提高尿素合成CO2轉(zhuǎn)化率的研究
作者/來源:王文善(中國氮肥工業(yè)協(xié)會,北京 100011) 日期: 2004-10-16 點擊率:1649
尿素生產(chǎn)的控制指標(biāo)有多個。每個控制指標(biāo)都有其相應(yīng)的作用,并對尿素的產(chǎn)量、質(zhì)量和消耗有直接的影響。因此,都應(yīng)該嚴(yán)格控制。以往尿素生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)的重點,主要集中在提高循環(huán)系統(tǒng)的效率上。在這方面的文獻(xiàn)報導(dǎo)也比較多,而對尿素合成塔效率問題的研究則比較晚,而且文獻(xiàn)報導(dǎo)相對也較少。現(xiàn)在人們已經(jīng)意識到,在這些控制指標(biāo)中,尿素合成塔CO2轉(zhuǎn)化率顯得更為重要。在設(shè)備一定的情況下,CO2轉(zhuǎn)化率對尿素的產(chǎn)量影響很大。對蒸汽的消耗和電耗的影響也很大。其實尿素合成的CO2轉(zhuǎn)化率是一個經(jīng)濟(jì)性很強的指標(biāo),應(yīng)該引起高度重視?梢杂靡粋極端的例子來說明。假定尿素合成塔的CO2轉(zhuǎn)化率是100%,即在尿素合成塔中,CO2一次全部轉(zhuǎn)化成尿素,則中壓循環(huán)系統(tǒng)只起到分離和回收過剩氨的作用。因此,流程可大大簡化,設(shè)備可以大大減少。汽耗和電耗也將大幅度降低。當(dāng)然,CO2轉(zhuǎn)化率不可能是100%,但從上面的分析可以看出,在設(shè)備一定的條件下,CO2轉(zhuǎn)化率越高,尿素產(chǎn)量就越高,汽耗和電耗就越少。如果是設(shè)計新裝置,CO2轉(zhuǎn)化率的提高會使設(shè)備尺寸減小;設(shè)備一定的情況下,CO2轉(zhuǎn)化率的提高可使尿素產(chǎn)量增加,未反應(yīng)物的循環(huán)回收量減少,汽耗、電耗降低。由此可以看出,CO2轉(zhuǎn)化率是直接影響經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)。所以,如何提高尿素合成塔的CO2轉(zhuǎn)化率,引起很多從事尿素技術(shù)工作的專家重視、并圍繞這一問題進(jìn)行了許多技術(shù)研究與開發(fā)。現(xiàn)將有關(guān)CO2轉(zhuǎn)化率的概念和影響因素,以及與之相關(guān)的技術(shù)開發(fā)情況介紹如下。
1 尿素合成反應(yīng)的平衡
尿素合成反應(yīng)的平衡,主要是作為判斷尿素合成反應(yīng)效率的標(biāo)準(zhǔn)。對判斷生產(chǎn)運行的好壞有用?梢杂脕碇笇(dǎo)操作,提高運行效率。對尿素合成反應(yīng)的平衡,這里主要討論兩個方面,即平衡轉(zhuǎn)化率和平衡壓力,它們是確定尿素合成工藝條件的主要依據(jù)。
氨和....