尿素生產(chǎn)工藝?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-11-25分類:無機(jī)化工瀏覽:128
將經(jīng)過凈化的氨與二氧化碳按摩爾比2.8~4.5混合進(jìn)入合成塔,塔內(nèi)壓力為13.8~24.6 MPa,溫度為180~200℃。
反應(yīng)物料停留時(shí)間為25~40min,得到含過剩氨和氨基甲酸銨的尿素溶液,經(jīng)減壓降溫,將分離出氨和氨基甲酸銨后的脲液蒸發(fā)到99.5%以上,然后在造粒塔造粒得到尿素成品。
合成尿素的流程是什么?
一、原料的壓縮和凈化 1、二氧化碳(CO2)的壓縮和凈化 二氧化碳來自脫碳,其濃度為65.7%(V),含氧量0. 5 %(V),硫化物<15mg/M3,CO2通過一分離器后進(jìn)入CO2壓縮機(jī)一段,由二段出口去脫硫槽,降低CO2氣中的含量至10 mg/M3以下,回到壓縮機(jī)三段出入,再經(jīng)三、四、五段壓縮達(dá)到20.7Mpa,送到尿素合成塔。 2、液體的凈化和輸送 原料液氨從合成車間氨冷凍崗位氨貯槽送來,溫度≤30℃,壓力≥2.05Mpa,先進(jìn)入液氨過濾器,除去固體雜質(zhì)和油類,再進(jìn)入液氨緩沖槽,進(jìn)入尿素系統(tǒng)的氨由調(diào)節(jié)閥開度的大小來控制流量。 二、尿素的合成 CO2壓縮機(jī)出口氣體壓力約為Mpa,溫度約125℃,進(jìn)入兩尿素合成塔,進(jìn)入尿塔的CO2量決定整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)負(fù)荷大小。 從一吸塔來的氨基甲酸溶液約85―90℃,經(jīng)一甲泵加壓至20.69Mpa,送入尿素合成塔。 從液氨緩沖槽來液氨進(jìn)入氨泵入口加壓至20.7Mpa,經(jīng)氨預(yù)熱器加熱至45℃左右,送入尿塔。入尿塔的氨量根據(jù)塔頂部溫度決定,其頂部溫度控制在188―190℃;尿素合成塔的壓力由塔出口的調(diào)節(jié)閥自行控制,一般維持在19.6Mpa。 三、循環(huán)回收 1、一段分解 合成塔出來的合成液中含有尿素、氨基甲酸銨(甲胺)、過剩氨和水。通過壓力調(diào)節(jié)閥減壓至1.7Mpa,進(jìn)入一段分解塔及一分加熱器,由1.10Mpa的蒸汽加熱至155―160℃,使甲胺的分解率達(dá)到88%以上,總氨蒸出率達(dá)90%,在分離段進(jìn)行氣液分離后通過一減壓調(diào)節(jié)閥后送至二段加熱分離器(二分塔)。 2、二段分解 出一段分解塔的流體經(jīng)減壓至0.4Mpa后,進(jìn)入二分塔,在上部閃蒸,經(jīng)填料精餾段,二段加熱器加熱至135―140后進(jìn)行氣液分離,氣相進(jìn)入二段吸收,液相經(jīng)一減壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的閃蒸槽。 3、一段循環(huán)系統(tǒng) 從一分塔氣相出來的氣體約120℃,是NH3、CO2 、H2O的混合物,經(jīng)熱能利用段換熱降溫至100℃,進(jìn)入一吸冷卻器,由循環(huán)脫鹽水冷卻,然后進(jìn)入一吸塔下部,利用塔頂部加入的液氨和氨水進(jìn)行吸收,控制出一吸塔氣相溫度≤50℃, CO2含量≤100PPM。氣相進(jìn)入三個(gè)氨冷凝器,由循環(huán)水冷凝成液氨回流至氨緩沖槽;冷凝后的殘氣進(jìn)入惰洗滌器,進(jìn)一步回收其中的氨,洗滌液由氨水泵打入,吸收液注入一吸塔頂部,尾氣經(jīng)減壓后進(jìn)入尾吸塔,一吸塔液相部分即定甲胺液,進(jìn)入一甲泵加壓后至20.0Mpa送入尿塔。 一吸塔頂部加的液氨從緩沖槽來,一般循環(huán)的壓力控制1.70Mpa。 4、二段循環(huán)系統(tǒng) 來自解吸塔及二分塔的氣體匯合后,進(jìn)入二循一冷器底部,用蒸發(fā)冷凝液來做吸收劑,循環(huán)水冷卻生成氨基甲酸銨,進(jìn)入二甲泵,加壓后送入一吸塔底部作一段分解氣的吸收液。出二循一冷器的頂部氣體進(jìn)入二循二冷器底部,用蒸發(fā)冷凝液吸收,吸收液即得氨水,由氨水泵打入惰洗器;余氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓送往尾吸塔。二段循環(huán)壓力控制在0.27Mpa。 5、尾氣吸收與解吸 尾氣包括一、二段吸收后的剩余氣體,包含NH3、O 2 、CO2及其它不凝性氣體,設(shè)置尾氣回收的目的是為了最大限度的回收放空尾氣中的NH3、CO2,降低NH3的損失。在二個(gè)串聯(lián)的吸收塔內(nèi)進(jìn)行,用碳銨液作吸收劑,吸收后再返入碳銨液槽。 兩段蒸發(fā)的冷凝液流入碳銨液貯槽后,由解吸泵送入解吸系統(tǒng),解吸的目的是回收排放水中的NH3、CO2,維持系統(tǒng)水平衡,要求排放廢液NH3含量≤0.07%(重量)。解吸系統(tǒng)由解吸換熱器與廢液換熱,進(jìn)入冷凝器冷凝液相回流,氣相進(jìn)入二段循環(huán)系統(tǒng)。 6、蒸發(fā)和造粒 由閃蒸槽流出的尿液進(jìn)入一段蒸發(fā)器的加熱段加熱至130℃,在0.033 Mpa(絕)壓力下, 尿液濃度達(dá)到96%(W),進(jìn)入二段蒸發(fā)加熱器,加熱至140℃,繼續(xù)減壓至0.0033 Mpa(絕),尿液濃度提高至99.7%(W),尿液進(jìn)入熔融泵送往造粒塔,由旋轉(zhuǎn)噴頭噴灑造粒。兩段氣相分別由三個(gè)蒸汽噴漿泵抽至三個(gè)冷卻器,冷凝后的液體即蒸發(fā)冷凝液至碳銨液槽。
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