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尿素生产工艺

摘要：讨论了尿素的性质、尿素的生产方法、工艺、尿液的加工方法、尿素的

贮存方法、尿液的设备合成塔和合成塔的操作控制分析以及尿素在各个领域的应

用.本文着重介绍了用水溶液全循环法生产尿素,以及它的发展前景.

关键词：尿素尿素生产工艺

前言

目前，中国是世界上最大的化肥生产和消费大国，合成氨年生产能力已达

4222万吨。但合成氨一直是化工产业的耗能大户。6月7日～8日，全国合成氨

节能改造项目技术交流会在北京召开，明确了“十一五”期间合成氨节能工程在

降耗、环保等方面要达到的具体目标。

据了解，十多年来，我国合成氨装置先后经过油改煤、煤改油、油改气和无

烟煤改粉煤等多次反复的原料路线改造和节能改造，先后在烃类蒸汽转化工段、

变换工段、脱碳工段、控制系统等进行了数十项大型改造。其中造气炉、炉况监

测与系统优化、脱硫系统等技改始终是重点。但是，由于装置原料路线、资源供

应、运输、资金与技术成熟度等诸多方面原因，合成氨节能技术改造的效果始终

未能达到预期目标。到2004年底，合成氨单位能耗平均为1700千克标煤／吨，

吨氨平均水平与国际先进水平相差600～700千克标煤。据了解，合成氨节能改

造项目的具体实施由中国化工节能技术协会负责。

1.概述

1.1尿素性质

尿素：学名为碳酰二胺，分子式为CO（NH），相对分子量为60.06。因最

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早由人类及哺乳动物的尿液中发现，故称为尿素。

纯净的尿素为无色、无味、无臭的针状或棱柱状的晶体，含氮量46.6%，

工业尿素因含有杂质而呈白色或浅黄色。

尿素的熔点在常压下为132.6℃，超过熔点则分解。尿素较易吸湿，其吸湿

性次于硝酸铵而大于硫酸铵，故包装、贮存要注意防潮。尿素易容于水和液氨，

其溶解度随温度升高而增大，尿素还能容于一些有机溶剂，如甲醇、苯等。

常温时，尿素在水中缓慢地进行水解，最初转化为氨基甲酸铵，然后形成碳

酸铵，最后分解为厂氨和二氧化碳。随着温度的升高，水解加快，水解程度也增

大，在145℃以上尿素的水解速度剧增。这一点对尿素的生产有实际的影响，故

在循环和蒸发工序应于注意。但在60℃以下，尿素在酸性、碱性或中性溶液中

不会发生水解作用。

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尿素在高温下进行缩合反应，生成缩二脲缩三脲和三聚氰酸。缩二脲会烧

伤作物的叶和嫩枝，故应控制产品中缩二脲的含量。往尿液中加入销铵，对尿素

能起到稳定作用。

1.2尿素目前市场分析

今年上半年，尿素市场仍然呈现比较明显的强势特征，产量增加，需求旺盛，

市场交投活跃，价格在相对高位运行，基本上是近几年来上半年尿素市场良好走

势的一种延续。具体说来，今年上半年尿素市场主要呈现以下几方面的特点：一

是价格先低后高，平均价位居于相对高位。今年1月份的时候，尿素价格还处于

比较低的位置，但在春节过后，尿素价格出现了明显的上涨走势，普遍上涨了

150～200元（吨价，下同），高的超过了250元。3、4月份的时候尿素价格高

位盘整，变化不大，5月份后出现了第二波大幅上涨行情，到6月上中旬时，尿

素出厂价普遍达到了1820～1900元的高位。二是尿素产量增加速度较快。今年

上半年我国的尿素产量增加速度较快。据统计，5月份全国共生产尿素183万吨

（折纯，下同），比去年同期的166万吨相比增长