1、原料NH3和CO2的压缩
空 气
蒸 汽
化肥厂尿素车间
1、原料NH3和CO2的压缩
原料二氧化碳由合成车间送来，经二氧化碳压缩机组 压缩后送入加热器E106A、E106B加热，经脱氢反应器 R101脱氢、冷却器E107冷却后分为两路：一路由电磁阀 XV-2102控制进入汽提塔201-C底部；另一路由调节阀 FIC-3201控制进入中压CO2气提塔C502底部。脱氢后的 CO2中氢、氧含量由AIC1202指示。 CO2加热器E106A壳侧采用高压甲铵洗涤器203C来的 高压密闭水进行加热，由HIC1202控制加热器E106A出口 CO2温度，出口进入一段蒸发加热器E411A壳侧；CO2加 热器E106B采用2.4Mpa抽汽，由TIC1202控制CO2加热器 E106B出口进入脱氢反应器R101的CO2温度，加热后蒸汽 进入闪蒸槽904F；CO2冷却器E107壳侧采用中压甲铵冷 凝器E503来的中压密闭水进行冷却，由HIC1201控制冷 却后的CO2温度。
尿素装置工艺流程介绍
化肥厂尿素车间
目
一、装置简介
录
二、生产方法及反应机理
三、工艺技术路线及流程
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一、装置简介
尿素装置是二十世纪七十年代从荷兰斯塔米卡帮 公司引进的CO2气提法尿素生产工艺，于1976年建成投 产。其以合成氨车间来的液NH3和CO2为原料,原设计日 产尿素1620吨。2005年，通过引进荷兰Stamicarbon 公司的并联中压技术对装置进行50%扩能改造，改造
303-F
HIC7201 702C
R-101
LIC2101 LIC3201 FIC3201 LIC3202
C-322
LIC3302 E-322 LIC3301
303J
P-304
701L
705-L1 HIC8101 705-L2
702L 402F
401F
E-804 C-801
705-L3 V-801 J-712 E-712 705C J-715 J-714 J-713
后装置的生产能力由原1620t/d提高至2300t/d。扩能
改造项目中新增一套并联中压系统，CO2增压机K-103 、高压氨泵P-104、高压甲铵泵P-501，及新蒸发系统 （由于产品质量问题，停用），改造后的装置于2005 年11月一次投料开车成功。
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702E 203-C LIC3102 E-313 201-D FIC2102 HV202 LIC3203 202C P-104 201L HV201 201C 706-C PIC3102 301-F 302J/JS HIC3201 LIC302 301-E 302-F 302C P-309 S-311 E-503 FIC3308 V-307 LIC3304 E-312 PIC309 302EA 303-C 701-C E-711 E-709 PIC3101
化肥厂尿素车间
三、工艺技术路线及流程
1、原料NH3和CO2的压缩
2、高压系统 3、低压分解与循环吸收系统 4、0.7MPa吸收系统 5、并联中压系统 6、解吸水解系统
7、蒸发造粒系统
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1、原料NH3和CO2的压缩
化肥厂尿素车间
1、原料NH3和CO2的压缩
原料液氨由合成车间送来，压力为2.2MPa，进入氨预热器 101-C管侧加热到25℃左右。液氨经氨预热器101-C加热后分为 两路：一路进入高压氨泵104J/Js往复泵；另一路进入高压离心 氨泵P104。液氨通过氨泵将压力提高到16Mpa。高压离心氨泵 P104出口流量由FIC1201调节，回流量由FIC1202调节返回到界 区。 氨预热器101-C壳侧用闪蒸槽904-F底部来的低压蒸汽冷凝液 作为加热介质，用调节阀TIC-152控制，出高压氨泵104－J/Js或 P104的液氨进入氨加热器102-C管侧加热后，经电磁阀XV-2101 、氨截止阀送入高压喷射泵201-L，将高压甲铵洗涤器203-C来的 甲铵液增压后，送入202-C的顶部。 氨加热器102-C壳侧用闪蒸槽904-F顶部来的闪蒸蒸汽作为加 热介质，用调节阀TIC-109控制，蒸汽冷凝液进入冷凝液贮槽 905-F回收。 化肥厂尿素车间
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生产方法及反应机理
（2）尿素的生成反应 尿素的生成反应是一个必须在液相中进行的、吸热 的可逆反应。根据化学反应的平衡原理，在反应进行的 过程中必须持续地供给热量，而且该反应进行地非常缓 慢，不容易达到平衡。在实际的工业生产中，尿素生成 反应的反应热是由未反应的NH3和CO2在合成塔内继续冷 凝所放出的热量供给的，且反应温度越高越好。根据设 备材质的耐用温度不超过190℃，确定操作温度为180185℃。根据尿素生成过程的平衡压力图，考虑到原料 中4%体积的空气及惰气，最终确定反应压力为13.6MPa 。
703C 402C 401C
C-803

C-804
401J/JS S-411
S-412 E-714
E-802 C-802
E-713 FIC7102 E-412 E-411
P-804 E-803 P-801 P-802
E-801
701-F
P-411 P-705 P-703 V-704 P-707
二、生产方法及反应机理
C-305
301J/JS V-501 P-704 P-706 FIC3307 E-310A/B P-501 P-702 From-904J
104J/JS 102-C
C-501
LIC302
FIC1201 102-J E-106A E-106B E-107
301CA/CB LIC203
S-501 C-502 S-322 71% S-314
1、尿素生产的方法
尿素生产的化学反应主要分两步： 第一步是液态NH3和CO2反应生成氨基甲酸铵（甲铵） ： 2NH3(液)+ CO2 (气) → NH4COONH2(液)+119.2千焦/摩尔 (11) 第二步是甲铵在液相条件下脱水反应生成碳酰二胺（尿素）： NH4COONH2(液) → CO(NH2)2 +H2O(液)-15.5千焦/摩尔 （12) 式（1-1）为甲铵的生成反应，是强放热、体积缩小的可逆反 应。
式（1-2）也称为尿素的生成反应，必须在液相下才能进行， 是一个吸热的可逆反应。该反应进行得很缓慢，需要很长时间 才能达到平衡。因此，在实际生产中，并不是所有的甲铵都能 化肥厂尿素车间
二、生产方法及反应机理
2、反应机理 （1）甲铵的生成反应 甲铵的生成反应是一个体积缩小的强放热反应。根据 化学反应的平衡原理，为使反应尽快地达到平衡，必须及 时地移走反应生成的热，并且提高反应压力对加快反应速 度有利。在实际工业生产中，根据高压甲铵泵的出口压力 确定反应压力为13.5-14.5MPa，反应温度为140-150℃， 由于反应放热，出液温度升高，与蒸汽冷凝液换热，冷凝 后的温度为166.6℃。在这种条件下，实际上约有78-80% 的NH3和CO2被冷凝成液体。