在尿素生产过程中,现行的生产工艺理论上只能够保障合成塔转化率值达到60%左右,在实际中多数化肥生产厂都无法达到该理论指标。从而就会给低压分解吸收系统造成较大的工作负荷。同时剩余氨气不能够有效的得到回收,就会出现较大的氨耗。此外在尿素生产过程中汽提效率也会影响氨耗,通常其理论工艺参数被设置在80%左右,但是在现实的生产工艺中,汽提效率对氨耗的影响并非十分明显,因此在尿素生产过程中减低氨耗主要是通过提高合成塔转化率来实现的[1]。
摘要:尿素是一种相对简单的有机化合物,其又被称作碳酰胺,在农业生产中被广泛作为农业肥料。其中尿素所含有的氮元素是农作物生长发育所需的重要化学元素之一,也是评价尿素肥料价值的关键指标。而氨气是尿素生产过程中的一个重要原料,能够为其提供大量的氮元素。但实际上受到生产工艺和生产装置等的影响,氨气的利用率往往不高,因此本文通过阐述尿素生产过程中对氨耗的影响因素,并提出有效降低氨耗的措施和策略,旨在提高氨气利用效率,提高尿素生产质量。
在尿素生产工艺开展时,由于低调水水温的降低可以吸收甲铵液冷凝反应所形成热量,此时甲铵液的浓度开始升高。因此通过降低低调水的进口水温则能够进一步提高低压吸收效率。在过去化肥厂生产尿素的过程中,即是将低调水的进口温度控制相对较高,在61-63℃之间,而经过技术改进和生产工艺调整后,将低调水的进口温度下调至56℃,这一过程则促使低压甲铵液的温度得到提升,从原本的64.03%升到65.87%。所以低压系统处于稳定未超压状态时,能够在很大程度上降低尿素生产流程中的氨耗。而对高压系统进行优化,则是要减少氨放空所形成的损失。主要是通过降低系统中的防腐空气量,或者采用新型的生产工艺以及生产设备材料等实现氨耗的降低。
针对氨耗问题,则需要在现有的消化吸收引进技术的基础上,进一步强化管理、稳定生产,以当前现代化科学技术为依托,积极开展技术创新和改造,从工艺流程上保障氨耗的得到有效降低。因此可以创新改造系统尾气放空以及解吸废液排放技术,当前一般采用汽提法尿素装置在生产过程中氨水解吸后,进行水解以及二次解吸,从而能够最大限度的降低能源消耗,减少氨气损耗。其主要是引进国外比较先进的水解技术,尽可能的降低水解后的废水中含有的氨和尿素含量,同时水解后可以将废水进行简单的处理,循环投入到锅炉给水中,极大的降低氨耗。
对于尿素在生产过程中的氨耗问题,除了提高合成塔转化率、低压吸收效率以外,可以采取另外一些措施,充分降低氨耗。比如要尽量保障尿素生产系统中的反应装置合理配置,对二氧化碳压缩机以及甲铵泵或者液氨泵等进行科学调试和设置,确保其处于正常、稳定的工作状态。另外需要及时检查反应物的标准是否符合相关要求,如对二氧化碳的浓度、氨气浓度进行有效控制,促使氨气的压力正常充足。此外需要确保氨气和尿素的回收再利用,即是通过提高水解解吸系统的工作性能,对其生产工艺进行优化,使冷凝液的标准达到生产工艺要求,可以尽可能的避免出现冷凝液中的氨和尿素流失。最后即使要减少开工和停工次数,尽量维持持续生产,并对废液的排放以及气体的放空等进行控制,避免出现跑、冒、漏等不良问题,充分保障尿素生产过程中氨耗得到有效降低。
另外一方面还需要对尿素生产操作工艺进行优化和改进,即是要保障相关操作人员的工作责任心,尽量减少工艺操作失误,避免氨气生产浪费。因此尿素生产企业在二氧化碳汽提法尿素生产过程中,需要注重低压循环吸收系统的工作状态,要充分认识到低压系统与高压系统是一个有机整体,要想减少氨气损耗,则要对全系统的关键工艺技术指标进行适当的调整,从而控制温度、压力、氮碳比等工艺参数符合生产标准。并且要积极引进现代化信息监控、控制设备,替代常规性的仪表控制系统,从而能够实现多变量优化系统的生产操作降低氨耗。
在尿素的生产过程中,除了合成塔转化率以及低压吸收效率等因素,还有个别的其他因素也会导致氨耗无法有效降低。比如在化肥厂生产中频繁的开工或者停工,则会导致生产波动较大,或者是在生产尿素时发生严重的氨气泄露现象、尿素生产系统的水平衡不稳、掺入的二氧化碳浓度不足、混入空气较多,导致纯度不够等,此外还有可能因为尿素在生产时系统内的循环水温度过高,都会对氨耗产生比较明显的影响[3]。
在农作物生产阶段,氮元素是其必须的一种化学元素,在尿素生产过程中提高氮元素的含量能够最大限度的提升肥料施加价值。而降低氨耗则是提高氮元素含量的主要方法和途径,在尿素生产过程中,由于多种因素的限制和影响,促使尿素生产会消耗大量的能源,而且氨耗现象较为严重。通过实践发现产生氨耗的原因有多种方面,汽提效率以及合成塔转化率以及开停工频等都会导致大量氨耗。因此需要采取有效措施尽可能的降低氨耗,进一步提升尿素的生产效率。
在尿素生产的实践过程中,一旦当生产系统处于高压反应时,二氧化碳的转化率往往会有所提高,并得到相对较高的转化率。同时通过对氮碳以及氢碳比例的合理控制,则能够有效促使合成塔转化率得到提升。所以根据这一实践现象和生产经验可以得知,如需降低尿素生产时的氨耗,则必须要将氮碳比例控制在较高的水平,即是在3.07-3.12之间,并且要保障反应系统稳定,则可以提升二氧化碳的转化率。而如果保障转化系统反m6米乐官网 米乐M6平台入口应稳定,那么过高的氮碳比例将会对低压回收产生一定的影响和作用,可能会在尿素生产的过程中出现氨耗升高的状况。因此对于氮碳比例则必须要将其控制在相对较低的范围内,避免水对甲铵脱水、生成尿素流程的负面影响,促进尿素的水解反应。
尿素在生产过程中,低压吸收是其非常重要的一个环节和操作步骤。当前很多化肥厂都会将低压吸收环节中二氧化碳和氨气形成的甲铵液质量分数控制在70%。但是在实际的生产工艺中,由于过分依赖常规性的生产操作和生产设备,所以就导致了甲铵液质量分数远远不能达到理论标准,就会使一部分的氨气与二氧化碳无法通过低压吸收而通过排空设备排入到大气中,进而就会影响氨耗的降低[2]。