中财网安徽国轩集团:二氧化碳气提法尿素生产脱硫脱氢的技术说明
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/29 00:17:04
二氧化碳气提法尿素生产脱硫脱氢的技术说明 & U1 ^. f( x, u
尿素生产方法采用二氧化碳气提法现将二氧化碳气提法工艺技术及脱氢技术具体说明：5 \6 q/ h$ J" J
一：二氧化碳气提法工艺技术, a5 w. s: a: d8 x1 y% I
1965年，荷兰斯太米卡邦(Stamicarbon)公司开发了二氧化碳气提法尿素工艺，在20世纪70年代末，该工艺发展为改进型二氧化气提法工艺， 在20世纪90年代，荷兰斯太米卡邦公司又相继开发了池式冷凝器和池式反应器，即尿素2000+TM的新工艺。
# N1 _ e9 t F0 p1 i20世纪70年代中期，我国引进了11套大型二氧化碳气提法尿素装置，随后中国五环化学工程公司在上海吴泾化工厂建成了一套24万吨/年的国产化二氧化碳气提工艺装置。20世纪80年代，又引进了改进型二氧化碳气提技术，在国产化基础上，宁夏化工厂、镇海石化总厂和广石化建成了三套尿素装置。中国五环化学工程公司在20世纪80年代末和90年代自行设计的三明化工厂12万吨/年尿素装置，吴泾化工厂16万吨/年，河北河涧化肥厂13万吨/年尿素装置和美丰化工股份有限公司、鲁西集团东阿化肥厂、湖北宜化化工股份有限公司等18万吨/年尿素装置都顺利投产。九十年代末期， 中国石油天然气股份公司塔里木油田分公司塔西南化肥厂在国内首家采用了Stamicarbon公司改进型和最新池式冷凝器的工艺技术，该套尿素装置已于2001年11月投产。安徽临泉化工股份有限公司23万吨/年尿素装置已于2002年10月投产。& U$ {0 H( z8 H3 y1 z
二氧化碳气提尿素装置由以下工序组成：高压圈包括尿素合成塔、气提塔、甲铵冷凝器、高压洗涤器和高压喷射器；后工序仅设置了低压分解吸收系统；真空蒸发系统包括了两段真空蒸发和冷凝系统，并设置了工艺冷凝液处理工序，真空蒸发后的尿液送入最终造粒工序。' ] q* Z, E; F1 n9 v
它的主要工艺特点为在最佳氨碳比的条件下，使合成压力降到最低。同时，在合成压力下，用二氧化碳气对甲铵液进行气提，分解的氨和二氧化碳在合成压力下冷凝，其冷凝热用来副产蒸汽供二段分解和一段蒸发作加热蒸汽用，并作为蒸汽喷射器的动力蒸汽以及提供系统保温用。由于采用二氧化碳气提，该工艺与氨气提尿素工艺相比，气提压力较低，气提效率高，因而该工艺流程仅需低压分解，不需中压分解也能满足尿素装置生产的要求。该工艺技术改进后，采用了原料CO2气体的脱氢技术，从根本上杜绝了工艺过程中燃爆的危险性，在高压洗涤器后设4bar吸收塔吸收不凝气中的氨，减少了尿素装置的消耗。工艺流程短，设备少，生产稳定，消耗低。在我国建厂较多，积累了丰富的设计、设备制造和生产的经验。近年来，在我国新建的尿素装置和大型尿素装置的改造中，大都采用了新型的二氧化碳气提法工艺技术。
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9 k% r- @6 ~1 O# g) C! }二、脱氢原理及脱氢反应方程式
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5 w) {. N0 B# }% V! J% }+ A" w1、 脱氢原理：
# O0 |3 F, E% y9 ~; _9 w TCO2原料气脱氢工艺包括CO2原料气精脱硫、除油、加热、 脱氢等部分。CO2原料气脱氢实际上是在脱氢催化剂作用下，使CO2原料气中的H2、CO、CH4等可燃 性气体与O2反应生成H2O和CO2。从而达到脱除爆炸性气体的目的。: v& W5 A1 P) x* U
2、脱氢反应方程式+ ^; ^$ W' O5 I, z; Z9 z
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三： CO2脱氢工艺流程
7 {/ E* V2 h( c+ z+ u二氧化碳压缩机的五段出口气体中含氢气的浓度小于0.96%---0.01%（体积百分比），二氧化碳气体先进入高压CO2加热器，加热到180℃左右，进入装有催化剂的脱氢反应器反应，以燃烧二氧化碳气体中的可燃气体组份，使CO2气体中的H2≤50ppm，气体再经高压CO2冷却气冷却至120℃，送入气提塔。
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7 ~) V; {* O. E8 X8 _$ l2 h 四、催化剂及主要设备
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0.4吨 （湖北化学研究院生产）
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4、脱氢反应器
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五、CO2原料气脱硫
1 ^* I# w* ]8 tCO2脱氢催化剂是铂-钯等贵金属为主体的催化剂，价格较一般催化剂高得多。这种催化剂对硫化物等毒物十分敏感。少量的硫化物就能引起催化剂活性下降甚至失活。故脱氢前必须要脱硫。来自CO2压缩机二段出口的CO2气体，进入活性炭脱硫槽，气体中的硫化物与脱硫剂作用，从10mg/m3(标)脱至1mg/m3(标)以下，出脱硫槽的净化气体经CO2加热器加热后，进入COS水解塔，使气体中的有机硫转化为无机硫，气体经CO2冷却气冷却降温后，进入精脱硫槽，使气体中的总硫脱至0.1mg/m3(标)以下，脱硫后的CO2气体去CO2压缩机三段入口。
! `8 g9 U& t; v' x当脱硫剂中硫含量达到约15%(重量)时，启用备用的脱硫槽，并对原脱硫槽中的脱硫剂进行更换。我公司尿素生产采用了精脱硫工艺，保证了脱氢效果。
