合成氨尿素吗啉甲醇工艺叙述.docx

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合成氨尿素吗啉甲醇工艺叙述

主要生产工艺流程图：

1、合成氨生产工艺：

造气工段：

原料煤经筛分后进入加焦机入炉：

在吹风阶段，来自鼓风机的空气由炉底经炉篦子分布入炉，与灼热的炭反应，吹风气送吹风气回收岗位或放空，或在调整半水煤气氢氮比时经组合废锅回收热量，进入洗气塔冷却后送入大气柜。

在制气阶段，外来蒸汽经缓冲罐与造气炉、废锅自产蒸汽及吹风气回收岗位来的蒸汽混合后入炉与碳反应制成半水煤气，经旋风分离器分离夹带煤沫、组合废锅回收热量后进入洗气塔冷却降温，最后进入半水煤气气柜。

脱硫工段：

从大气柜出来半水煤气经洗气塔降温后进入静电除焦塔，除去焦油后进入罗茨风机，经风机加压降温后送入脱硫塔，气体与栲胶液逆流接触，脱除硫化氢。

脱硫后的气体经冷却降温后送压缩工段。

脱硫富液经再生泵加压送入喷射器、再生槽，再生后贫液进入贫液槽由脱硫泵加压送往脱硫塔循环使用。

变换工段：

压缩来半水煤气经冷却进入焦炭过滤器除油水后去饱和热水塔，与热水传质传热，然后分为两路：

一路直接进入主热交，在其下部与蒸汽混合后进入列管内与变换气换热后入中温变换炉一段触媒层、二段触媒层；另一路经一、二段煤气冷激管直接进入触媒层。

出中变炉变换气进入主热交管间换热后去一水调温器，再进入低变炉一段，反应后气体进入二水调温器，经换热后进入低变二段。

低变出口气经一水加热器降温，再进入热水塔进一步回收热量，然后经二水加热器、变换气冷却分离器去变脱工段。

变脱工段：

来自变换工段的气体经气液分离后，进入脱硫塔底部，自下而上与脱硫泵打来脱硫液逆流接触，气体被脱除硫化氢后进入气液分离器，然后进入活性炭脱硫槽，进一步脱除残余硫化氢，保证出口硫化氢小于或等于5PPm。

脱硫后气体回压缩机三段进口，脱硫富液经闪蒸槽闪蒸出夹带气体后，进入再生喷射槽再生，硫磺浮出来，溶液获得再生，循环利用。

脱碳工段：

压缩来气经气液分离器后进入活性炭脱硫槽脱除硫化氢，再进入脱碳塔底部自下而上与碳丙液逆流接触，气体中二氧化碳被吸收，净化度合格的出塔气体经碳丙分离器分离夹带液滴后送压缩五段（四段）。

脱碳塔底部出来碳丙富液经减压到闪蒸槽，然后经常解、真解、气提后完成溶液再生。

常解气及真解气（二氧化碳）由罗茨风机送尿素工段生产尿素。

联醇工段：

压缩来气经油水分离器分离油水后，与循环机来气混合进入甲醇塔触媒层，出塔气体进入冷却器降温后，进入醇分，分离甲醇后经水洗塔洗涤去精炼系统。

分离的粗甲醇经放醇阀放至粗醇罐，放醇时产生的驰放气返回系统。

精炼工段：

来自压缩的气体经甲醇后进入铜塔底部与铜泵送来的铜氨液逆流接触，气体中的微量CO、CO2被吸收，合格的精炼气经铜分分离铜液后去压缩工段。

铜塔底部出来的铜洗液经减压阀减压后，进入回流塔、铜液换热器、加热器、再生器，经再生后去冷却器，然后进入铜泵加压循环使用。

再生气经洗涤后回收到脱硫进口。

合成工段：

由压缩七级（六级）出口来的氢氮气经补进油分分离掉油水杂质与氨冷器出来的循环气体混合进入冷交底部进行二级分离，分离掉液氨的气体在冷交上部换热器与冷排来的气体换热后进入循环机。

气体经循环机加压后进入塔前油分，分离油水杂质后进入合成塔进行氨的合成反应。

反应后的气体进入废热锅炉回收反应热产生蒸汽，然后进入合成塔下换热器换热，二次出合成塔气体经软水加热器、水冷器降温后进入冷交上部再次降温，然后进入氨分进行液氨分离，分离液氨后的气体进入氨冷器冷却降温至零度以下，与补进气混合后进入冷交进行二级分离，分离掉液氨后的气体进入下一个循环。

