代替目前设计的碳钢材料 柱式高压氨泵以脱盐水来代替密封油，这样每年可节约油 采用转鼓造粒技术，可增强成品的硬度，使颗粒增大，不易结块。 工艺 合成塔的操作条件最优化气提塔内结构特殊设计以及分解分离 所需的热量不需外部供应，这些促成了工艺能耗最低 该法摩尔比高，因而转化率也高 法在腐蚀性强的地方采用双相不锈钢，各种设备很少被腐蚀， 工厂可以连续运转 采用申请专利的特殊气提塔，具有高效的气提效率。 综上所述，近几年来气提工艺有了很大的进展，无论是设备结构型 式，还是节能降耗以及新材料的研发都比另外两种工艺具有较大的优势。 气提工艺自年代后期，也有大的实质性的改进，国内在年代初至 年代中期曾经是气提热，在不到年中引进了十几套大中气 提装置。工艺在国内外建厂数很少。因此适合本项目大型尿素装置的 技术只有气提和气提。下面是两种大型尿素工艺技术的进步比较 消耗定额比较 消耗定额比较以每吨尿素产品计，期待值 序 号 采用技术 比较项目 氨汽提工艺 汽提工艺 池式冷凝器 消耗量 液氨 二氧化碳 冷却水 电 蒸汽 蒸汽压力 蒸汽温度 回收的冷凝液量 尿素装置生产操作弹性比较 尿素装置生产操作弹性比较见下表。 尿素装置生产操作弹性比较表 序 号 公司 比较项目 氨汽提汽提工艺 池式冷凝器 生产操作负荷变化范围 封塔停车时间小时 封塔开车简便 小时 三废排放保证值比较按吨日规模 三废排放保证值比较见下表。 三废排放保证值比较表 序 号 公司 比较项目 氨汽提汽提工艺 工艺尾气排放总量约约 排放量 造粒单元 废气 排放量约约 排放气中尿素粉尘含 量 高与 已建装置致，场地雨水由道路雨水口收集后经地下排雨水管排至场外。 公用工程及辅助设施 给排水 给水系统 生活给水 本工程生活用水来自老厂生活生产给水系统，主要是供分析化验和 各卫生间洗涤用水，用水量平均为，最大为。 生产给水 本工程生产给水主要是工艺生产装置地坪冲洗用水间断，生产用 项目概况 项目内部基本概况 工程总体概况 工程名称 生物化工股份有限公司万吨年尿素装置节能改造项目 工程性质 本工程属于改造项目。 项目改造范围 以老厂现有合成氨为生产原料，采用先进的节能型气提法尿素工艺 技术路线生产尿素。 设计范围 尿素装置包括尿素主装置压缩造粒尿素贮运 尿素装置综合楼包括控制室配电室车间办公室车间分析 室等 上述新建装置配套的总图运输给排水消防等。 主要工艺技术方案特点及水平对比 从国内外尿素技术进展来看，适合大型尿素装置建设的技术只有荷兰 公司的气提工艺意大利公司的气提工 艺和日本东洋公司的工艺。它们也是在世界上建厂数最多的工艺，代 表当今尿素技术的发展方向。下面就上述三种工艺技术作比较。 表三种工艺的主要工艺指标的比较来源于日产吨尿素的报价 项目气提工艺气提工艺工艺 合成压力 合成温度 转化率 吨尿素氨耗 吨尿素耗 吨尿素中压蒸汽饱和 吨尿素循环水消耗温差 吨尿素电耗 从上表可以看出，三种工艺的吨尿素消耗指标基本相同。三种尿素的工 艺特点如下 气提工艺 流程简单。由于合成工段气提效率很高，减小了下游工序的复杂 程度。的气提工艺是目前唯工业化的只有单低压回收 工序的尿素生产工艺。因为流程简单，所以带来许多好处，如操作方便， 投资省，可靠性强，运转率高，维修费用低等。 高压圈工艺在优化理论指导下运行。合成压力采用最低平衡压力 氨碳比采用最低共沸组成时的氨碳比操作压力为温 度为冷凝温度为气提温度约气提效率为 以上，这些参数都比较温和，因而采用或稳定过渡到使用正常原料全 面运行 池式冷凝使合成部分对氨碳比波动的敏感程度大大降低 在产生同样量低压蒸气的情况下，冷却面积减少了 由于框架降低，并且检查水平池式反应器较检查立式合成塔更加便 捷，因而反应装置的安全性能提高 投资节省左右。 大颗粒造粒技术 自从斯塔米卡邦气提尿素工艺开发之始，直就以减少设备数目降 低框架高度为个主要目标，以便在合成部分既充分利用重力作驱动力， 又同时减少投资成本。经过年的改进，所需设备总数减少了，工厂 高度降低了，工厂的操作难度至少降低了。原料的消耗值几乎等于 氨和二氧化碳的化学计算值，己无进步减少的余地。公用工程的消耗也 降至相当低的水平，若要进步降低蒸汽消耗，需要开发新的热交换方法， 从而使工艺更复杂，投资更昂贵。该工艺的废物及废气的排放量极低，接 近于零，再没有重大改进的余地。 