨溶液吸取，在此冷凝熱和吸取熱用于1號甲銨冷凝器中產生0．59兆帕的蒸汽和在2號甲銨冷凝器中加熱氣提塔出口尿素溶液。甲銨冷凝器底部的氣體和溶液都送到合成塔中。從合成塔頂部出來氣體含有少量氨、二氧化碳，送到高壓洗滌器進行回收。在洗滌器中，運用循環甲銨溶液回收氨和二氧化碳，然后送入l號甲銨冷凝器作吸取劑。從洗滌器頂部出來氣體送人高壓分解器，以進一步回收氨和二氧化碳。2．凈化從氣提塔底出來尿素溶液先經2號甲銨冷凝器預熱至155℃，然后送往高壓分解器，由內部熱交換器中的蒸汽冷凝液進一步加熱，將氨基甲酸銨分解成氣氨和二氧化碳，然后將氣體送到高壓吸取塔中。當大部分氨基甲酸銨在高壓分解器中分離出來后，尿素溶液在降壓到0．35兆帕狀況下被送入低壓分解器，溶液進一步提純到殘存氨和二氧化碳含量分別為0．5％和0．4％。低壓分解器分離出來的氣體送到低壓吸取塔，尿素溶液被送到閃蒸分離器進行最后階段提純，通過真空閃蒸將殘存的氨和二氧化碳進一步分離出來。在尿素溶液槽出口處的尿素溶液中含有大概70％的尿素和大概0．4％的氨，此尿素溶液被尿液泵送到濃縮工序。3．濃縮，造粒尿素溶液首先送到真空濃縮器，濃縮至大概84％尿素。尿素溶液在0．02兆帕真空下，由低壓蒸汽加熱至132℃，使出真空濃縮器的尿素濃度達95．5％。通過濃縮的尿素溶液被送到最后濃縮器，由低壓蒸汽加熱至138℃，在最后分離器，在0．肋3兆帕真空下，溶液濃縮至含尿素99．8％，由熔融尿素泵送往造粒塔頂部。通過造粒噴頭向塔內噴灑造粒，落在塔底尿素經皮帶送往倉庫貯存或進行包裝。4．回收來自低壓分解器的塔頂氣體被送到低壓吸取塔。在高壓吸取塔中形成的甲銨溶液，經甲銨泵輸送，其中一部分循環至2號甲銨冷凝器，另一部分通過合成工段的洗滌塔循環至1號甲銨冷凝器。5．工藝冷凝液的解決來自最后濃縮器表面冷凝器的冷凝液在工藝冷凝槽中收集后經吸取泵送入洗滌塔，用于洗滌來自高壓吸取塔的放空氣體。來自第一和第二表面冷凝器的工藝冷凝液在工藝冷凝液貯槽貯存，然后經工藝冷凝液泵送至工藝冷凝液氣提塔，通過蒸汽氣提從冷凝液中將氨和二氧化碳汽提出來，塔頂氣體送至低壓分解器進行回收。來自工藝冷凝氣提塔中間段的氣提冷凝液用泵送到尿素水解器，在該水解器中尿素全部水解為氨和二氧化碳。來自尿素水解器的工藝冷凝液再次送到工藝冷凝液氣提塔下部，其中的氨和二氧化碳氣提出來。解決后的工藝冷凝液中尿素和氨含量均不大于1×10—6，送出界區可用作鍋爐給水。六、全循環改良法工藝其特點是尿液先結晶，再熔融造粒以減少縮二服。其工藝流程簡述以下：1．尿素合成來自界外的液氨經高壓液氨泵加壓至26兆帕送人合成塔。來自界外的二氧化碳氣經二氧化碳壓縮機加壓至26兆帕，送入合成塔。氨和二氧化碳在塔內反映，合成塔操作壓力25兆帕，頂部溫度200℃，氨／二氧化碳為4，水／二氧化碳為0．37，二氧化碳轉化率為71．7％。2．尿液的分解和結晶分離(1)高壓分解：從合成塔頂出來的反映物經減壓閥減壓至1．7兆帕進入高壓分解塔，由高壓分解塔再沸器來提供攘俊?/span>(2)低壓分解：高壓分解塔底部出來的溶液通過液位調節閥減壓至0．25兆帕進入低壓分解塔上部，在低壓分解塔上部，運用顯熱使部分氨和二氧化碳氣化，然后分兩路同時進入換熱器和再沸器，再回到低壓分解塔下部填料段，與上升的二氧化碳氣逆流接觸，進行氣提，使甲銨進一步分解成氨和二氧化碳。