二氧化碳?xì)馓岱ㄉa(chǎn)尿素工藝流程

1、氧化碳?xì)馓岱ㄉa(chǎn)尿素工藝流程1.1二氧化碳?xì)怏w的壓縮從上道工序送來的CO氣體將所含液滴分離后進(jìn)入CO壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)各進(jìn) 出口設(shè)有若干溫度、壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以便于監(jiān)視壓縮機(jī)的運(yùn)行狀況，壓縮機(jī)的負(fù)荷是通過改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速來控制的，經(jīng)壓縮后的氣體(壓力約為14.3 MPa溫度為 110C左右)送去脫氫系統(tǒng)。1.2氨氣的加壓合成氨裝置送來的液氨經(jīng)流量計(jì)量后引入高壓氨泵，液氨在泵內(nèi)加壓至一起由頂部進(jìn)入高壓甲16.0MPa(A)左右。液氨的流量根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷，通過控制氨泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。加 壓后的液氨經(jīng)高壓噴射器與來自高壓洗滌器中的甲銨液， 銨冷凝器。1.3液氨的加壓高壓合成與CO氣提回收合成塔、氣提塔、高壓冷

2、凝器和高壓洗滌器這四個(gè)設(shè)備組成高壓圈，這是 氧化碳?xì)馓岱ǖ暮诵牟糠?，這四個(gè)設(shè)備的操作條件是統(tǒng)一考慮的， 以達(dá)到尿素的 最大產(chǎn)率和熱量的最大回收。從高壓冷凝器底部導(dǎo)出的液體甲銨和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分別用 兩條管線送入合成塔底，合成塔內(nèi)設(shè)有篩板，形成類似幾個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器，塔板 的作用是防止物料在塔內(nèi)返混。尿素合成反應(yīng)液從塔內(nèi)上升到正常液位，經(jīng)過溢 流管從塔下出口排出，經(jīng)過液位控制閥進(jìn)入氣提塔上部，再經(jīng)塔內(nèi)液體分配器均 勻地分配到每根氣提管中。液體沿管壁成液膜下降，分配器液位高低起著自動(dòng)調(diào) 節(jié)各管內(nèi)流量的作用。由塔下部導(dǎo)入的二氧化碳?xì)怏w，在管內(nèi)與合成反應(yīng)液逆流 相遇。管間以蒸汽加熱，合成反

3、應(yīng)液中過剩氨及未轉(zhuǎn)化的甲銨將被蒸出和分解， 從塔頂排出，尿液及少量未分解的甲銨從塔底排出。從氣提塔頂排出的高溫氣體，與新鮮氨及高壓洗滌器來的甲銨液在約高壓下 一起進(jìn)入高壓甲銨冷凝器頂部。高壓甲銨冷凝器是一個(gè)管殼式換熱器， 物料走管 內(nèi)，管間走水用以副產(chǎn)低壓蒸汽。為了使進(jìn)入高壓甲銨冷凝器上部的氣相和液相 得到更好的混合，增加其接觸時(shí)間，在高壓甲銨冷凝器上部設(shè)有一個(gè)液體分布器。在分布器上維持一定的液位，就可以保證氣-液的良好分布。合成塔頂排出的氣體進(jìn)入高壓洗滌器，在這里將氣體中的氨和二氧化碳用加壓后的低壓吸收段的甲銨液冷凝吸收， 然后經(jīng)高壓甲銨冷凝器再返回合成塔。 高 壓洗滌器分為三個(gè)部分：上部為

4、防爆空腔，中部為鼓泡吸收段，下部為管式浸沒 式冷凝段。從合成塔導(dǎo)入的氣體先進(jìn)入上部空腔，然后導(dǎo)入下部浸沒式冷凝段, 與從中心管流下的甲銨液在底部混合， 在列管內(nèi)并流上升并進(jìn)行吸收。采用并流 上升的冷凝方式，是為了使塔底不會(huì)形成太濃的溶液而析出結(jié)晶。1.4低壓分解與循環(huán)回收從氣提塔出來的反應(yīng)混合物經(jīng)液位控制閥減壓到約0.3 MPa減壓膨脹，使溶液中甲銨分解氣化，氣-液混合物進(jìn)入精餾塔頂部，噴灑到精餾塔鮑爾環(huán)填料上。液體從底部流出，進(jìn)行甲銨的分解和游離 NH及CO的解吸，離開循環(huán)加熱器的 氣液混合物在精餾塔分離段中氣液相發(fā)生分離，分離后的尿液經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進(jìn)入閃蒸槽，分離出來的氣體進(jìn)入填料段與噴淋液

5、逆流接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，進(jìn)一步 吸收NH及CO。離開精餾塔頂部的氣體以及解吸回流泵送來的解吸冷凝液分別 進(jìn)入低壓甲銨冷凝器冷凝。來自低壓甲銨冷凝器的氣液混合物， 進(jìn)入低壓甲銨冷 凝器液位槽進(jìn)行氣液分離。分離出來的氣體在低壓洗滌器的填料層與工藝?yán)淠?泵運(yùn)送來的氨水逆流相遇洗滌，經(jīng)低壓洗滌器循環(huán)冷卻器冷卻后噴灑在低壓洗滌 器填料層上。在低壓洗滌器頂部出口管線上裝有壓力調(diào)節(jié)閥， 用來控制壓力，未 冷凝吸收的氣體通過此閥與解吸水解系統(tǒng)回流冷凝器中未冷凝的氣體一起送入常壓吸收塔底部，在吸收塔填料層與吸收塔給料泵送上來來的氨水逆流接觸，氣 體中少量的NH、CO被進(jìn)一步吸收，未吸收的氣體從頂部通過排氣筒排

