尿素的工艺和职业危害.docx

尿素的工艺和职业危害一、 尿素的制造工艺： 尿素生产工艺流程简介新建项目以无烟煤为主要生产原料，首先合成氨和CO2,然后二 者再合成尿素原料煤经过造气炉造气，形成原料气，原料气经过压缩，进入变 换炉进行变换后生成变换气，变换气经过脱硫、脱碳、精脱硫后成为 合成气，脱碳后的合成气中的CO2被溶剂吸收后生成的CO2气体作 为合成尿素的原料合成气经过压缩后送入双甲精制制备甲醇，从双 甲精制后出来的合成气经过压缩后作为氨合成的原料气，原料气经过 氨合成塔后合成液态氨，作为合成尿素的原料液氨进入尿素合成塔，与合成装置来的 CO2 气体在尿素合成塔 中合成尿液，尿液经过蒸发去除水分后，进入尿素造粒系统，形成大 颗粒尿素成品1、 原料煤贮运系统原料煤由汽车运入干煤棚，再由抓斗桥式起重机抓入受煤坑或由 汽车直接倒入受煤坑，通过电振给料机给至带式输送机运至筛分厂 房，通过园振动筛进行筛分，筛上原煤通过带式输送机送至造气炉炉 顶的卸料小车，卸入汽化炉煤仓供汽化炉造气使用，筛下煤通过带式 输送机进入热电站的燃料煤系统2、 燃料煤贮运系统汽车运来的燃料煤人工卸入干煤棚内贮存，上煤时由抓斗桥式起 重机送入受煤斗，受煤斗的出料口设有电机振动给料机，将燃料煤按 需要输送量给进备 1 带式输送机，经过备 2 带式输送机转运至筛分破 碎厂房，由圆振筛进行筛分，筛上大于8mm的块煤进入破碎机，破 碎后的煤给进备 3 带式输送机上；筛下小于 8mm 的合格煤也进入备 3带式输送机上，再经过备4带式输送机转运至锅炉房上煤层，由备 5 带式输送机分别给进锅炉的贮煤斗中。

造气系统生产工艺流程及其职业病危害因素的分布3、 造气系统生产工艺（1）造气 造气过程由吹风、上吹制气、下吹制气、空气吹净五个阶段组成粒度合格的原料块煤，经皮带运至各造气炉料仓，由自动加煤装置将 煤连续均匀地加入造气炉内，与鼓风机鼓入的空气混合进行燃烧，同 时将混有少量空气的过热蒸汽分别从炉底和炉上部通入炉内，与炽热 的炭层发生反应，在造气炉内发生的主要化学反应有：以上反应产生的混合气分别称为上行煤气和下行煤气，上、下行 煤气进入造气余热回收器回收热量后，进入煤气冷却器，洗涤冷却至 常温后送气柜造气炉产生的吹风气经炉上部进入旋风除尘器除尘后 去吹风气回收系统2）原料气压缩工艺原料气压缩系统压缩机分为四级压缩系统来自加压炉气柜的0.004Mpa （g）、40°C半水煤气经原料气压缩 机的三个一级进气缓冲器后分别进入三个一级气缸进行压缩，从三个 一级气缸排出的0.25 Mpa (g)、153°C气体通过三个一级排气缓冲器 后依次进入一级冷却器和一级分离器，温度降到40C并分离冷凝液后 经二级进气缓冲器分别进入二级气缸进行压缩经二级气缸压缩至 0.73 Mpa (g)、122C的气体依次经二级排气缓冲器、二级冷却器和 二级分离器后通过三级进气缓冲器进入三级气缸进行压缩。

经三级气 缸压缩1.8 Mpa (g)、131C的气体依次经三级排气缓冲器、三级冷却 器和三级分离器后通过四级进气缓冲器进入四级气缸进行压缩经四 级气缸压缩的3.55Mpa (g)、131C的气体依次经四级排气缓冲器、 四级冷却器和四级分离器温度降到40C并分离冷凝液后送至变换工 序 3 )吹风气回收吹风气回收是合成氨达到蒸汽自给必须实施的一项节能措施吹 风气主要收集自造气炉，由造气炉来的吹风气以及氢氨回收等回收来 的吹风气与热空气充分混合后，于燃烧炉中燃烧，产生高温(800〜 950 C)烟气，烟气从燃烧炉下部出口经高温空气余热器、高压蒸汽 过热器吸收部分余热后到余热锅炉加热汽包内的软水产生饱和蒸汽， 最后由引风机引至主烟囱排出余热锅炉产生的饱和蒸汽，经高压蒸汽过热器加热升温后，送至 高压蒸汽管网共发电使用4、变换系统生产工艺(1)变换来自原料气压缩的压力3.55 Mpa(g),温度40C的半水煤气进入 气气换热器换热后进入第一混合器 ,与中压蒸汽混合升温至反应温 度，进入第一变换炉进行变换反应，主要化学方程式为：出第一变换炉的变换气经中压废热锅炉回收热量产生中压蒸汽， 然后再经气气换热器进一步降低温度，进入第二混合器配入一定量的 蒸汽后进入第二变换炉。