(3)氣體分離：從低壓分解塔底部出來含有少量氨和二氧化碳的尿素溶液繼續減壓至0．03兆帕，進入氣體分離塔上部。運用顯熱進行氨和二氧化碳分離。閃蒸后溢流到塔下部，；塔下部設填料段和U型管加熱器，尿液經填料與由尾氣循環鼓風機送來的空氣逆流接觸進行氣提，使氨和二氧化碳分離，再經U型管力口熱器將尿液加熱，這時尿液濃度達74％。(4)尿液結晶：從氣體分離塔底部出來的濃度為74％尿素溶液，由尿液泵送到結晶器。結晶器上部采用真空結晶，通過上部真空蒸發，尿液濃度達成82％~86％，在結晶器下部有結晶尿素形成／含結晶尿素的濃尿液，由料漿泵送至離心機分離，經離心機分離后出來的結晶尿素含水2．4％下列，縮二脲0．1％，縮二脲的下降是靠加入的縮二脲洗滌水將縮二脲洗人母液中。從離心機出來偽母液收集在母液貯槽，—由母液泵送出一部分進人低壓吸取塔，并最后返回合成塔，其它大部分返回結晶器繼續濃縮結晶。3．干燥和造粒從離心機出來的粉狀尿素進入氣流于燥器，經送風機及造粒塔頂的氣流干燥器引風機抽吸，將尿素經氣流輸送管送至塔頂，進入旋風分離器，將尿素分離下來，送入熔融器，將尿素熔融后送至造粒塔噴頭造粒。粒狀尿素落至沸騰床冷卻器，將尿素冷卻后從沸騰床溢出經皮帶輸送機將產品尿素輸往倉庫或進行包裝。4．回收將各段分解塔分解出來的氨和二氧化碳分別回收，再返回合成塔。七、HEC尿素工藝HEC尿素工藝其特點是：(1)設有兩個尿素合成塔。第一塔為主合成塔，操作壓力22～24兆帕，溫度195℃，氨／二氧化碳＝3．6，水／二氧化碳＝0，二氧化碳轉化率為75％。第二塔為輔助合成塔亦稱副塔，操作壓力16兆帕，溫度190℃，氨／二氧化碳＝4．5，水／二氧化碳＝1．3，二氧化碳轉化率61．0％。兩塔平均轉化率達71％較其它尿素工藝均高。(2)中壓、低壓回收系統設備小。(3)物料、動力消耗較少。采用該法對全循環法尿素裝置進行技術改造可減少氨耗、汽耗，經濟效益較好。蒸發話系統與其它工藝大致相似，茲將高壓部分及回收部分工藝流程介紹以下：來自界外二氧化碳經二氧化碳壓縮機加壓至25兆帕與高壓液氨泵加壓后的液氨混合后先進入甲銨冷凝器，氨和二氧化碳反映生成熱用來副產低壓蒸汽，出甲銨冷凝器反映混合物進入第一合成塔，從塔頂部出來進入高壓分解器上部分離器，高壓分解器是用2．45兆帕蒸汽加熱產憤怒提作用。從分離器上部出來溶液進入第二合成塔，從中壓吸取塔回收甲銨液經高壓甲銨泵送入第二合成塔，從第二合成塔出來尿素溶液也送人高壓分解器上部分離器，一塔、二塔的尿素溶液在高壓分解器底部出來進入中壓分解器，從中壓分解器出來進入低壓分解器，從底壓分解器出來尿素溶液送往蒸發器，在真空下蒸發水分，尿素濃度達四％，然后用熔融尿素泵送往造粒塔造粒。從低壓分離器上部分離器出來氣體送人低壓冷凝器，從低壓冷凝器出來碳銨溶液經氣液分離器出來用低壓碳銨泵送人中壓吸取塔底部。從第二合成塔頂部出來氣體送人中壓分解器上部分離器，從上部分離器出來氣體先經一段蒸發器下加熱器回收熱量，然后送往中壓吸取塔與塔上部噴淋下來液氨接觸被吸取生成甲銨液／經高壓甲銨泵送入第二合成塔。從中壓吸取塔頂部出來氣氨送入氨冷凝器，冷凝成液氨流人液氨貯槽，循環使用。八、大顆粒尿素的制造大顆粒尿素肥效好，更適宜機械施肥，可與磷銨滲混制成混復肥，不僅用作農作物施肥，還可用飛機撒播對森林進行施肥。