尿素工艺的的说明.docVIP

23 、 尿素工艺流程说明 氨的输送和加压：界区来的压力2.4Mpa、温度约30℃的液氨经液氨过滤器S-104A/B过滤后，经流量计FQ-1011计量，经氨受槽V-105，液位调节阀LV-1016进入操作压力1.6Mpa的中压氨回收塔C-105，回收中压惰性气体中的气氨后进入氨受槽V-105。出V-105的液氨约30-35℃进入液氨升压泵P-105A/B升压至2.2Mpa，分两路：一路去中压吸收塔C-101，作回流氨使用；一路去高压液氨泵P-101A/B，作尿素合成塔原料氨。P-105设有一路加热回V-105副线打循环，一路带有小流量控制阀不加热的副线。循环副线加热与不加热取决于界区来的氨温度。并设有一路回合成车间，方便尿素装置停车后回收氨。1的喷射动到高压液氨泵的氨,经管道过滤器后进入转速为19404RPm的两级开式叶轮高速离心泵，加压至22.7Mpa送出。高压液氨经流量调节阀FV-1003、HV-1111(调节阀FV-1003旁路）进入氨预热器E-107管程。壳程是利用低压分解塔来的130℃含氨、CO2、水的工艺气，以及工艺冷凝液回收处理系统来的125℃含氨、CO2、水的气体冷凝加热。在这里液氨被预热至80-90℃。预热后的高压氨流量105m3/h经压力调节装置PZ-1022调节压力，作为甲铵喷射器L-10力。L-101被抽吸的介质是高压甲铵分离器来的甲铵液，流量109989Kg/h,温度155℃，压力14.5Mpa。喷射器出口流量171252Kg/h,温度135℃，压力15.8Mpa进入尿素合成塔R-101，参加生成尿素反应。甲铵喷射器的使用，为尿素装置框架的降低带来可能，这也是斯那姆尿素工艺的主要特点。这一方法现已被其他工艺广泛使用。为方便开停车和调整负荷，高压液氨泵P-101A/B设有经流量调节阀FV-1004的循环管线，调节阀后分两路，一路直接回到V-105，一路到氨冷凝器E-109冷却后回到V-105。是否到E-109取决于氨温度，温度过高、过低都要回到E-109。由于本工艺合成回路开车升压采用氨升压，高压氨泵出口设有一路2?管到蒸汽夹套开车管线（又叫氨升压管线），为保证进入系统的氨是气体，该夹套加热蒸汽用蒸汽饱和器V-109的蒸汽加热。 2、尿120?素的合成：界区来的温度30℃，压力50Kpa,流量53931Kg/hCO2经CO2压缩机K-101四段压缩（其中三段入口加入340Nm3/h空气作高、中压系统不锈钢材料防腐蚀用氧）加压至15.8Mpa,温度经手动调节阀HV-1005进入尿素合成塔。合成：NH3/CO23.3、H2O/CO20.63、压力15.6MPa、停留时间30—32分钟，温度188—190℃，转化率：61%。合成塔结构：内衬8mm25-22-2不锈钢,外壳136mm碳钢。中空的，里面17块筛板塔盘，筛板塔盘作用主要防止物料返液中尿素含量32.76%,氨：31.65%, CO2:15.36%, H2O:20.22%流应混；有一8＂降液管，二氧化碳、氨、甲铵由底部进入由于筛板作用经活塞式向上移动，到达顶部后经降液管由中部出料。出合成塔反量：224915Kg/h。 在合成塔内氨、CO2发生放热反应，第一步NH3和CO2生成氨基甲酸铵（简称甲铵），反应压力必须大于甲铵的离解压力8Mpa,高于甲铵的熔点154℃，生成甲铵很高，是放热反应。反应平衡达成率瞬间可达90%以上。第二步甲铵脱水生成尿素，是吸热反应。反应缓慢完全达到平衡需要55分钟以上。反应压力必须高于物系的平衡总压。根据相律原理：氨碳分子比、水碳分子比、温度都是直接影响合成尿素CO2转化率的主要因素。提高温度可以提高反应速度，温度是在合成塔材质、反应压力允许前提下越高越好，一般认为，温度每上升1℃转化率上升0.2-0.3%，(如合成塔内衬采用纯钛或纯锆，温度可达210℃）。但是，过高的温度会造成合成塔内衬腐蚀（一般认为在氨碳比3.8条件下316L尿素级不锈钢敏化温度193-195℃，25-22-2敏化温度200-205℃）。温度又是影响平衡压的主要原因之一，温度高平衡压上升，动力增加。所以，提高温度要综合考虑。氨碳比高对反应有利，根据测算氨碳比上升0.1转化率约上升0.5-1%。氨碳比增加腐蚀减少（一般工业上采用2.9-4.2）。但是，过高的氨碳比会造成平衡压上升，操作压力上升，动力增加。同时为回收带来困难。系统自热平衡也会受影响。同理，氨碳比选择也要综合考虑。根据相律原理：水虽然可以促进氨和CO2生成甲铵，提高CO2冷凝温度，增加吸收效果。但是，水是尿素合成反应生成物，根据反应机理，水碳比应越低越好，根据测算水碳比每上升0.1转化率下降1.5-2.0%。由于尿