气提工艺 合成塔进料摩尔比较高，转化率较高，从而可减少高压 回路以后的循环回收负荷 由于合成系统摩尔比较高和设备选材恰当如 气提塔采用衬锆材料，大大减轻了设备的腐蚀问题，操作条件要求不苛刻， 开车无需专门钝化高压系统设备。另外，即使事故停车，可以封塔几天而 无需排放国内企业反映，封塔时间不宜太长。般封塔天再开车后尿 素产品仍为白色，这样将减少及的损失，并可快速开车，大大提高 了装置的运转率 中低压分解加压器均为降膜式，操作过程积液量少，即使停车排 放，和的损失量也少 由于采用了甲铵喷射泵，所有高压设备均可布置在地面上，无需高 层框架，可节约投资，大大加快建设进度，施工安装操作维修均安全方便 由于有中压分解段，增加了操作的灵活性和弹性，还可以通过改变 气提效率和高压甲铵冷凝器的副产蒸汽量来调节整个装置的蒸汽平衡，使 之在最佳的条件下操作。但由于有中压分解系统，也增加了约台设备 工艺冷凝液经水解解吸处理后，尿素和氨的含量均可小于，不 但彻底消除了污染，减少了氨和尿素的损失，而且处理后的冷凝液还可作 为锅炉给水 造粒改用转鼓造粒技术，克服了原用喷淋造粒尿素硬度小粒径小 易结块且从塔顶排放的氨和尿素粉尘污染环境的缺点。 该工艺的最新进展为 低压放空氨材料即可达 到材质耐强腐蚀性的要求，设备制造和维修都比较方便。 电耗低。因为气提工艺操作压力比其他气提工艺都低，因而 高压氨泵高压甲铵泵的功耗也低。另外，由于气提效率高且没有中压回 收工段，没有单独的液氨需要循环回收，甲铵液的循环量也少，因而进 步降低了循环氨甲铵所必须的功耗。 采用池式冷凝器。采用池式高压甲铵冷凝器是对其 尿素工艺的最新改进。池式冷凝器作为初级反应器使合成塔的体积减少了 约，使尿素框架的高度降低了约。 采用脱氢技术。在脱氢转化器中，通过催化燃烧除去原料中 的等可燃性气体，使高压和低压放空气均处于爆炸范围之外，工艺 装置安全性高。 工艺冷凝液水解。工艺冷凝液经水解解吸后，其尿素和氨的含量 均小于，不仅降低了氨损失，也消除了对环境的污染。 气提工艺具有流程简单，设备总台数少，软硬件费用也相对较低 的优点，年代后期，对其尿素技术作了较大的改进和推广， 主要是增加了原料气脱氢装置，提高了装置的安全性能合成塔结构改进 采用高效塔板提高了转化率，降低了合成塔高度及体积将原立式降膜式 甲铵冷凝器改为池式冷凝器，并将其用作初级反应器，减少了合成塔的体 积，降低了工艺框架的高度。在此基础上，斯塔米卡邦在年月召开 的年会上推出了尿素超优工艺，大大地提高了气提工艺的竞争能 力。 新型尿素工艺包括若干重大改进，从而使新建尿素工厂的投资 成本显著降低。其中主要的改进包括优异的合成塔塔板设计池式冷凝器 以及专门双相不锈钢。工艺的主要特点有 高压合成段的设备数由台减少至台 总体高度由降低至 因设备集成，昂贵的高压连接管线及喷嘴大大减少，相应地减少 了泄漏和堵塞的几率 在立式合成塔顶部，由于大量气体滞留，在合成塔的液面上存在着 逆效应，但这种现象在该水平装置中则完全避免，从而为合成部分简便的 全自动控制铺平了道路。该逆效应在高框架布置中很严重，在中度框架布 置中仍有定程度的存在。迄今为止，除非采用先进控制，合成段压力以 及合成塔的液位都是手动控制的 由于反应器水平布置如果需要，克服了开车时由分批进料向连 续生产转换的困难。该工厂用水启动后，逐 出池式冷凝器气体和液体入合成塔底部。 在合成塔中，甲铵进步转化成为尿素。合成塔的设计容积能够提供 足够的停留时间，和继续冷凝成甲铵所放热量则用于尿素合成和升 高合成塔中溶液的温度。 合成塔内设有高效塔板以增强气液接触及避免返混。 合成塔中反应混合物通过降液管管线进入汽提塔，含和的惰性 气则通过合成塔顶部的管线进入高压洗涤器。高压洗涤器下部为 管壳式换热器，上部为带防爆空间的填料床。 在高压洗涤器的下部，大部分和冷凝，其冷凝所放 热量由调温水移走。 出高压洗涤器下部的气体，在高压洗涤器上部 的填料床层与从循环工段来的甲铵液逆流接触，气体中的和被甲铵 液吸收。 出高压洗涤器的惰性气体仅含有少量的和，通过压力调节阀进 入巴吸收塔。巴吸收塔由两层填料床层组成，上 部床层用冷却后的蒸汽冷凝液作吸收剂，下部床层用来自巴吸收塔给料 泵的工艺冷凝液作吸收剂。出巴吸收塔的惰性气体仅含有微量氨 ，通过压力调节阀排入大气。巴吸收塔的塔底吸收液作为常 压吸收塔的洗涤液。 循环和洗涤工序 此工序主要是从出汽提塔底部的尿素溶液中回收和。出汽提塔 底部的尿素溶液通过液位调节阀减压至。由于减压，溶液中的 甲铵大部分分解成为气态的和，分解所需热量由溶液提供