6、入大氣, 吸收塔中的液體從塔底排至氨水槽。1. 5真空蒸發(fā)與造粒進(jìn)入閃蒸槽的尿素溶液在閃蒸槽內(nèi)繼續(xù)減壓，使甲銨再一次得到分解,NH、CO及相當(dāng)數(shù)量的水從尿液中分離出來。分離所需的熱量由溶液本身提供， 至此，氣提塔出來的溶液經(jīng)兩次減壓和循環(huán)加熱處理，其中的NH和CO已基本 被分離出來，尿液中尿素含量基本達(dá)到了成產(chǎn)要求送入尿液貯槽。 尿液槽中的尿 液經(jīng)尿液泵送到一段蒸發(fā)加熱器，尿液流量由設(shè)置在管道上的調(diào)節(jié)閥控制。 一段 蒸發(fā)加熱器是直立管式加熱器，尿液自下而上在管內(nèi)流動(dòng)，在真空抽吸下形成升 膜式蒸發(fā)。一段蒸發(fā)出來的尿液通過“ U'型管進(jìn)入二段蒸發(fā)加熱器，它也是 個(gè)直立管式換熱器。尿液在管內(nèi)

7、進(jìn)行升膜式蒸發(fā)，離開二段蒸發(fā)分離器的熔融尿 素經(jīng)熔融尿素泵送到造粒塔頂部的造粒噴頭進(jìn)行造粒。所造好的尿素顆粒由刮料 機(jī)將輸送至下料槽，由塔底皮帶機(jī)直接輸送到包裝工序。解吸與水解系統(tǒng)解吸與水解系統(tǒng)用來處理冷凝液，其目的在于回收其中的NH和CO使其返回 尿素合成系統(tǒng)做原料。將來自真空濃縮系統(tǒng)的工藝?yán)淠航?jīng)水解塔給料泵加壓后 與水解塔底部出來的水解液換熱后進(jìn)入水解塔頂部塔板。在水解塔內(nèi)，液體自 上而下流動(dòng)，而加熱蒸汽由塔底送入提供水解反應(yīng)所需熱量。 蒸汽量由流量調(diào)節(jié) 閥閥位來控制。溶液與蒸汽逆流相遇，進(jìn)行水解與解吸，然后將回收的氣體送入 尿素合成系統(tǒng)繼續(xù)反應(yīng)，殘余氣體經(jīng)排氣筒排入大氣。所涉及到的所涉

8、及到的單元操作和設(shè)備單元操作設(shè)備冷凝冷凝器精餾精餾塔吸收吸收塔解吸解吸塔蒸發(fā)蒸發(fā)器單元操作典型設(shè)備及其應(yīng)用冷凝與蒸發(fā)式傳熱過程中的典型單元操作，其中所用到的設(shè)備本質(zhì)上都是換 熱器的一種。按照用途可以把換熱器分為加熱器、預(yù)熱器、過熱器、蒸發(fā)器、再 沸器、冷卻器、冷凝器。加熱器主要用來把流體加熱到所需溫度以滿足下道工序的需要，蒸發(fā)器用于 加熱液體，使之蒸發(fā)汽化，冷卻器用于冷卻流體，使之達(dá)到所需的溫度，冷凝器 用來冷卻凝結(jié)性飽和蒸汽，使之放出潛熱而凝結(jié)液化。板式換熱器以其突出優(yōu)點(diǎn)如傳熱效率高、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝、清 洗、操作靈活方便等，廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、食品飲料、醫(yī)藥、 等工

9、業(yè)領(lǐng)域。在無機(jī)化工有機(jī)化工化工方面用于各種無機(jī)酸、鹽的加熱、冷卻、 蒸發(fā)、冷凝、硫酸的冷卻、各種濃度的液電解液的加熱和冷卻、脫鹽工藝等。閉 路冷卻水系統(tǒng)傳熱液體的加熱、冷卻、冷凝和再沸、吸收（洗滌）系統(tǒng)各種聚合物的加熱、冷卻在石油工業(yè)中用于各種油品的加熱及冷卻塔頂氣體的冷卻、冷凝 工廠冷卻水系統(tǒng)、工廠氣體凈化系統(tǒng)、工廠酸性水的處理、石油、天燃?xì)廨斔拖?統(tǒng)中原油加熱、氣體脫水、海水冷卻循環(huán)淡水或乙二醇、粗油冷卻等。在冶金工 業(yè)中用于煉焦?fàn)t直接或間接一次冷卻器、閉環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻器、冷卻爐子和各 種機(jī)器、電弧爐體、水冷蓋板的冷卻、鐵合金爐的爐體、電板支座、變壓器的冷 卻。電度錫生產(chǎn)線電解液的冷卻、煉鋁廠、氧化鋁廠、煉銅廠、閉路冷卻系統(tǒng)、 洗滌液冷卻器、電解液的加熱