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CO2汽提法尿素工艺中的节能措施

文档作者：王鹏　曹水文档来源：山东晋煤明水化工集团有限公司		点击数：	更新时间： 2023年02月09日
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小氮肥　第４３卷　第１０期　２０１５年１０月　
ＣＯ２ 汽提法尿素工艺中的节能措施
王　鹏　曹　水
（山东晋煤明水化工集团有限公司　山东章丘２５０２０４）
０　前言
山东晋煤明水化工集团有限公司（以下简称
明水公司）在山东刁镇化工工业园明泉化肥厂新
增１套４００ｋｔ／ａ尿素装置。该项目依托明泉化肥
厂现有的３００ｋｔ／ａ低压甲醇装置进行改造，合成
氨装置采用醇烷化工艺精制合成气后进行氨合
成，尿素装置采用ＣＯ２ 汽提法工艺，年产４００ｋｔ
尿素产品并联产１００ｋｔ甲醇。
１　部分节能措施
（１）该套尿素装置合成压力为１４．０ＭＰａ，低
于现有的水溶液全循环法尿素工艺（１９．８ＭＰａ）
的合成压力，大大降低了ＣＯ２压缩机以及高压液
氨泵、高压甲铵泵的电耗。与水溶液全循环法尿
素工艺相比，尿素装置合成工艺每小时可节电
约２７７５ｋＷ·ｈ。
（２）高压液氨泵、高压甲铵泵均采用了电机
变频调速装置，可降低吨尿素电耗，节能效果相当
显著。
（３）在高压甲铵冷凝器两侧设置了２台低压
汽包，用于副产低压蒸汽。在合成压力下，原料
ＣＯ２气体在汽提塔内汽提分解出尿素合成塔反应
溶液，汽提气在高压甲铵冷凝器部分冷凝，冷凝热
副产低压蒸汽送入低压汽包，可产０．４４ＭＰａ饱和
蒸汽１７４６４ｋｇ／ｈ，用于尿素装置尿液蒸发、夹套
伴热等后，尚可富余４６００ｋｇ／ｈ。
（４）该装置设计配置２台吸收塔（低压吸收
塔和常压吸收塔），从高压洗涤器出来的高压系
统尾气不直接放空，而是降压至０．４０ＭＰａ进入低
压吸收塔，进一步吸收气体中所含的ＮＨ３ 和
ＣＯ２，低压回收系统出来的尾气再经过常压吸收
塔吸收，进一步回收尾气中ＮＨ３ 和ＣＯ２，降低了
原料消耗，同时减少了有害气体排放量。
２　粉尘回收装置
尿素装置采用高大圆柱形混凝土造粒塔，通
过造粒喷头喷洒尿素熔融物料，经自然通风降温
得到尿素颗粒产品。由于化学反应过程、喷头喷
射及不正常操作状态等因素，造粒塔塔顶排放气
中带有粉尘。排放气中的粉尘很大一部分降落在
造粒塔周围和厂区附近，造成金属设施腐蚀，混凝
土地面破裂，农作物减产和其他植物枯黄。粉尘
的大量飘落，不仅给周边环境带来极大的危害；同
时，尿素粉尘也造成了能源的浪费。粉尘中主要
成分是尿素，易溶于水，具有较好的回收价值，随
着国家对环境要求越来越严，对节能措施的大力
鼓励，明水公司技术人员结合实际情况，决定在造
粒塔顶部安装粉尘回收装置，既能降低对周边环
境的污染，又可回收尿素粉尘；形成的尿素溶液重
新返回系统再次利用。
气体流程：尿素造粒塔内上升的含尿素粉尘
气体经出气口增压装置增压进入雾化吸收区，经
雾化吸收后进入高效吸收区，再经２次雾化吸收
进入喷射错流气雾收集吸收捕水器，去除含雾状
尿素液滴后的饱和气体进入三级分离空间，与塔
顶冷空气混合，进一步冷凝含尿素微粒的液滴，然
后将符合排放标准要求的气体排出塔外放空。
自尿素解吸、水解或蒸汽冷凝液槽来的工艺
废液直接进入喷射错流雾化收集吸收器，进行错
流喷射雾化吸收，与上部下来错流雾化喷射吸收
和清洗液体一起进入高效吸收及液体收集再分布
装置，下降后经降液管进入循环槽，出循环槽的循
环液体经过滤装置进入循环吸收泵，再由循环吸
收泵加压后分别进入顶部清洗、中部错流雾化吸
收喷头、底部雾化喷射吸收装置，循环吸收。
该造粒塔直径Ф２２ｍ，有效高度１０６ｍ，平均
日产尿素１４００ｔ，粉尘回收装置主体箱Φ１４．８ｍ，
１

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