尿素的生產(chǎn)工藝

尿素的生產(chǎn)工藝一、尿素的簡介二、尿素的生產(chǎn)方法三、尿素的合成原理四、工藝流程五、尿素溶液的蒸發(fā)和造粒六、前景展望尿素的生產(chǎn)工藝一、尿素的性質(zhì)物理性質(zhì)：尿素(Urea)，碳酰二氨，CO(NH2)2純尿素為白色、無味、無臭的針狀或棱柱狀晶體常壓下熔點(diǎn)為132.7℃具有吸濕性，易潮解化學(xué)性質(zhì)：易水解，弱堿性，與酸性肥料制成復(fù)合肥料加熱異構(gòu)化，高溫縮合，用在有機(jī)合成工業(yè)中。尿素最重要的用途是作肥料，含氮量46%以上。在土壤中轉(zhuǎn)變成碳酸銨后水解及硝化被植物吸收的。一、尿素的性質(zhì)二、尿素的生產(chǎn)方法1773年，伊萊爾.羅埃爾，尿液蒸發(fā)，發(fā)現(xiàn)尿素。1828年，弗里德里希.維勒首次使用無機(jī)物質(zhì)氰酸鉀與硫酸銨人工合成了尿素。1868年巴扎羅夫，氨和二氧化碳直接合成。尿素的生產(chǎn)方法有50余種，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的只有氰氨化鈣（石灰氮）法和氨與CO2直接合成法兩種。

尿素生成的反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步:氨和二氧化碳反應(yīng)形成甲銨，這個強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)很快達(dá)到平衡。第二步:在液相中，甲銨被脫水生成尿素和水,和第一步相比，這個吸熱平衡反應(yīng)很慢，因此被稱為尿素合成的控制反應(yīng)。三、尿素的合成原理尿素合成的副反應(yīng)（1）尿素縮合成縮二脲反應(yīng)

2CO(NH2)2=NH2CONHCONH2+NH3（2）尿素的水解反應(yīng)

CO(NH2)2+H2O=2NH3+CO2四、工藝流程低壓吸收塔氨吸收塔中壓洗滌塔甲銨冷凝器甲銨分離器脫鹽水液氨CO2中壓洗滌塔甲銨冷凝器甲銨分離器液氨CO2成品濃縮系統(tǒng)造粒塔高壓氨泵CO2壓縮機(jī)氨噴射泵合成塔氨汽提塔中壓分解塔低壓分解低壓冷凝系統(tǒng)真空系統(tǒng)冷凝液儲罐水解系統(tǒng)中壓吸收塔氨冷凝器氨受槽碳銨低壓吸收塔氨吸收塔中壓洗滌塔甲銨冷凝器甲銨分離器液氨CO2尿素裝置中的蒸汽高壓蒸汽（12.5MPa，525℃）過熱電廠蒸汽（3.6MPa，360℃）裝置中用的最多的蒸汽（2.2MPa，219℃）低壓蒸汽（0.35MPa，145℃）增壓蒸汽（0.45Mpa，150℃）：由2.2Mpa和0.35MPa蒸汽混合反應(yīng)溫度隨著溫度的升高，平衡轉(zhuǎn)化率先升高后降低。工業(yè)生產(chǎn)中，最佳操作溫度略高于平衡轉(zhuǎn)化率的溫度五、尿素溶液的蒸發(fā)和造粒蒸發(fā)工藝：一次蒸發(fā)：需3.3kPa以上的真空度；需較大的傳熱面積和蒸汽分離器；易結(jié)晶，堵塞管道。二次蒸發(fā)：2.7kPa－3.3kPa，130℃,蒸發(fā)濃度75－95％；6.7kPa，130－140℃,蒸發(fā)至熔融態(tài)（99.7％）。造粒原理：自然風(fēng)從造粒塔的底端吹入，尿素液從頂端落下，冷卻成粒。塔高：86米

六、尿素的前景展望現(xiàn)狀：天然氣生產(chǎn)尿素成本：