出第二变换炉的变换气中 CO 降至 2%，温 度265°C，变换气再经过中压废热锅炉、气气换热器、混合器回收热 量，经水冷器将温度降至40C，经分离器分离冷凝液后进入变换气 脱硫工序2）变换气脱硫来自变换工段的变换气，进入脱硫塔的下部 ,与塔顶喷淋而下的 脱硫贫液逆流接触，变换气中的h2s被吸收出塔变脱气中的h2s含 量约20mg/Nm3，温度40C，经变脱气分离器分离掉夹带的栲胶溶液 后，进干法脱硫塔进一步脱硫后，变脱气中的H2SW2ppm后，送往 脱碳装置从脱硫塔顶进入的脱硫贫液吸收了变换气中的 H2S 后，富液从塔 底排出，首先经过涡轮机回收静压能后进入喷射氧化再生槽顶的喷射 器口，与自吸的空气在喷射器混合，形成一股射流，进行强化氧化反 应，然后进入喷射氧化再生槽，这时硫泡沫及溶液从喷射再生槽底迅 速返上在喷射氧化再生槽内，氧化浮选出的硫泡沫自流入硫泡沫槽，由 硫泡沫泵加压送入熔硫釜连续熔硫，熔硫釜排出的清液进入溶液 缓冲槽降温后返回贫液槽，经贫液泵加压到4.0 Mpa后分别送入脱硫 塔循环喷淋脱硫熔硫釜底部排出物为硫磺，凝固后即为硫膏，硫膏 外卖销售各排出点排出的溶液均收集于低位槽。

3） NHD 脱碳 来自变换气脱硫工段的变脱气首先进入气体换热器使其温度降至17°C，经原料气分离器进入脱碳塔底部变脱气由下而上与从塔 顶下来的NHD溶液逆流接触，气体中的CO2被溶剂吸收从塔顶出 来的脱碳气含CO2V0.38%,温度-2C经脱碳气分离器除去少量夹 带的NHD雾沫后，脱碳气进入气体换热器换热，温度升至30C，送 入精脱硫工段从脱碳塔顶进入的贫液在塔内吸收co2后，富液由脱碳塔底部引 出，进入水力透平回收静压能回收能量后的富液进入高压闪蒸槽， 部分溶解的co2和大部分h2在此解吸出来，即高压闪蒸气，送回原 料气压缩机三段入口，作原料气从高压闪蒸槽底部出来的溶液减压进入低压闪蒸槽此时，大部 分溶解的co2气被解吸出来，经气体换热器回收冷量后大部分送往尿 素工段作为尿素原料,其余就地放空从低压闪蒸槽底部出来的溶液经富液泵提压后，其中一少部分溶 液流经溶液过滤器滤除固体杂质大部分溶液送入气提塔溶液自上 而下与塔底送入的气提空气逆流接触进行传质传热，此时溶液中所吸 收的co2被空气气提出来解吸气从塔顶引出，经空气换热器换热后， 引至塔顶约 50m 高度放空气提空气由空气鼓风机经空气过滤器从大气吸入。

先通过空气冷 却器冷却并在空气水分离器中将冷凝下来的水分离掉，进入气提塔底 部去气提含CO2的富液最后从气提塔顶部由空气鼓风机引出NHD 溶液具有吸水性，它将原料气和气提空气中的水份吸收而 使溶液中水含量积累增高，当NHD溶液含水超过3% (wt)就会降 低其吸收CO2性能因此需要抽出部分溶液进行脱水从富液泵出口 引出部分溶液，经过溶液换热器换热后进入脱水塔出脱水塔顶部气 相经脱水塔水冷器冷凝，进入冷凝液贮槽后，不凝气放空，冷凝液用 泵打至水处理系统从脱水塔底部引出的溶液已脱水，经过溶液换热器换热降低温度 后送至地下槽脱水所需热源由脱水搭内的蒸汽盘管提供系统中各排液导淋回收的 NHD 溶液经过排液总管流入地下槽， 存入溶液贮槽，并通过补液泵补入气提塔，保持系统各处的正常液位脱碳工艺流程见图 3-9 4)精脱硫来自脱碳装置的脱碳气，首先进入气液分离器，分离掉夹带的液 滴后，进入精脱硫塔，在该塔脱除h2s然后气体进入合成气压缩工 段 5)合成气压缩来自精脱硫工序的温度40°C、压力3.0 Mpa的精脱气与来自氢氨 回收工序的氢气一起进入本工序，经一段进气分离器分离出夹带的液 滴后进入合成气压缩机低压缸。

