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尿素生产工艺及技术特点 3.1 概述 当代尿素生产，不论是采用哪种流程，基本由六个工艺单元，即原料供应、 尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶 液的浓缩、造粒与产品输送和工艺冷凝液处理，其基本过程如图 3-1 所示。原料 CO 和NH 被加压送到高压合成圈，反应生成尿素，二氧化碳转化率在50%~75%范围， 2 3 此过程被称为合成工序；分离过程与未反应物回收单元承担着把未转化为尿素的 氨和二氧化碳从溶液中分离出来，并回收返回合成工序，因此这两个单元被统称 为循环工序；最后在真空蒸发和造粒设备中把70%~75%的尿素溶液经浓缩加工为固 体产品，称为最终加工工序。 尿 合成反应液 造 CO 压缩 CO2 压 素 2 分 粒 合 离 尿素溶液 与 成 过 的浓缩 产 液 NH 反 程 品 2 应 输 含氨工艺 送 甲铵液 冷凝液 回反应系统 未反应物回收（生成甲铵液） 工艺冷凝液处理 图 3-1 尿素生产基本流程 尽管尿素生产的基本过程相似，但在具体的流程、工艺条件、设备结构等方 面，不同工艺存在一定的差异。迄今世界各地的尿素工厂，绝大多数都是由几家 工程设计公司所开发设计的，已形成几种典型的工艺流程，典型的有荷兰斯太米 卡邦（Stamicarbon）公司的水溶液全循环 CO 气提法、意大利斯那姆 2 （Snamprogetti）公司的氨气提法和蒙特爱迪生集团公司的等压双循环工艺 （IDR）、日本三井东亚—东洋工程公司的全循环改良“C”法和改良“D”法及ACES 法、美国尿素技术公司 UTI 的热循环法尿素工艺（HR）等。但不论是哪种工艺流 程，生产过程中主要原料 NH 和 CO 的消耗基本上是相同的，其流程的先进与否主 3 2 要表现在公用工程即水、电、汽的消耗上。尿素生产流程的改进过程，实质就是 公用工程消耗降低的过程。 1 目前国内建有尿素装置 200 多套，规模分为大型(48 万吨/年以上)、中型(11 万吨/年以上)、小型 (4万吨/年以上)。中、小型尿素装置均采用国内的水溶液全 循环技术，大型装置多采用国外引进工艺技术。 在国内的大型尿素装置工艺技术中，多数采用CO 气提工艺和氨气提工艺。 2 目前设计的采用CO 气提工艺和氨气提工艺的尿素装置，其尿素氨耗基本