3＃合成：

压缩来的合格的原料气体经补进氨冷器降温，进入补进油分，分离油水杂质后与循环气氨冷器来的循环气混合进入冷交底部分离液氨，然后经上部换热器换热后进入循环机。

气体经循环机加压后进入塔前油分，分离油水的气体一部分进入合成塔环隙，一部分作为冷激气分别进入触媒层，一部分进入合成塔进行氨的合成反应。

反应后的气体依次经废热锅炉、热交、冷排换热降温后进入氨分分离液氨。

氨分出来的气体经冷交上部换热器，循环气氨冷器进一步降温，然后与补进气混合进入冷交底部分离器，分离液氨后出冷交去循环机进入下一个循环。

2、尿素工段工艺

2.1、水溶液全循环法

A、原料的压缩和净化：

（a）、二氧化碳气由脱碳工段送来，经分离、压缩脱硫后压力达20.69MPa送入尿素合成塔。

（b）、原料氨自氨库送来，进入过滤器后入液氨缓冲槽，同时氨冷凝器冷凝的液氨也进入液氨缓冲槽，其中一部分作为一吸塔的回流氨，其它的与原料氨一起进液氨泵经氨预热器预热到60度送入尿素合成塔。

B、尿素的合成：

原料二氧化碳、氨及一吸塔底部来的一甲液进入合成塔，维持一定的水碳比、氨碳比条件下在塔内进行反应。

C、循环回收：

合成塔出料进入一段分解回收系统，气相进入一段冷却吸收，液相进入二段分解回收系统，二段分解的气相进入二段吸收，尾气进入尾吸塔进一步回收氨。

而一段的吸收液自一吸塔底部出来进一甲泵又送入合成塔，二段的吸收液在泵加压后送往一吸塔作为洗涤吸收液回收氨、洗二氧化碳。

D、蒸发：

二段分解回收出来的尿素溶液进行闪蒸、一段蒸发、二段蒸发，进一步将尿液浓缩到99.7％由熔融泵送往造粒机进行造粒。

2.2、二氧化碳气提法

A、原料的压缩和净化：

（a）、二氧化碳气由脱碳工段送来，经分离压缩后，水解脱硫后再压缩，压力达15MPa送入汽提塔。

（b）、原料氨自氨库送来，经滤油器进入液氨泵经加压16.2Mpa送入高压喷射器。

（c）、循环回收来的高浓度甲铵液经甲铵泵加压至15.5Mpa送入高压洗涤器，经吸收合成塔出气氨和二氧化碳冷却后，并经高压喷射器进入高压甲铵冷凝器。

B、合成和汽提：

从高压甲铵冷凝器来的气液混合物在停留时间内，部分二氧化塔和氨继续生成甲铵，反应热供甲铵生成尿素使用。

经溢流管出合成塔的反应物温度在180—185℃，压力14.0Mpa左右,二氧化碳转化率达57%，经调节阀送往汽提塔。

在汽提塔中，液体经液体分布器把混合物均匀分布到汽提管内，并以膜状沿管壁向下流动。

在管外蒸汽加热下，合成液中甲铵大部分分解成氨和二氧化碳，同时与原料二氧化碳气混合后成为汽提气，从塔顶离开进入高压甲铵冷凝器，经汽提后的尿液称为汽提液，在塔底汇集后经调节阀送到循环系统，温度约165—175℃。

进入高压冷的三物料氨碳比在2.9—3.2、水碳比0.37到高甲冷顶部混合反应，分配在冷凝管内，管内甲铵液，壳侧冷凝液和蒸汽。

所需冷凝液由锅炉给水泵供给，反应热产生的蒸汽送入低压蒸汽管网或外送，并设有放空调节阀。

由合成塔顶部出来的合成气进入高压洗涤器上部防爆空间，经器外管道进入高压洗涤器下部，甲铵液经甲铵泵再经中心管进入洗涤器下部。

吸收后的温度在170℃，从中部流出，经高压喷射器送入高甲冷。

二氧化碳与氨的冷凝热由壳侧高压调温水带走，出洗涤器的气体送入低压吸收塔继续吸收氨和二氧化碳。

C、循环回收：

汽提液经调节阀减压0.3Mpa后，进入精馏塔上部再进循环加热器，并加热到135—144℃。

液相经分离段去蒸发系统，气相去低压甲铵冷凝器冷凝回收。

D、蒸发：

从精馏塔来的尿素溶液依次进入闪蒸、一段蒸发、二段蒸发，进一步将尿液浓缩到99.7％由熔融泵送往造粒塔进行造粒。

E、解吸与水解：

工艺冷凝水经解吸泵送往解吸塔加热143℃、压力0.27Mpa，再进入水解塔，加热到205℃、压力2.0Mpa。

废水中氨≤10ppm，尿素≤20ppm送往界外处理。

3、精醇生产工艺

我公司精醇生产采用“三塔精馏”生产工艺。

由粗醇罐来的粗甲醇经碱液中和后，进入粗甲醇预热器，加热至70℃，进入预塔上部。

经预精馏塔萃取精馏，脱除其中的轻组分，然后进入加压塔。

加压塔顶出来的甲醇醇气体，进入常压塔再沸器中冷凝，然后进入回流槽，作为回流液，精甲醇从加压塔上部侧线采出，经冷却后，作为产品送到精醇罐。

加压塔底甲醇水溶液经预热换热后，进入常压塔下部。

常压塔顶部出来的甲醇气体经冷凝后，作为回流液，由常压塔上部侧线采出精醇，合格甲醇产品送往贮罐区。

粗醇中的水分进入残液，送污水处理作为营养液。

4、吗啉生产工艺

公司吗啉生产采用“气—固相氨化催化”法。

一定比例的二甘醇、液氨和氢气，经过预热、换热和汽化后，进入反应器，在一定压力、温度和高氢环境下，经触媒进行气固相氨化催化反应，离开反应器的气体混合物经换热、冷凝和冷却后进入气液分离器，气体物流大部分循环使用，小部分放空，液相粗吗啉进入精制系统，通过脱氨塔、脱水塔、脱氢塔和产品塔，依次脱除氨、甲吗、乙吗、水和高废点物质，把吗啉从未反应物的原料及副产物中分离出来，从产品塔顶得到合格的吗啉。

