化工企業過程裝備與控制工程專業生產實習報告

3、水冷後的合成氣直接進入冷交管間,由上而下邊冷凝邊分離,液氨在重力和離心力的作用下分離,既提高了分離效果,又減小了阻力。

4、塔後放空置於水冷、冷交後,氣體經連續冷卻,冷凝量多,因此氣體中氨含量低,惰氣含量高,故放空量少,降低了原料氣消耗。

5、塔前補壓:循環機設於冷交之後,氣體直接進塔,使合成反應處於系統壓力最高點,有利於反應,同時循環機壓縮的溫升不消耗冷量,降低了冷凍能耗。

6、設備選用結構合理,使消耗低,運行平穩,檢修量減少,工藝趨於完善。

7、選用先進的自控手段,如兩級放氨,氨冷加氨,廢鍋加水,系統近路的控制,均用了dcs計算機集散系統自動化控制,冷交、氨分用液位檢測採用國內近幾年問世的電容式液位感測器等新技術使操作更加靈活、平穩、可靠,降低了操作強度。

4.3.2.3.2 氨的淨化和輸送

由合成車間液氨倉庫經液氨升壓泵加壓後的原料液氨,壓力大於(表壓),溫度約<20直接送入尿素生產車間27米樓面的液氨過濾器,進入液氨緩衝槽原料室。

來自一段循環系統冷凝器回收的液氨,自氨冷凝器a、b流入液氨緩衝槽的回流室,其中一部分液氨正常為60%,作為一段吸收塔回流液氨用,而其餘液氨經過液氨緩衝槽的中部溢流隔板,進入原料室與新鮮原料液氨混合後一起至高壓氨泵,這樣可使液氨保持較低的溫度以減少高壓氨泵進口氨氣化。氨緩衝槽壓力維持在左右,設定在高為23米平面上,是為了具有足夠的壓頭,使液氨回流進入一段吸收塔,同時也為了保證高壓氨泵所需要的吸入壓頭。氨緩衝槽原料室的液氨,進入高壓氨泵(單動臥式三聯柱塞泵、打液能力為每台,反覆次數180次/分、電動機250kw、三台高壓氨泵一台備用)將液氨加壓。

4.3.3  尿素的合成

4.3.3.1  尿素的基本性質

尿素的化學命名為碳酸銨,分子式是 .尿素是無色,無嗅,無味的針狀或稜柱狀結晶,工業產品為白色,含氮量為46.6%,分子量為60.04。

熔點:132.7℃

重度:20℃-40℃,1,335(固體),1.4(粒狀)。

比重變化量:每1℃0.000208

假比重:0.52-0.64 ,0.7-0.75(粒狀)

溶解度:易溶於水和液氨中,稍溶於甲醇、苯中,不溶於三氯甲烷、醚類中。

溫度在30℃以上,尿素在液氨中溶解度較水中的溶解度大。

尿素合成的基本原理

用氨和合成尿素的反應,通常認為是按以下兩個步驟,在合成塔內連續進行:

第一步:氨與作用生成氨基甲酸銨

第二步:氨基甲酸銨脫水生成尿素

這兩個反應都是可逆反應,反應(1)是放熱反應,在常溫下實際上可以進行到底,在100、150℃時,反應進行的很快、很完全,為瞬時反應,而反應(2)是吸熱反應,進行的比較緩慢,且不完全,這就使其成為合成尿素的控制反應。

實驗證明,尿素不能在氣相中直接形成,固體的氨基甲酸銨加熱時尿素的生成速度比較慢,而在液相中反應才較快。所以,尿素的生產過程要求在液相中進行,即氨基甲酸銨必須呈液態存在。溫度要高於熔點145-155℃,因此,決定了尿素的合成要在高溫下進行。

氨基甲酸銨是個不穩定化合物,加熱時很容易分解,在常溫下60就可以完全分解,製取尿素時為了使氨基甲酸銨呈液態,採用了較高溫度,所以必需採用高壓。由上可知,合成尿素的反應的基本特點是高溫、高壓下的液相反應,並且是可逆放熱反應。