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4 Y" n6 T! ?; M6 q六、结论
5 q! p, A/ E, E1 J f该工艺技术采用了原料CO2气体的脱氢技术，从根本上杜绝了工艺过程中燃爆的危险性。.thread_recommend, .thread_recommend li {background-image:url(./plugins/yxf_tagrelateposts/images/bg.png);}.thread_recommend {clear:both;margin:20px 0 15px;hegiht:145px;width:678px;border:1px solid #F6C100;background-color:#FFFFFF;background-position:0 -16px;background-repeat:no-repeat;overflow:hidden;}.thread_recommend h5 {width:100%;height:26px;line-height:26px;text-indent:10px;font-size:14px;font-weight:800;}.thread_recommend ul {padding:15px 5px;width:668px;overflow:hidden;}.thread_recommend li {float:left;width:332px;text-indent:18px;height:23px;line-height:23px;font-size:14px;background-position:10px 8px;background-repeat:no-repeat;overflow:hidden;}.thread_recommend li a {}
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一：二氧化碳气提法工艺技术, a5 w. s: a: d8 x1 y% I
1965年，荷兰斯太米卡邦(Stamicarbon)公司开发了二氧化碳气提法尿素工艺，在20世纪70年代末，该工艺发展为改进型二氧化气提法工艺， 在20世纪90年代，荷兰斯太米卡邦公司又相继开发了池式冷凝器和池式反应器，即尿素2000+TM的新工艺。
# N1 _ e9 t F0 p1 i20世纪70年代中期，我国引进了11套大型二氧化碳气提法尿素装置，随后中国五环化学工程公司在上海吴泾化工厂建成了一套24万吨/年的国产化二氧化碳气提工艺装置。20世纪80年代，又引进了改进型二氧化碳气提技术，在国产化基础上，宁夏化工厂、镇海石化总厂和广石化建成了三套尿素装置。中国五环化学工程公司在20世纪80年代末和90年代自行设计的三明化工厂12万吨/年尿素装置，吴泾化工厂16万吨/年，河北河涧化肥厂13万吨/年尿素装置和美丰化工股份有限公司、鲁西集团东阿化肥厂、湖北宜化化工股份有限公司等18万吨/年尿素装置都顺利投产。九十年代末期， 中国石油天然气股份公司塔里木油田分公司塔西南化肥厂在国内首家采用了Stamicarbon公司改进型和最新池式冷凝器的工艺技术，该套尿素装置已于2001年11月投产。安徽临泉化工股份有限公司23万吨/年尿素装置已于2002年10月投产。& U$ {0 H( z8 H3 y1 z
二氧化碳气提尿素装置由以下工序组成：高压圈包括尿素合成塔、气提塔、甲铵冷凝器、高压洗涤器和高压喷射器；后工序仅设置了低压分解吸收系统；真空蒸发系统包括了两段真空蒸发和冷凝系统，并设置了工艺冷凝液处理工序，真空蒸发后的尿液送入最终造粒工序。' ] q* Z, E; F1 n9 v
它的主要工艺特点为在最佳氨碳比的条件下，使合成压力降到最低。同时，在合成压力下，用二氧化碳气对甲铵液进行气提，分解的氨和二氧化碳在合成压力下冷凝，其冷凝热用来副产蒸汽供二段分解和一段蒸发作加热蒸汽用，并作为蒸汽喷射器的动力蒸汽以及提供系统保温用。由于采用二氧化碳气提，该工艺与氨气提尿素工艺相比，气提压力较低，气提效率高，因而该工艺流程仅需低压分解，不需中压分解也能满足尿素装置生产的要求。该工艺技术改进后，采用了原料CO2气体的脱氢技术，从根本上杜绝了工艺过程中燃爆的危险性，在高压洗涤器后设4bar吸收塔吸收不凝气中的氨，减少了尿素装置的消耗。工艺流程短，设备少，生产稳定，消耗低。在我国建厂较多，积累了丰富的设计、设备制造和生产的经验。近年来，在我国新建的尿素装置和大型尿素装置的改造中，大都采用了新型的二氧化碳气提法工艺技术。
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# O0 |3 F, E% y9 ~; _9 w TCO2原料气脱氢工艺包括CO2原料气精脱硫、除油、加热、 脱氢等部分。CO2原料气脱氢实际上是在脱氢催化剂作用下，使CO2原料气中的H2、CO、CH4等可燃 性气体与O2反应生成H2O和CO2。从而达到脱除爆炸性气体的目的。: v& W5 A1 P) x* U
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三： CO2脱氢工艺流程
7 {/ E* V2 h( c+ z+ u二氧化碳压缩机的五段出口气体中含氢气的浓度小于0.96%---0.01%（体积百分比），二氧化碳气体先进入高压CO2加热器，加热到180℃左右，进入装有催化剂的脱氢反应器反应，以燃烧二氧化碳气体中的可燃气体组份，使CO2气体中的H2≤50ppm，气体再经高压CO2冷却气冷却至120℃，送入气提塔。
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五、CO2原料气脱硫
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