[00314826]XH-3E型尿素生产工艺关键技术研究及应用

项目背景：目前世界主流的尿素生产工艺主要有水溶液全循环法、二氧化碳气提法以及氨气提法，由于各种条件的限制，我国目前仍以水溶液全循环法为，该法于上世纪60年代实现工业化，存在能耗高、流程复杂、操作复杂等问题，如何对在我国占据主流的水溶液全循环法尿素生产工艺进行技术升级，是提高市场竞争力的关键。本项目“XH-3E型尿素生产工艺关键技术研究及应用”研究了一套高效（Efficient）、节能（Energy saving）、环保（Environmental protection）的尿素生产新技术，可有效提高企业竞争力。主要技术内容：水溶液全循环法尿素生产工艺是很重要的一种尿素生产方法，尿素合成反应式是2NH+CO→NHCOONH→CO(NH)+HO，为可逆反应。尿素水溶液全循环工艺要实现技术提升需要从三个方面进行开发，一个是通过技术开发实现尿素溶液浓缩效率的提高，同时强化工艺气体的吸收效果，二是通过提升热能利用效率，降低系统能耗，三是通过对尿素工艺冷凝液处理系统进行开发，提高冷凝液的循环再利用水平，提升环保能力。对尿素中压系统原理及流程、尿素合成塔内物料流动分布机理等为题进行了系统的研究，研究出了一种高效的中压分解分离提纯以及气体回收装置，同时攻克了尿素合成塔内物料反应效率偏低的技术难题，开发出新型尿素合成塔多孔板技术，使尿素合成塔反应效率大大提高；另外针对水溶液全循环法过程中尿液水分含量波动较大难题，在探索尿液、水含量、缩二脲等之间的关系基础上，结合大量的现场数据，研制出降膜式闪蒸浓缩尿液装置。研究了尿素中压系统热平衡及能量损失情况，在国内首次开发并应用了尿素中压系统热能综合利用装置，使尿素中压系统热能得到综合利用，降低了能量损失。尿素系统水处理一直是困扰化肥行业的难题，通过课题攻关，研发出一种设备结构独特、操作控制容易，处理能力高的工艺冷凝液处理装置及其方法，有效的实现了尿素系统废水的循环再利用。授权专利情况：该项目是本公司的一项重点研究项目，已取得7项授权专利，具体如下：发明专利3项：尿素系统中压分解分离提纯装置（ZL201010106482.0）、尿素工艺冷凝液处理装置及其方法（ZL200910066328.2）、尿素中压生产系统热能利用装置（ZL201010520620. X）；实用新型专利4项：一种CO2和NH3气体吸收设备（ZL 200920092745.X）、尿素二分塔出气热能利用装置（ZL 201020109111.3）、降膜式闪蒸浓缩尿素溶液装置（ZL 201020141365.3）、尿素合成塔多孔板（ZL 201020219322.2）。技术经济指标：1、研制的中压分级分离提出装置，出一分塔尿素溶液浓度提高到58-60%，浓缩效果更好，同时中压分解气带入中压吸收塔的水量降至5.07%左右（传统技术在5.48%左右），能更有效地降低中压吸收系统的负荷。 2、自主研发降膜式闪蒸尿素溶液浓缩装置，出闪蒸尿液浓度可达72~75%，相对于普通技术提高2%左右,且能有效提高热能利用效率；3、新型尿素多孔板的研制，提高尿素合成效率1%以上；4、实现尿素工艺冷凝液处理装置处理水平的提高，废液氨氮以及尿素含量都达到25ppm以下，同时处理每吨冷凝液消耗蒸汽比行业平均水平低80公斤。应用推广及效益情况：目前本项目技术已在心连心公司三个分厂实现推广应用，有效的克服了尿素系统生产中的瓶颈问题，提高了产能。本项目在本公司推广以来，2010年-2012年三年间共产生直接经济效益27771.02万元，项目在心连心公司三个分厂推广后，2012年一二三分厂合计生产尿素1316086吨，单位产品综合能耗0.1661吨标煤，节能效果明显，提高了竞争力。?