合成尿素工艺

1、合成合成尿素工艺尿素工艺13化工二班化工二班 毛毛义志义志一、尿素的性质一、尿素的性质1、物理性质、物理性质v尿素尿素( )，碳酰二氨，碳酰二氨，CO(NH2)2v纯尿素为白色、无味、无臭的针状或棱柱状晶体纯尿素为白色、无味、无臭的针状或棱柱状晶体v常压下熔点为常压下熔点为132.7v具有吸湿性，易潮解具有吸湿性，易潮解2、化学性质、化学性质v弱碱性，与酸性肥料制成复合肥料弱碱性，与酸性肥料制成复合肥料v易水解易水解v加热异构化，高温缩合，用在有机合成工业中。加热异构化，高温缩合，用在有机合成工业中。v尿素最重要的用途是作肥料，含氮量尿素最重要的用途是作肥料，含氮量46%以上。尿以上。尿素实际

2、上是在土壤中转变成碳酸铵后水解及硝化被素实际上是在土壤中转变成碳酸铵后水解及硝化被植物吸收的。植物吸收的。二、尿素的合成反应二、尿素的合成反应1.甲铵生成反应甲铵生成反应 2NH3(l)+ CO2(g) NH4COONH2(l) 强放热可逆反应强放热可逆反应低温液相中转化率很大，反应很快低温液相中转化率很大，反应很快加压，反应很快加压，反应很快2、甲铵脱水反应甲铵脱水反应v微吸热可逆反应微吸热可逆反应v速度较慢，为控速步骤速度较慢，为控速步骤v转化率转化率5070反应所需设备：反应所需设备：v水溶液全循环法：在一个合成塔中完成水溶液全循环法：在一个合成塔中完成v气提法：分别在甲氨冷凝器和尿素合

3、成塔中进行气提法：分别在甲氨冷凝器和尿素合成塔中进行3. 尿素合成副反应尿素合成副反应三三、尿素的、尿素的生产生产过程过程（1）原料氨和二氧化碳的压缩）原料氨和二氧化碳的压缩（2）合成与）合成与气提气提（3）中低压分解和回收工序）中低压分解和回收工序（4）尿液的蒸发和造粒）尿液的蒸发和造粒（1）原料氨和二氧化碳的压缩）原料氨和二氧化碳的压缩原料液氨由合成氨车间供给，进入尿素车原料液氨由合成氨车间供给，进入尿素车间后，经过氨预热器后进入高压氨泵，为间后，经过氨预热器后进入高压氨泵，为了避免液氨气化需控制液氨的温度比经过了避免液氨气化需控制液氨的温度比经过氨泵提压后的沸点低氨泵提压后的沸点低10。

4、原料气。原料气CO2经经过二氧化碳压缩机压缩后送入合成塔和气过二氧化碳压缩机压缩后送入合成塔和气提塔底部提塔底部。（2）合成与气提）合成与气提合成氨装置来的原料液氨经过升压和预热后进尿合成氨装置来的原料液氨经过升压和预热后进尿素合成塔，原料素合成塔，原料CO2经脱氢反应器脱除经脱氢反应器脱除H2后，再经后，再经过压缩，大部分的过压缩，大部分的CO2送汽提塔作汽提介质，其余送汽提塔作汽提介质，其余部分则送尿素塔合成尿素。在达到高的转化率后，部分则送尿素塔合成尿素。在达到高的转化率后，尿素进入汽提塔，通过尿素进入汽提塔，通过CO2汽提，将尿素溶液中的汽提，将尿素溶液中的未反应的甲铵分解以及过量的氨

5、汽提出来之后进未反应的甲铵分解以及过量的氨汽提出来之后进入甲铵冷凝器，经过汽提后的尿素溶液送至提纯入甲铵冷凝器，经过汽提后的尿素溶液送至提纯工序工序。甲甲铵冷凝器出来的气体则进一步进入高压吸收塔铵冷凝器出来的气体则进一步进入高压吸收塔冷却器进一步回收冷却器进一步回收NH3和和CO2，甲铵冷凝器底部出，甲铵冷凝器底部出来的甲铵溶液通过高压甲铵喷射器进入尿素合成来的甲铵溶液通过高压甲铵喷射器进入尿素合成塔。塔。（3）中低压分解和回收工序）中低压分解和回收工序 从合成工序来的尿素溶液进入一段分解塔，从合成工序来的尿素溶液进入一段分解塔，通过尿素自身热量使液相中的一部分通过尿素自身热量使液相中的一部分

6、NH3和和CO2被解吸出来，进而通过中压蒸汽的被解吸出来，进而通过中压蒸汽的热量使甲铵分解成气相的热量使甲铵分解成气相的NH3和和CO2，再进，再进入一段吸收塔冷却器。从一段分解塔出来入一段吸收塔冷却器。从一段分解塔出来的尿素溶液经二段溶液分解塔进一步使尿的尿素溶液经二段溶液分解塔进一步使尿素溶液中的素溶液中的NH3和和CO2降至降至0.7%和和0.5%。从。从二段分解塔出来的尿素溶液经冷凝、闪蒸二段分解塔出来的尿素溶液经冷凝、闪蒸后送至蒸缩工序。后送至蒸缩工序。（4）尿液的蒸发和造粒）尿液的蒸发和造粒从提纯工序来的尿素溶液经预压缩至从提纯工序来的尿素溶液经预压缩至70%wt左右，再进入蒸发工序，经二段工左右，再进入蒸发工序，经二段工序蒸发后，送造粒塔生产颗粒尿素产品。序蒸发后，送造粒塔生产颗粒尿素产品。蒸发出来的水蒸汽，进入最终浓缩器表冷蒸发出来的水蒸汽，进入最终浓缩器表冷器，冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。从器，冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。从蒸发器出来的汽液混合物在分离器中分离，蒸发器出来的汽液混合物在分离器中分离，气相经冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。气相经冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。四、四、合成合成尿素工