二氧化碳气提法年产7万吨尿素化工厂设计开题报告.docVIP

二氧化碳气提法年产7万吨尿素化工厂设计 摘 要： 尿素于其他氮肥相比，具有肥效高，不易吸潮结块，不易爆炸，便于储存，运输等优点，它是以合成氨取得的液氨和在制氨过程中得到的二氧化碳为原料，在高温高压下合成的产物。我国尿素生产主要采用水溶液全循环法，这里采用二氧化碳气提法。 关 键 词： 尿素 二氧化碳气提法 闪蒸 低压循环 蒸发与造粒 一．课题的意义以及国内外发展状况： 尿素是高养分和高效固体氮肥，属中型速效肥料，长期使用不会使土壤发生板结，在土壤中，尿素能增进磷、钾、镁和钙的有效性，且施入土壤后不存在残存废物，不易爆炸，便于储存，运输等优点。尿素也是重要的化工原料，具有广阔的发展前途。本课题是从工程角度对即将毕业的本科生进行一次全面的综合训练过程。 尿素是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，如新鲜人粪中含尿素0.4％1922年实现以氨和二氧化碳为原料的工业生产，此后发展缓慢，主要是尿素合成塔腐蚀严重，生产技术不完善生产费用高，对尿素的使用效果有些怀疑。在这些问题陆续解决后才获得较大发展，现在尿素已成为最经济的生产氨肥的方法。 尿素产量约占我国目前氮肥总产量的40％，是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。我国从20世纪60年代开始建立中型尿素厂。1986～1992年，我国尿素产量均在900万吨以上。目前占氮肥总产量的40％尿素分子式是CO(NH2)2，因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。尿素含氮(N)46％，是固体氮肥中含氮量最高的。受惠于国家继续支持农业生产发展的政策，农民种粮的积极性不断高涨，购买尿素的需要也不断高涨，尿素价格（出厂价）从2003年底，由1100元/吨上升到1650元/吨据统计，1980年至今，农业中化肥的消费量一直在增长，且已保持了二十五年，递增率为7.3%。1980年，尿素的总消费量为1176万吨，到了2004年，尿素的总消费量上升为2689万吨。而2004年尿素的总产量才为1925.3万吨。据预测，今后化肥需求还会继续增长。到2010年，尿素的需求将增长339万吨。据预计，到2030年，我国人口将达到16亿，人均粮食按400公斤计算，粮食的产量就应为6.4亿吨。要达此目标，必须提高尿素的产量生产尿素的原料是氨和二氧化碳，尿素合成反应分两步进行：①氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵(简称甲铵)；②甲铵脱水生成尿素，其反应式为：　　　　+159.47kJ　(1)　　　　 (l)≒CO(NH2)2(g)+H2O(g)-28.49kJ　　(2)1．火灾爆炸：从生产氨到制造尿素的全过程都是在高温高压、低温负压的条件下进行的。从生产原料到最终产品的大多数物质都具有易燃易爆的特性(例如生产中反应生成的氢、一氧化碳甲烷、硫化氢、氨等气体)，以及生产所需要的原料(石脑油、渣油、甲醇等)都具有一定的易燃易爆危险性。 　　2．毒害性：在合成氨和尿素的生产过程中，使用或产生的各种物料，大多数对人体具有毒害作用，其中主要毒物为氨、一氧化碳、硫化氢、甲醇等；窒息性毒物为氮、二氧化碳。 3．噪声：对岗位操作人员造成伤害的噪声主要来源于压缩机和各种流体泵发出的机械噪声以及流体压力突变或流体流动而产生的流体动力噪声。 预防：1．火灾爆炸预防(1)操作人员上岗前要经过严格的培训，考核合格后始能上岗。在操作中要严格执行工艺指标，遵守操作规程。建立健全事故预案，使操作人员熟知事故处理及故障排除的方法。对易燃易爆物料不得随意就地排空排放，排空排放速率不得超过25m/s。(2)做好设备保全与维修工作，及时消除跑、冒、滴、漏。安全阀、压力表、液面计、防爆膜以及联锁等安全设施必须保持完好并投入使用。(3)保持室内厂房通风良好， 止可燃气体积聚，在易燃易爆气体浓度高、危险大的场所可设置可燃气体测报仪。(4)严格执行《动火管理制度》，对动火申请必须视动火条件逐条严格审核。对职工实行全员消防知识培训。(5)配足消防车辆、灭火器材，并注意日常对其保养与维护，以便发生火灾能及时投用。 2．健康防护：(a)有毒害性物质的防护；(b)窒息性气体的防护；(c)噪声的防护；(d)尿素粉尘的防护； (3) 预计设计后生产的产品（尿素）的规格：年产量为2万吨，产品符合GB2440-81标准，含氮量≥0.46，水分≤1.0，碱度（以NH3表示）≤0.03，粒度（Φ=0.8~2.5mm）≥0.91。 三．任务完成的阶段安排及时间安排： 1-3周 熟悉题目，收集资料，并完成开题报告及相关文件的编写； 4-6周 到相关厂家进行参观实习并收集有关参数，主要有尿素的工艺参数，原料的选择及规格，原料的配料比，原料的转化率，中间产品及产品的得率，二氧化碳气提法生产尿素的生产工艺及流程，了解相关生产设备的选择规定及型号选择的相关要求等，并要熟悉厂区