二氧化碳汽提法生产尿素工艺.ppt

二氧化碳汽提法生产尿素工艺研究与设计2 ——循环工序和蒸发工序 主要内容 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 谢 谢 ! * * 班 级：07化工（1）班 姓 名：丁 月 指导老师：程甲辰 选题的依据及意义 二氧化碳汽提法生产尿素工艺简介 循环工序 蒸发工序 后期安排 尿素的简介 尿素化学名碳酰胺,分子式为(NH2)CO,含氮量为46.6%。它的生产成本较其他氮肥为低,且物理性能好，不挥发，吸湿性低，长期使用不致恶化土壤，且其中所含的二氧化碳也可供植物光合作用之需。 工业上，尿素还可用来生产脲-甲醛树脂、塑料、油漆及医药等。 选题的依据及意义 尿素及其加工产品作为基肥和追肥，在广大农田中已经得到了广泛的使用。它在工业上也有广泛的用途，世界生产的尿素中约有10%作为工业原料。如了苏加热可分解为三聚氰胺；经缩聚反应可值得脲醛树脂等。此外，尿素为原料，可得到医药、农药、香料的中间体、尿素在炸药工业（可制造稳定剂）、制革工业等方面也有许多用途。 综上所述，可以见到，尿素不仅是高效氮肥、复混肥的重要组成部分，而且在工业的各个领域中也有着重要的地位。 氨和二氧化碳合成尿素,其总反应可表示为 ： 2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O + Q 这一放热反应需要在高温（＞140℃，一般为180℃） 高压（＞140Kg/cm2）下进行。 由于这是可逆反应，因此氨与二氧化碳不可能全部转化为尿素。 在工业生产条件下，二氧化碳的转化率仅在50%—70%之间。 为处理未反应的氨和二氧化碳，可以将合成熔融 物加热分解，使成气体逸出。而用二氧化碳在合成压 力下将尿素熔融物气提，使其中的甲胺分解，返回 合成系统，就称为二氧化碳汽提法。 空 气 液 氨加压 二氧化碳 合成系统 低压循环 蒸发系统 造粒系统 解吸水解系统 工艺冷凝液外送 甲铵液循环 稀甲铵液循环 粒料产品 二氧化碳气提法的生产步骤可分为四个阶段： 1、原料二氧化碳的压缩和液氨的加压； 2、在合成塔中进行尿素的合成和在高压下用CO2气提合成反应液，并将反应液中未反应的CO2与氨的大部分气提出来，并返回尿素合成塔中重新利用； 3、将气提后溶液降低压力并加热，继续进下一步回收未反应CO2与氨，并将冷凝吸收下来的回收液返至尿素合成塔，此回收称为循环过程； 4、尿素溶液的蒸发和造粒。 二氧化碳气提工艺方块流程图 CO2 CO2压缩 成品尿素 蒸发造粒 低压分解 回收（循环） 甲胺泵 回收未反应氨和二氧化碳 尿素合成 高压氨 液氨 液氨加压 CO2气提 反应液 该法主要特点如下： ——合成回路中氨过剩量低，合成塔NH3/CO2分子比为2.95~3.1， 降低了合成塔操作压力。 ——用CO2气作汽提剂，汽提效率高。汽提后溶液只需一次减压至低压分解系统，因此工艺流程简短。 ——原料CO2气脱H2，安全性好。 ——动力消耗低。合成系统压力低，减少了原料CO2气及氨输送需要的功；由于汽提效率高，低压系统返回合成回路的循环甲铵液量少，减少了循环甲铵液的输送功。 循环工序 循环工序基本可分为将汽提塔的出口尿液在减压下加热；将CO2和NH3逐出的过程，和含NH3、CO2气用水吸收的过程。从反应器出来的未反应的NH3和CO2绝大部分已在汽提塔中用CO2气体回收。但是由于汽提工艺条件有限，不可能全部回收。 因此，循环工序的主要任务就是尽量完全地回收此剩余NH3和CO2。此外高压洗涤器出气及蒸汽冷凝液中含的氨都要加以回收。将最终回收的NH3、CO2溶液再返回合成系统中去，以实现全循环生产。（P237-P261） 循环工序 循环系统包括分解和冷凝吸收两个工艺。分解工艺主要有精馏塔、闪蒸槽、解析塔等设备；冷凝吸收工艺有中、低压吸收塔和低压甲胺冷凝器等设备。此外，还有尿素水解塔与循环加热换热器以及高压甲胺泵等液体输送设备。（P293） 蒸发工序 尿素溶液提浓是采用蒸发工艺去掉尿液中的水分达到的。蒸发后尿液中含有水量应尽量降低，以满足造粒后产品质量的要求，当成品尿素中含水量要小于0.3%时，则蒸发后的熔融液进入塔前必须浓缩到99.7%以上。按照尿素溶液蒸发特性的要求，便采用了真空蒸发工艺和两段真空蒸发工艺的理由。 蒸发工序 蒸发工序主要是将尿液加工成固体尿素。将尿液蒸浓到99.7%的熔体，造粒成型。此法称为蒸发造粒法。（P339、P367） 后期安排 在5月初到5月底这段时间完成物料衡算、热量