尿素合成系统运行分析

论文摘要

本文以乌石化公司化肥厂一尿素装置的生产实际为背景,综合使用尿素合成理论和化学工程理论对合成系统的两个重要过程：尿素合成过程、汽提过程进行了分析。尿素的合成过程除受温度、氨碳比、水碳比的影响外,还与物料在尿素合成塔内的停留时间、物料是否含有较多的杂质、物料流动状态、物料间的传热传质速度以及气液是否混合均匀有关。而汽提过程则与操作压力、汽提温度、气液比、停留时间、液体负荷等因素有关。通过应用实践和对比分析,针对乌石化的实际情况,提出了多项优化措施,如尽量降低水碳比、氨碳比提高、采用虹吸式喷射塔盘强化尿素合成塔内的气液接触及传热传质、增加脱氢系统并用约0.3%纯氧代替原1%的防腐蚀用空气以及控制合适的负荷等,为今后乌石化公司一尿素装置合成系统的操作优化和设备改造提供了理论依据、改善方向及可行性措施。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 尿素工艺概述
• 1.2 现代主流尿素工艺简介
• 1.2.1 蒙特爱迪生等压双循环工艺（IDR）及其特点
• 1.2.2 氨汽提法尿素工艺及其特点
• 1.2.3 联尿工艺及其特点
• 1.2.4 ACES法工艺及特点
• 1.2.5 尿素技术公司UTI的热循环法尿素工艺（HR）及其特点
• 1.2.6 高效组合法尿素新工艺及其特点
• 1.2.7 斯塔米卡邦二氧化碳汽提法尿素工艺及特点
• TM工艺及其特点'>1.2.8 尿素2000+^TM工艺及其特点
• 1.3 尿素生产技术改进的趋势
• 1.4 乌石化化肥厂—尿素装置流程简介
• 第二章 合成系统优化途径分析
• 2.1 高压设备概述
• 2.1.1 尿素合成塔（201-D）
• 2.1.2 高压冷凝器（202-C）
• 2.1.3 高压洗涤器（203-C）
• 2.1.4 汽提塔（201-C）
• 2.2 尿素合成过程分析
• 2.2.1 尿素系统的反应平衡
• 2.2.2 平衡转化率与温度、氨碳比和水碳比的关系
• 2.2.3 温度、氨碳比和水碳比对平衡转化率的影响
• 2.3 尿素合成过程优化途径分析
• 2.3.1 操作条件优化分析
• 2.3.2 原料条件优化分析
• 2.3.3 设备条件优化分析
• 2.4 尿素汽提理论
• 2.4.1 汽提技术
• 2.4.2 汽提法的基本原理
• 2.4.3 汽提过程热力学分析
• 2.4.4 影响汽提塔工况的因素
• 2.5 尿素汽提过程优化途径分析
• 第三章 合成系统的优化实践与分析
• 3.1 提高氨碳比
• 3.2 降低水碳比
• 3.2.1 合成系统中水的来源
• 3.2.2 调整运行参数,降低水碳比
• 3.3 选择合适的操作温度
• 3.4 合适的反应时间
• 3.5 减少原料中的杂质
• 3.6 改善设备的传热和传质
• 3.7 负荷的控制
• 3.8 经济效益的估算
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