尿素是中性速效肥料，长久施用不会土质板结。 施用及贮藏性能好，不分解、不吸潮、不结块、流 动性好，还可配成多营养成分的混合肥料和复合肥料， 以满足不同土质、不同作物之需。
➢2﹒工业上，可作为高聚物合成材料
工业尿素约有一半用来制成尿素-甲醛树脂，用于生 产塑料、漆料和胶合剂等。此外，医药、纤维素、造 纸、炸药、选矿、颜料等生产中也要用到尿素。国外 用尿素作污染控制剂，吸收污染物，保护环境。
不循环法：将出合成塔的熔融液经减压蒸馏后， 分离出来未反应的NH3和CO2全部送往其它氨加工 车间，制造硝铵、碳铵或其它氮肥，因此，氨利 用率仅为30-40%。
半循环法：将一部分或大部分未反应的NH3和CO2返 回合成塔使用，这类循环氨的利用率为42-73%。
全循环法：将未转化成尿素的NH3和CO2经蒸馏和分 离后，全部返回合成系统循环利用，构成密闭的 循环系统，原料的利用最充分，氨利用率高达98% 以上。
第三章 尿 素
第三章 尿 素
➢ 第一节：概述
➢ 第二节：尿素生产的基本原理
➢ 第三节：合成尿素工艺流程
➢ 本章要点：
A. 尿素合成﹑分解﹑回收循环﹑蒸浓﹑ 造粒﹑气 提原理
B. 水溶液全循环法﹑气提法工艺流程 C. 腐蚀﹑爆炸的产生与防止
第一节 概 述
一﹒物理化学性质
1.物理性质：
学名：脲（urea）
尿素产品还可以液体形式提供，作为混合液体化肥的组分 之一。最常见的是与硝酸铵混合的水溶液，氮含量32%35%。
四﹒生产方法简介
1.尿素的发展历程
1773年，鲁爱耳(Rouelle)蒸发人尿时发现了尿素 1828年，佛勒在实验室由氨和氰酸合成尿素
在人类历史上，这是第一次用人工方法从 无机物制得人体排泄出来的有机化合物尿 素，打破了当时流行的“生命力论”，成 为现代有机化学兴起的标志。
此后，出现了以氨基甲酸铵、碳酸铵及氰氨基钙 (石灰氮)等作为原料的50余种合成尿素方法。但 都因原料难得到或有毒性或因反应条件难以控制 或在经济上不合理而在工业上均未得到实现。
目前，世界上广泛采用由氨和CO2直接合成尿素法。
1922年，首先在德国的法本公司奥堡工厂实现 了工业化生产。
30年代中期有了连续生产的不循环法 50年代初期发展了半循环法 60年代初期生产技术以水溶液全循环法为主 70年代初期气提法生产尿素占优势
➢3﹒作反刍动物辅助饲料
在这些动物的胃内素与发酵的碳水化合物作用，
铵态氮直接转化为蛋白质，因而增产肉、奶。
尿素生产的原料
液氨（要求氨含量>99.5%，水<0.5%） 气体CO2（ CO2 >98.5%） 一般尿素工厂和合成氨厂设在一起联合生产。 建厂选址方便，投资省。现代尿素生产每单位氮的成本
化学名称：碳酰二胺CO(NH2)2 (carbonyl diamide)
分子量60.06，含氮量46.6%
纯净的尿素为无色、无味、无臭的针状或棱核 状的结晶体
常压熔点132.6℃.超过熔点则分解 易吸湿：硝铵＞尿素＞硫铵
包装贮运注意防潮
2.化学性质：
（1）微碱性，可与酸作用生成盐，但不能使指示剂变色
（2）C有O水(解NH作2用)2+HNO3→CO(NH2)2· 在60℃H以N下O，3尿素在酸性、碱性或中性溶液中不发生水解作
用。随T↑，水解速度↑ 。
CO(NH2)2+H2O→NH4COONH2 甲酸铵 NH4COONH2+H2O→(NH4)2CO3 (NH4)2CO3 →NH3+CO2+H2O
氨基
（4）与甲醛的缩合反应 尿素与甲醛作用生成尿甲醛缩合物，可作为脲
醛塑料的原料，也是一种很好的缓效肥料。
二﹒用途与规格
➢ 1﹒农业上，作为肥料
在化学肥料的氮肥中，尿素的发展是比较晚的，但 自投入工业生产以来得到迅速的发展。20世纪70年 代以来，其生产速度和规模远超过其它氮肥。目前 ，全世界尿素产量占氮肥总产量的三分之一以上， 跃居首位，且还有继续增长的趋势。
已低于硝铵、硫铵等化学肥料。
三、尿素的产品规格
项目 总氮含量 缩二脲含 水分 粒度（0.85-
指标
（%） 量（%） （%） 2.8mm） （%）
GB2440-91 >46.3 < 0.9
0.5
90
除一般作为氮肥的成品外，还有一些其它类型的 尿素成品以满足不同用途的需求。
低缩二脲级尿素要求产品缩二脲含量在0.3%以下。 主要用于柑橘作物的叶部施肥。 饲料级尿素要求不含任何添加剂，颗粒粒度较小，大约 0.5mm。 为了降低尿素成品的结块性，可在尿素融体中加入少量 甲醛（小于0.6%）或在固体颗粒中添加表面活性剂。
水分
水解
尿素施于土壤
铵的碳酸盐
NH3和CO2
微生物
NH3在细菌的作用下硝化为硝酸盐而被作物吸收
CO2也可被作物吸收，促进光合作用。在土壤中 不留下无用物，也不会酸化土壤。
尿素作为化肥，具有一系列的优点。 含氮量为硝酸铵的1.3倍，硫酸铵的2.2倍，碳酸 氢铵的2.6倍。节省了以吨氮营养物计的运输、 贮存、施用等费用。
2NH3 +CO2 → CO(NH2)2+H2O +Q
可逆的放热反应，因受化学平衡的限制，NH3和 CO2通过合成塔一次反应只能部分转化为尿素，转 化率一般为50-70％。未反应的NH3和CO2的回收 和利用就成为尿素生产中的关键，围绕这一问题就 出现了多种多样的生产方法和工艺流程。
依照NH3和CO2的回收和利用程度可分为不、半、 全循环法。
全循环法： ①热气循环法 ② 气体分离循环法 ③水溶液全循环法 ④气提法 （ＣＯ２、ＮＨ３、变换气） ⑤等压循环法
2.各方法的特点
1）热气循环法
NH3 热状态下 CO2
返回循环系统 压缩机
缺点：需庞大的压缩机组，动力消耗大，操作温度高，
腐蚀严重。
2）气体分离循环法
将蒸馏出的未反应的NH3和CO2借助选择性吸收剂吸收其中一 部分NH3和CO2，吸收后溶液再生循环使用，将解吸出的气体 与未被吸收的气体分别返回系统。
(3)尿素的缩合反应（在高温下进行）
2CO(NH2)2→NH2CONHCONH2 +NH3 缩二 NH2CONHCONH2+CO(NH2)2→NH2CONHC ONHCONH2 +NH3
NH2CONHCONH缩C三O脲NH2 →(HCNO)3 +NH3 三6聚Ur氰=三酸聚氰胺+6NH3+3CO2