国外主要尿素生产技术进展概述概况国外主要尿素生产技术进展概述

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国外主要尿素生产技术发展概况

目前，世界上最具竞争力的尿素生产技术包括: 荷兰的斯塔米卡邦的CO2气提工艺，意大利的Snarm的NH3气提工艺，东洋的ACES工艺以及意大利的蒙特爱迪生公司的等压双气提法过程（简称IDR方法）和UTC公司的MEC热循环过程.

一种CO2气提工艺

1. 主要技术特点:

①工艺简单: 由于合成段的汽提效率高，降低了下游工艺的复杂性，是目前唯一的工业化尿素生产工艺，只有一个低压回收工艺，操作简便；投资少，可靠性强，开工率高，维护成本低；

②

高压盘管工艺的最佳组合: 工作压力为l3.6MPa，氨/碳比为1: 2.95，合成温度为180〜183℃，冷凝温度为167℃，汽提温度为190℃，并进行汽提效率为80％以上，这些参数相对温和，使用25-22-2 CrNiMo材料可以满足材料耐腐蚀的要求，设备制造和维护成本低；

③低功耗: 由于工作压力低，高压氨泵和高压铵泵的功耗也很低. 由于气提效率高，没有中压回收段，因此没有单独的液氨进行循环利用，甲基铵液体的循环量也很小，从而进一步降低了循环利用氨和甲基铵所需的电力消耗;

④使用池式冷凝器: 以池式冷凝器为主要反应器，可使合成塔的体积减少约50％，尿素框架的高度约为76m；

⑤安全系数高: 在脱氢转炉中，钝化燃烧去除了原料CO2中的H2和CO等可燃气体，使高压和低压引气不在爆炸范围内，处理装置安全性高；

⑥污染小: 工艺冷凝液的水解不仅减少了氨气的损失，而且消除了对环境的污染.

2. 技术进步

2000 + TM的卓越流程:

为了降低投资成本，斯塔米卡邦公司进行了技术改进，最有代表性的是尿素2000 + TM超卓工艺，其主要优点:

①采用了新型高效纸盒. 新的塔盘配备了气体分配系统的液体提升管，因此塔盘上的气相和液相均匀混合，这可以消除传统塔盘上通道流和返混的存在. 现象；

②水平池冷凝器代替了原来的垂直池冷凝器，并具有浸没的U形管束；

③进一步降低尿素主机架的高度: 通过使用新的高效塔板，水平池冷凝器，减少合成塔的体积和高度，增加由液氨驱动的高压氨，方法，将主机架的高度从76m降低到38.5m；

④添加CO2 H2去除装置，以将CO2气体中H2的体积分数从0.5％降低到0.005％以下. 大颗粒尿素流化床工艺: 挪威水电公司的大颗粒尿素流化床造粒技术主要特点:

①以浓度为95％〜96％的尿素液为原料，尿素液仅需蒸发浓缩即可，简化了尿素系统的过程；

②由于省去了两级蒸发系统，节省了两级蒸发加热和抽真空所消耗的蒸汽，减少了工艺冷凝物，相应地减少了水解负荷，还减少了冷却水的消耗. ;

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③造粒机采用空气雾化和流态化造粒技术相结合，效率高，生产能力大，产品质量好，强度高；

④操作简单，行车时间短，加料后1小时内即可生产；操作灵活，负载变化范围为30％至110％；

⑤与其他机械制粒装置相比，回报率低高压甲铵冷凝器的作用，增强了设备能力，降低了制粒过程中的能耗；

⑥使用添加剂减少流化床产生的粉尘，对含粉尘的尾气进行湿洗，吸收效率高高压甲铵冷凝器的作用，排气尾气中尿素粉尘含量符合环保要求；

⑦设备具有很高的可靠性. 制粒机，除尘器等部件无易损件，使用寿命可达25年以上.

两次NH3气提工艺

1. 主要技术特点:

①合成塔进料NH3 / CO2摩尔比为3.3〜3.6，CO2转化率较高，降低了高压回路后的循环负荷；

②由于合成系统中NH3 / CO2的摩尔比较高，并且选择了合适的材料，因此大大降低了设备的腐蚀问题，因此无需专门钝化高压系统. 另外，即使事故停止了，塔也可以密封几天而不排放. 驾驶塔三天后，驾驶后尿素产物仍为白色；

③中低压分解增压器为降膜式，运行过程中的蓄液量小，即使停车排放，NH3和CO2的损失也很小；

④由于使用了甲基铵注入泵，因此所有高压设备都可以放置在地面上，而无需高层框架，这可以节省投资并大大加快施工进度；

⑤由于具有中压分解部分，因此增加了操作的灵活性和灵活性. 整个装置的蒸汽平衡可通过改变汽提效率和高压甲基铵冷凝器的副产物蒸汽量来调节，以使其达到最佳状态. 在一定条件下运行；

⑥对工艺过程中的冷凝水进行水解分析后，不仅可以完全消除污染，减少氨气和尿素的流失，而且处理后的冷凝水可以用作锅炉给水；

⑦制粒技术改为鼓式制粒，克服了原有喷雾造粒尿素的缺点，如硬度小，颗粒小，易结块，塔顶排出的氨和尿素粉污染等. 环境.