并且大顆粒尿素生產裝置排放空氣中含尿素粉塵少，不大于25毫克／米3(標)，更有利環保。大顆粒尿素在世界尿素年總產量比例由20世紀70年代的3．6％提高到現在的20．5％左右。生產大顆粒尿素有轉鼓造粒和流化床造粒技術，我國現都采用了流化床造粒，茲將生產流程介紹以下：采用流化床生產大顆粒可省去二段蒸發器，從熔融尿素泵送來濃度為96％尿液，溫度128~135℃人尿液甲醛混合器。甲醛溶液貯槽內的溶液通過兩臺計量泵，一臺送人尿液甲醛混合器，另一臺的甲醛溶液加水混合后送入造粒器至造粒器洗滌器的氣相管內。出尿液甲醛混合器的溶液進人造粒器的霧化噴嘴，在霧化空氣的作用下被噴灑在懸浮在造粒器流化床上的尿素粒子上。霧化空氣由空氣鼓風機提供，送人造粒器下部，通過多孔板人流化床層。出造粒器頂部的氣體含有尿素粉塵，在進入造粒器洗滌器以前噴人甲醛與水混合后的溶液，可促使氣相中的氨被吸取。在造粒器洗滌器內，氣相中的尿素粉塵被上部噴灑的尿液吸取。增濃后的尿液從循環泵出口抽出排入循環槽，同時從冷卻器洗滌器循環泵抽出部分稀尿液人造粒洗滌器作為補充水，洗滌后氣體通過抽風機排出，與冷卻器洗滌器抽風機來的氣體混合后，通過排氣筒排氣，氣體含尿素粉塵不大于25毫克／米3(標)。造粒器內的尿素粒子通過取出器取出，經安全篩入第一流化床冷卻器，經安全篩分出的結塊尿素入循環槽。在槽內部．溶解，尿液濃度約為45％，通過循環泵送回真空濃縮器進行濃縮成96％尿素溶液。在第一流化床冷卻器內，尿素粒子從95℃降至60℃，冷卻用空氣由第一冷卻器流化風機提供。冷卻器的尿素粒子經斗式提高機，給料器人振動篩。振動篩有兩層篩網，上層不合格的大尺寸粒子入破碎機料斗，經破碎機破碎后的粒子與下層來的不合格的小尺寸粒子一起經溜管人造粒器。從振動篩上下兩層篩網之間來的合格粒子人最后冷卻器。最后冷卻器是為了在夏季氣溫高的地區仍能將產品粒子溫度降到50℃。最后冷卻器流化空氣在空氣冷卻器中用氨冷到6℃，分離凝結水后，再將空氣預熱到13℃用風機送人最后冷卻器。出最后冷卻器尿素產品可送往倉庫或包裝廠房進行包裝。出第一流化床冷卻器及最后冷卻器的氣體，被抽出送至冷卻器洗滌器，在此用冷卻器洗滌器循環泵來的稀尿液進行洗滌，以回收氣休中的尿素粉少。尿素重要生產技術進展一CO2氣提工藝1.重要技術特點：①流程簡樸：由于合成工段氣提效率很高，減小了下游工序的復雜程度，是現在惟一工業化、只有單一低壓回收工序的尿素生產工藝，操作方便、投資小、可靠性強、運轉率高、維修費用低；②高壓圈工藝優化組合：操作壓力為l3.6MPa、氨/碳比為1∶2.95、合成溫度180～183℃、冷凝溫度為167℃、氣提溫度190℃、氣提效率為80%以上，這些參數都比較溫和，采用25-22-2CrNiMo材料即可達成材質耐腐蝕性的規定，設備制造和維修費用低；③電耗低：由于操作壓力低，因而高壓氨泵、高壓甲銨泵的功耗也低。由于氣提效率高且沒有中壓回收工段，沒有單獨的液氨需循環回收，甲銨液的循環量也少，因而進一步減少了循環氨、甲銨所必須的功耗；④采用池式冷凝器：池式冷凝器作為初級反映器使合成塔的體積減少了約50%、尿素框架的高度為76m左右；⑤安全系數高：在脫氫轉化器中，通過鈍化燃燒除去原料CO2中的H2、CO等可燃性氣體，使高壓和低壓放空氣均處在爆炸范疇之外，工藝裝置安全性高；⑥污染小：工藝冷凝液經水解解析后，不僅減少了氨損失，也消除了對環境的污染。