提高尿素合成CO2轉化率的研究
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:1676
尿素生產的控制指標有多個。每個控制指標都有其相應的作用,并對尿素的產量、質量和消耗有直接的影響。因此,都應該嚴格控制。以往尿素生產技術開發(fā)的重點,主要集中在提高循環(huán)系統(tǒng)的效率上。在這方面的文獻報導也比較多,而對尿素合成塔效率問題的研究則比較晚,而且文獻報導相對也較少,F在人們已經意識到,在這些控制指標中,尿素合成塔CO2轉化率顯得更為重要。在設備一定的情況下,CO2轉化率對尿素的產量影響很大。對蒸汽的消耗和電耗的影響也很大。其實尿素合成的CO2轉化率是一個經濟性很強的指標,應該引起高度重視?梢杂靡粋極端的例子來說明。假定尿素合成塔的CO2轉化率是100%,即在尿素合成塔中,CO2一次全部轉化成尿素,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,設備可以大大減少。汽耗和電耗也將大幅度降低。當然,CO2轉化率不可能是100%,但從上面的分析可以看出,在設備一定的條件下,CO2轉化率越高,尿素產量就越高,汽耗和電耗就越少。如果是設計新裝置,CO2轉化率的提高會使設備尺寸減;設備一定的情況下,CO2轉化率的提高可使尿素產量增加,未反應物的循環(huán)回收量減少,汽耗、電耗降低。由此可以看出,CO2轉化率是直接影響經濟效益的重要指標。所以,如何提高尿素合成塔的CO2轉化率,引起很多從事尿素技術工作的專家重視、并圍繞這一問題進行了許多技術研究與開發(fā),F將有關CO2轉化率的概念和影響因素,以及與之相關的技術開發(fā)情況介紹如下。
1 尿素合成反應的平衡
尿素合成反應的平衡,主要是作為判斷尿素合成反應效率的標準。對判斷生產運行的好壞有用?梢杂脕碇笇Р僮,提高運行效率。對尿素合成反應的平衡,這里主要討論兩個方面,即平衡轉化率和平衡壓力,它們是確定尿素合成工藝條件的主要依據。
氨和....