产30万吨尿素化工厂设计缩写

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1、年产30万吨煤转化尿素化工厂设计化学工程与工艺05级1班：康宇指导老师：韩玉英陕西科技大学化学与化工学院陕西西安710021摘要：本设计采用水溶液全循环法用氨和二氧化碳直接合成尿素，采取的是连续生产的方法，主要包括合成、分离及结晶造粒三个主要工序。本设计主要包括整个尿素生产过程的工艺设计，合成工段和造粒工段的物料衡算、热量衡算及设备选型，工厂布置设计。主要设计图包括尿素生产工艺流程图、车间剖面图、车间平面图及全厂布置图。关键词：尿素，工艺设计WithanAnnualOutputof300,000Tonsof

2、UreaChemicalPlantDesignABSTRACT：ThesolutionwasdesignedwiththewholecycleAct,ammoniaandcarbondioxidedirectsynthesisofurea.Adoptingacontinuousproductionmethods,includingsynthesis,separationandcrystallizationofthethreemaingranulationprocesses.Thedesignmainlyin

3、cludestheentireprocessofureaproductionprocessdesign,synthesisandgranulationSectionofthematerialbalanceandheatbalanceselectionofequipment，factorylayoutdesign.Designplansincludemajorureaproductionprocessmaps,profilesworkshop,workshopfloorplanandpalntlayout.K

4、EYWORDS:Urea,ProcessDesign1．尿素的概况尿素外观为白色晶体或粉末，是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。尿素是哺乳动物排出体内含氮代谢物的形式。它在肝合成，其过程被称为尿素循环。别名：碳酰二胺、碳酰胺、脲分子式：CO(NH2)2因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素，尿素含氮量46%，是固体氮肥中含氮量最高的。尿素易溶于水，在20℃时100ml水中可溶解105g，水溶液呈中性反应。尿素产品有2种：结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形，吸湿性强。粒状尿素成品规格：（质量比）含氮量4

5、6%（折合成尿素98.7%，其中不包括缩二脲含氮量）缩二脲0.9%水分0.3%其他杂质0.1%42．工艺设计2.1尿素的生产方法氨与二氧化碳直接合成尿素，是目前世界各国普遍采用的生产尿素的生产尿素的方法。该方法的反应可分两步进行：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：2NH3(l)+CO2(g)≒NH4COONH2(g)+159.47kJ　①NH4COONH2(l)≒CO(NH2)2(g)+H2O(g)-28.49kJ　　②工业上氨与二氧化碳合成尿素，包括下列四个生产

6、过程：(1)氨与二氧化碳原料的供应及净化；(2)氨与二氧化塔合成尿素；(3)尿液与未反应物质的分离与回收；(4)尿素溶液的加工2.2水溶液全循环法的流程水溶液全循环法流程见下图经过加热预热的原料液与经过压缩后的原料二氧化碳循环回收来的氨基甲酸铵液一并进入预反应器R106，在预反应器内氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，再进入尿素合成塔T107，在塔内氨基甲酸铵脱水生产尿素。尿素熔融物从塔顶出来进入预分离器D108，将氨基甲酸铵和氨进行分离。氨基甲酸铵从预分离器底部出来进入中压循环加热器H201，用蒸汽间接加热使

7、氨基甲酸铵分解，然后进入中压分离器D202，分离出的尿液在减压进入低压循环加热器H203，用蒸汽加热进一步提高温度，促使残余氨基甲酸铵分解。气、液在低压循环分离器D204内分离。分离出的尿液经减压至常压后，进入闪蒸槽H205，经减压后尿液中的氨基甲酸铵几乎全部清除。自闪蒸槽出来的尿液进入尿液贮槽V206，用尿素溶液泵B207打入一段蒸发加热器H208及二段蒸发加热器H302，在不同真空度下加热蒸汽，气、液分别在一段蒸发分离器D301及二段蒸发分离器D303内分离。低压分离器出口尿液浓度达99.7%（质量）以

8、上，用熔融尿素泵B304打入造粒塔T305，经造粒喷头洒成尿4粒，在塔底得到成品尿素。3．合成工段主要设备一览表设备位号设备名称设备型号（直径×长/mm）设备选材S-103S-104S-105R-106T-107D-108H-201D-202H-203D-204H-205V-206H-208D-301H-302D-303T-305气化炉脱硫槽变换炉预反应器尿素合成塔预分离器中压循环加热器中压循环分离器低压循环加热