二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议
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摘 要：本文从目前市面上流传的尿素生产工艺入手，论述了如何实现节能尿素生产工艺。目前影响尿素实现节能生产工艺的原因主要在尿素合成塔中的生产过程当中，从尿素合成塔生产过程分析，主要有三个方面的原因，分别是氮转化率、氧化速率和环形物料平衡和恢复系统以及尿素合成的速率。本文主要从这三方面入手，分析了如何在尿素合成工艺过程当中提高氮转化率，减少二氧化碳等原料的排放，尽可能使二氧化碳、氨成为尿素高压甲胺反应的原料。除此之外，钙的含量、分解温度，循环水、氨、碳酸氢铵等原料的用量以及反应所需的压强、温度等也是尿素生产工艺中需要注意的。本文主要论述了尿素生产工艺，以及在尿素生产过程中生产工艺所需要的条件，从这两方面入手，对如何在尿素生产过程中实现节能提出了一些小小的建议。
关键词：二氧化碳;生产尿素;节能降耗
氨萃取法和二氧化碳气体萃取法以及水溶液循环法是最常见的尿素生产方法。在这三种尿素生产工艺当中，氨萃取法和二氧化碳气体萃取法相较于水溶液循环法是较为先进的两种工艺。在这两种生产工艺中又由于专利问题，使的二氧化碳气体萃取法在尿素生产过程中运用的比较广泛。二氧化碳气体萃取法首先是将二氧化碳气体推入压缩机，然后再将其推入高压甲铵冷凝器冷凝。这时高压氨泵氨喷射器也进入了高压甲铵冷凝器，与二氧化碳发生了反应，形成了甲铵液体、二氧化碳和铵。此时生产尿脱水合成尿素合成塔尿，这些化学原料在经过一系列的化学反应之后，通过塔底输送带进行成品包装，然后就会成为我们所见的尿素。
1 简述尿素生产工艺
1.1 尿素的化学方程式
从化学的角度分析，尿素是由碳、氮、氧、氢四种元素组成的有机化合物。从生物的角度分析，尿素是蛋白质的代谢产物。尿素因为其特殊性，被广泛地应用于生产与生活当中。尿素在生活中可以做植物的肥料，中国是一个人口大国，需要消耗大量的粮食。尿素能让粮食的产量增长，以此满足大量人口的需要，这使尿素在生产生活中占有重要位置，尿素在生产资料中可以做煤化工生产原料。尿素的合成一般分为两个步骤，第一步是液态氨和二氧化碳生成尿素甲氨，第二步是尿素甲胺脱水形成尿素和水。从实验的可操作性方面来讲，第一步的实验显然对于实验条件要求较低，可行性的指数也比较高，第二步对实验条件的要求较高，铵晶体只有在液相条件下才能脱水形成水和尿素，并且铵只有在一定的温度与压强下才能保持液态。因此，为了合成尿素，第二步反应必须在高温高压的条件下进行。
1.2 尿素反应过程
尿素分解二氧化碳和合成氨之后，吸收到硝酸氨溶液当中转化为水循环。水溶液循环法非常的节约化学原料，在尿素合成工艺当中，水溶液循环法虽然被应用在尿素的生产工艺当中，但是这个方法却存在许多不足，其中最大的问题就是原料的利用率较低。氨解法是一种不同于水循环法的全新的尿素生产工艺，氨解法较之于水循环法更加节能，能量的利用率也较高，氨回收的更彻底，降低了氨、氮排放量，进一步的降低尿素合成法对环境的污染。
2 尿素生产工艺的条件
2.1 硬件需求
尿素生产工艺中，对硬件的需求应当以经济合理为原则。随着计算机技术的发展，尿素生产工艺中，对控制系统的需求越来越多。为了使控制系統的准确性更高，相关人员在系统配置和参数选择时应该尽量降低图片使用量，这样可以减少操作人员的数量，减少公司人力物力的支出，提高尿素的产率。
2.2 软件需求
生产工艺中对软件的需求取决于工艺工程师的需求，所以安装各种连锁系统时应该与工艺工程师及具体的操作人员进行多方面沟通，然后对连锁装置进行全面严格的调试，或者可以在确保安全的情况下，尽量减少连锁装置的设置。连锁装置越多的情况下，操作失误的可能性也越大，控制电路的选择应尽可能的准确，温度、压力等的配置也应该结合实际的生产条件进行设置，以免造成不必要的误差，在尿素生产中出现经济上的损失。
2.3 系统运行问题
系统运行之后可能会出现一些问题，如系统检测到的合成塔与汽提塔的实际塔壁厚度与系统信号检测到的塔壁厚度不一致。出现这种情况后，尿素工艺工程师可以与原材料水平仪厂商进行协商，找出问题的原因，再协商解决问题。另一方面就是合成塔与汽提塔的高压喷油阀调节精度不符合尿素工艺的要求，遇到这种问题后可以将自力式调节阀换成智能定位器。
3 结束语
从上文分析来看，要实现尿素工艺的节能，就要从提高反应的转化率、减少原料排放、提高能量的转化率这几个方面入手。反应过程中产生的二氧化碳、尿素铵都能被循环利用。此外，尿素工艺中要控制氨基甲酸酯的分解度不能过高，如果氨基甲酸酯的分解度过高，会导致尿素的收缩越来越多，使产品的质量下降。在通风室，如果氨的消耗量增加，那么在回收时水的含量会增多，会大大的降低生产材料的转换率。因此，为了提高尿素生产工艺当中的生产力，就要提高反应物的转化率，尽可能的减少反应过程中原料的排放。
参考文献：
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