提高尿素合成CO2轉(zhuǎn)化率的研究
作者/來(lái)源:王文善(中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì),北京 100011) 日期: 2004-10-16 點(diǎn)擊率:1615
尿素生產(chǎn)的控制指標(biāo)有多個(gè)。每個(gè)控制指標(biāo)都有其相應(yīng)的作用,并對(duì)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(kāi)發(fā)的重點(diǎn),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(bào)導(dǎo)也比較多,而對(duì)尿素合成塔效率問(wèn)題的研究則比較晚,而且文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)相對(duì)也較少,F(xiàn)在人們已經(jīng)意識(shí)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(duì)尿素的產(chǎn)量影響很大。對(duì)蒸汽的消耗和電耗的影響也很大。其實(shí)尿素合成的CO2轉(zhuǎn)化率是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性很強(qiáng)的指標(biāo),應(yīng)該引起高度重視?梢杂靡粋(gè)極端的例子來(lái)說(shuō)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(guò)剩氨的作用。因此,流程可大大簡(jiǎn)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(jì)新裝置,CO2轉(zhuǎn)化率的提高會(huì)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(zhuān)家重視、并圍繞這一問(wèn)題進(jìn)行了許多技術(shù)研究與開(kāi)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(kāi)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(duì)判斷生產(chǎn)運(yùn)行的好壞有用?梢杂脕(lái)指導(dǎo)操作,提高運(yùn)行效率。對(duì)尿素合成反應(yīng)的平衡,這里主要討論兩個(gè)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....