精脱气经一段压缩后 ,送往双甲精制工序来自双甲工序的温度6°C、压力7.7 Mpa的精制气，进入合成气 压缩机的高压缸，经七级压缩后在缸内与氨合成工序来的循环气混合 加压至14.3Mpa, 75C后，送至氨合成工序5、甲醇合成系统（1） 双甲精制来自精脱硫装置的精脱气，其总硫小于O.lppm，补入氢回收装 置来的氢回收气，与分子筛再生气一并进入合成气压缩机低压缸，压 缩至7.9MPa，出口温度约为168C,进入双甲精制装置新鲜合成气首先进入第一进出口换气器预热至230C，再进入等 温列管式第一甲醇塔.合成塔壳侧副产2.7MPa的中压饱和蒸汽，并入 中压蒸汽管网出第一甲醇塔的合成气进入第一进出口换热器， 再进入脱盐水预热器回收热量后，进入第一水冷器进一步冷却至 40C，进甲醇分离器分离出液体粗甲醇甲醇分离器出口的合成气进入第二进出口换热器壳侧，预热后进 入第一蒸汽加热器加热至220C后，进入绝热式固定床第二甲醇塔 出第二甲醇塔的气体经过第二进出口换热器冷却至75C后，进入第 二水冷器进一步冷却至40C后，在甲醇水洗塔塔底分离出粗甲醇 从甲醇精馏装置常压塔底来的废水或界外来的脱盐水经废水加压泵 加压后送入甲醇水洗塔。

出甲醇水洗塔的合成气进入甲烷化进出口换热器，预热至280C， 进入第二蒸汽加热器加热至310C，入绝热式固定床甲烷化塔出甲 烷化塔的合成气进入甲烷化进出口换热器壳侧冷却至88°C，再进入 最终水冷器进一步冷却至40C后，经氨冷器冷至8C，进入气液分离 器分离出液相水出气液分离器的气体进入分子筛干燥净化系统甲醇分离器和甲醇水洗塔来的粗甲醇合并后减压送入粗甲醇闪 蒸槽，闪蒸后粗甲醇送精馏装置制得产品精甲醇闪蒸气并入可燃料 气管网送吹风回收装置2）分子筛干燥来自双甲合成含有H2、N2、CH4、Ar及微量H2O、CO、CO,温 度为8C得新鲜合成气进入分子筛干燥净化系统用于分子筛干燥系 统再生的气体取自净化后的新鲜合成气，其量为总新鲜气的4％再 生气经调节阀减压后并由再生气加热器加热至250C后，进入分子筛 干燥器，对其进行再生再生后的气体经再生气水冷器冷至40C后 返回合成气压缩机低压缸入口加以回收利用3 ）甲醇精馏从甲醇合成工段来的粗甲醇，与闪蒸槽来的蒸汽冷凝液在粗甲醇 换热器中换热，达到70C左右进入预精馏塔（简称预塔）中上部进 行蒸馏反应而冷凝液温度降至84C，与加压塔预热器来的蒸汽冷 凝液汇合，一起进入冷凝液冷却器冷却至60C后，进入冷凝液槽， 经冷凝液泵加压返回脱盐水站。

从预塔塔顶出来的馏分经预塔冷凝器I冷凝后，用预塔回流泵加 压后送至预塔塔顶回流未冷凝的轻组分及不凝气体经气液分离器分 离后至吹分气回收系统或高空排放，气液分离器回收的甲醇液自流入 地下槽从预塔塔底出来即为脱除轻组分后的预后甲醇，温度为85°C, 用预后甲醇泵抽出，送至加压塔预热器加热至110C后送入加压塔中 下部，塔底有再沸器加热加压塔上部侧线采出精甲醇，经加压塔冷 却器冷却后送至精甲醇中间槽从加压塔塔顶出口的甲醇蒸汽进入常压塔，在常压塔冷凝再沸器 中冷凝，释放的热用来加热常压塔中的物料常压塔顶部出来的甲醇 蒸汽经常压塔冷凝器冷却后，进入回流槽；塔底液相由常压塔回流泵 引至塔底回流；未冷凝的轻组分经常压塔液封槽后排入大气常压塔 的回流液中采出精甲醇，经常压塔精甲醇冷却器冷却后送精甲醇中间 槽常压塔的中下部有温度为83C杂醇采出，主要成分为异丁基油， 经异丁基油冷却器冷却后送异丁基油槽，经异丁基油泵打入甲醇罐区 的杂醇罐贮存需装车外运时，开启杂醇装车泵，杂醇通过汽车鹤管 输送至汽车槽车外运精甲醇中间槽的精甲醇经分析合格后，通过精甲醇。