2.技術進展+TM超優工藝:其重要優點：①采用了新型高效的塔盤，新塔盤上設有氣體分布系統的液體上升管，以使塔盤上氣相和液相混合均勻，可消除常規塔盤上存在溝流和返混的現象；②臥式池式冷凝器取代原立式池式冷凝器，并且含有浸沒U型管束；③進一步減少了尿素主框架的高度：通過采用新型高效塔盤、臥式池式冷凝器、減少合成塔的容積和減少塔的高度、增設借液氨為動力的高壓氨噴射器等辦法，主框架的高度由原76m降到38.5m；④增設CO2脫H2裝置，使CO2氣中H2體積分數由0.5%降到0.005%下列。大顆粒尿素流化床工藝:挪威海德魯公司大顆粒尿素流化床造粒技術重要特點：①采用濃度為95%～96%的尿素液作原料，尿素液只需一段蒸發濃縮，簡化了尿素系統流程；②由于省去了二段蒸發系統，節省了二段蒸發加熱和抽真空所消耗的蒸汽，減少了工藝冷凝液，對應也減少了水解負荷，同時也減少了冷卻水用量；③造粒機采用空氣霧化和流化相結合的造粒技術，效率高，生產能力大，成品質量好、強度高；④操作簡樸，開車時間短，投料后1h內即可出產品；操作彈性大，負荷變化范疇為30%～110%；⑤與其它機械造粒裝置相比，返料比低，從而強化了設備能力并減少了造粒過程中的能耗；⑥采用添加劑使流化床生成的粉塵少，且含塵尾氣采用濕式洗滌，吸取效率高，放空尾氣中尿素粉塵含量達成環保規定；⑦裝置可靠性高，造粒機、粉塵洗滌器等因無磨損部件，壽命可達25年以上。二NH3氣提工藝1.重要技術特點:①合成塔進料NH3/CO2摩爾比為3.3～3.6，CO2轉化率較高，減少了高壓回路后來的循環回收負荷；②由于合成系統NH3/CO2摩爾比較高和設備選材恰當，大大減輕了設備的腐蝕問題，無需專門鈍化高壓系統沒備，另外，即使事故停車，能夠封塔幾天而無需排放，封塔3天再開車后尿素產品仍為白色；③中、低壓分解加壓器均為降膜式，操作過程積液量少，即使停車排放，NH3和CO2的損失量也少；④由于采用了甲銨噴射泵，全部高壓設備均可布置在地面上，無需高層框架，可節省投資，大大加緊建設進度；⑤由于有中壓分解段，增加了操作的靈活性和彈性，可通過變化氣提效率和高壓甲銨冷凝器的副產蒸汽量來調節整個裝置的蒸汽平衡，使之在最佳的條件下操作；⑥工藝冷凝液經水解解析解決后，不僅徹底消除了污染，減少了氨和尿素的損失，并且解決后的冷凝液還可作為鍋爐給水；⑦造粒改用轉鼓造粒技術，克服了原來噴淋造粒尿素硬度小、粒柱小、易結塊且從塔頂排放的氨和尿素粉污染環境的缺點。2.技術進展：現在該工藝技術的最新進展為：增加吸取塔來回收低壓系統放空的氨，可減少尿素裝置氨耗，預計每年可回收氨300～500t；氣提塔換熱管由襯鋯雙金屬不銹鋼材質替代鈦材，這種材料可有效地避免沖刷腐蝕；BD放空管線及放空煙筒由不銹鋼材質替代碳鋼材料；柱式高壓氨泵以脫鹽水來替代密封油，每年節油20kL；采用轉鼓造粒技術，可增強成品的硬度，使顆粒增大，不易結塊。三ACES工藝1.重要技術特點：①合成塔的操作條件優化、氣提塔內構造特殊設計以及分解、分離所需的熱量不需外部供應，能耗減少；②該法NH3/CO2摩爾比高達4.0，對應轉化率也高達68%；③在腐蝕性強的部位采用雙相不銹鋼，減