图一：

联醇生产工艺流程简图

循环机油分

来

气

图二：

合成氨生产工艺流程简图

原水

燃料煤

水处理

锅炉

抽气式汽轮机

中压蒸汽脱盐软水浓水外排

变换

变脱

低压蒸汽

蒸

汽

大气柜

碳丙脱碳

造气

原料煤半水煤气

单塔脱硫

空气蒸汽二三三出

PSA脱碳

蒸吹出进

背压式汽轮机

汽风四出

氢氮压缩机

气一进四进（五进）

吹风气回收

三混炉

六五六七七

六出进出出进出

（六级压缩）

（七级压缩）

醇烷化

合成

合成

粗醇

精炼

甲醇

液氨液氨

氨库

图三：

尿素生产工艺流程简图

（一）水溶液全循环法

锅炉来蒸汽

尾气排放

惰洗器

氨罐

尾吸塔

水解塔

氨冷器

缓冲槽

水解残液

低压吸收系统

中压吸收系统

氨泵

污水处理

低压分解系统

中压分解系统

预热器

一甲泵

达

标

冷凝器

排

尿

素

合

成

塔

一放

尿素蒸发系统

水解泵

氨水槽

甲

粉尘回收系统

液锅

炉

蒸

液氨汽

造粒塔

五出CO2气

CO2常解气

一

进

三进

脱硫系统

CO2压缩机

成品尿素

二出

（二）二氧化碳气提法

氨罐

尾气排放

常压吸收塔

低压吸收塔

滤油器

吸收泵

氨水槽

高压甲铵洗涤器

回流冷槽

解吸泵

氨泵

锅

氨喷射器

炉

尿

素

合

成

塔

蒸

解吸塔

低压甲铵冷凝器

汽

回流槽槽

高压甲铵冷凝器

液位槽

水解塔

低压蒸汽

水解槽

回流泵

一甲泵

外

送

二氧化碳气提塔

废

水解泵

污水处理

水

脱氢系统

精馏塔

锅

炉达标排放

冷凝器

蒸

汽

尿素蒸发系统

粉尘回收系统

CO2压缩机

CO2常解气

造粒塔

水解脱硫系统

成品尿素

图四：

吗啉生产工艺流程简图

生活煤气柜

氨罐

合成高压气

作燃烧燃气

合成提氢气

提氢装置

循环机

氨泵

氨汽化器

二甘醇罐

除碳器

计量泵泵

合成反应器

冷却器

换热器

醇预热器

加热器

汽化器

分离器

冷却器槽

采氨

脱氨塔

换热器

中间泵

中间罐

脱水塔

冷却器

废水

污水处理

废水槽

脱氢塔

达标排放

产品塔

高废物

成品吗啉

图五：

精醇生产工流程简图

粗醇储罐

碱槽

放空

水封

冷却器

碱泵

回流槽

甲醇油

预塔

回流泵

预热器

入料泵

加压塔入料泵

回流槽

冷却器

回流泵

加压塔

换热器

预热器

回流槽

冷却器

常压塔

回流泵

残液泵

成品精醇

精醇储罐

污水处理

达标排放

生产工艺总流程简图

硫磺外卖

硫回收

全厂工艺流程图

变换

变脱

大气柜

精脱

脱硫

造气

一进总管

经一、二级压缩闪蒸气至压缩一进

氢氮压缩机

三进压缩

液态CO2装置

施放气CO2气

经经

PSA脱碳

七六五四出

级进、脱碳CO2气

压六

PC脱碳

缩级净化气闪蒸气

压

CO2压缩

缩合格气

合成

精炼

1#甲醇

闪

2#甲醇

醇烷化

冷合蒸

闪蒸汽PSA提氢

交成气

氨施

分放释放气

三塔精馏

外售精醇

精醇

放气粗甲醇外售

无动力氨回收氨

氨

吹风气

小气柜

至释放气

氨气

PSA提氢

罐施氨燃气造气吹风气

冰机

放压缩及MH压缩机三进

气

氨罐

尿素合成塔

液氨氨泵出口产五出CO2气

品

一分塔

预分离

高压氢氮气H2一甲液

气

二甘醇

二分塔

反应器

液氨

二段蒸发器

产品塔

中间罐粗吗啉

造粒

闪蒸热能利用段

脱氢塔

脱氨塔

成品吗啉

成品尿素

一段蒸发器

脱水塔