2. 技术进步:

目前，该工艺技术的最新进展是: 增加吸收塔以回收从低压系统排出的氨，这可以减少尿素装置的氨消耗. 据估计，每年可回收300至500吨氨. 不锈钢材料代替钛材料，可有效防止腐蚀腐蚀； BD排气管和排气烟囱由碳钢材料替换为不锈钢材料；柱式高压氨泵用淡水代替密封油，每年节省油20kL；鼓式造粒技术可以提高成品的硬度，使颗粒增加，并且不易团聚.

三个ACES流程

1. 主要技术特点:

①合成塔运行条件的优化，气提塔内部结构的特殊设计以及分解和分离所需的热量不需要外部供应，降低了能耗；

②NH3/ CO2摩尔比高达4.0，相应的转化率高达68％；

③腐蚀部位采用双相不锈钢以减少腐蚀，设备可以连续运行；

④采用专利的专用气提塔，具有高效的CO2气提设备.

2. 技术进步

ACES21流程:

为降低投资成本，东洋工程公司改进了其现有的ACES尿素生产工艺:

①高压容器分布在平面内，易于安装；

②整个过程将氨基甲酸酯的产生，热回收，尿素合成等过程集成到一个垂直的地下氨基甲酸酯冷凝器中，减少了高压容器的数量和传热面积；

③减少反应器和汽提塔的体积和质量，简化了两者的组装；

④在低合成压力下优化不同氨基甲酸酯冷凝器的反应摩尔比和反应器反应摩尔比，降低高压容器和旋转设备的结构设计压力，降低能耗.

大颗粒尿素射流床造粒技术:

日本东洋工程公司的大颗粒尿素喷射流化床造粒技术的特点主要包括:

①工艺流程和设备相对简单: 工艺制粒机分为制粒和冷却两部分. 造粒喷嘴采用普通压力喷嘴. 结构简单，单个单元容量大. 除尘塔和制粒机顶部相连，简化了工艺并减少了设备；

②制粒时间短，制粒效率高: 在该过程的流化床中，将晶种返还的过程被串联的小室中喷洒的尿滴包裹起来并长大，流化床层较薄，有利于颗粒的形成；

③造粒机流化床的床高低: 在50％至100％的负荷范围内，床高只有400mm，流化床的阻力小，流化空气的风机头低，并节省了功耗；

④生产操作灵活方便: 可调节回油比，生产控制方案可靠，负荷变化时喷嘴调节简单；

⑤使用大约95％的尿液作为原料: 它可以简化尿液的处理过程，并节省尿液浓缩的能耗；

⑥粉尘回收系统采用集中式集尘，高效湿洗吸收，废气中尿素粉尘含量少；

⑦建立添加剂MMU自备系统: MMU溶液由甲醛和尿液制备. 该工艺简单，灵活，方便，无需购买UF85，可克服甲醛，尿液混合不均，影响产品质量的缺点.

四个IDR流程

①合成系统的压力和温度高，NH3 / CO2摩尔比也高，CO2的转化率高达70％以上； ②有两个气提塔，第一个气提塔使用氨气作为气提剂. 未转化为尿素的甲基铵被分解并以气相返回合成塔. 第二个气提塔使用CO2作为气提剂，使大部分多余的氨蒸发掉. ③高压甲基铵冷凝器是卧式的，有一个柱子. 管与管段之间无应力裂纹腐蚀. 有两个高压甲基铵冷凝器，副产物蒸汽压力较高，可以增加每个加压设备的传热温度差，从而减小每个加热设备的传热面积. 节省投资； ④为了实现设备的防腐，在管道中加入少量的液体钝化剂，以更好地解决设备的防腐问题.

五个MEC热循环过程

①使用专门设计的“等温合成塔”，该原料塔装有一个原料线圈，该原料线圈穿过合成塔并具有内部开口； ②从整个系统的热平衡开始，将总CO2的40％直接添加到中压吸收系统中，然后与尿素溶液进行间接热交换以分解溶液中所含的氨基甲酸铵，并浓缩尿素. 解决88％； ③冷凝水的处理采用单台水解气汽提塔，水解气汽提塔的工作力为0.9MPa，最低工作温度为180℃； ④尿素产品缩二脲含量低，提高了尿素的质量； ⑤造粒塔的直径变小，高度降低. 尿素造粒喷嘴安装在气泵和塔壁之间. 这种“错流设计”将造粒塔的冷却效率提高了2倍以上. ⑥设备成本低. 由于高的二氧化碳转化率，减少了相应的塔设备和循环系统设备的综合投资.

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