第一章 尿素生产概述
1.1尿素生产的原理
尿素的合成原料是氨和二氧化碳，这两种原料均来自合成氨装置。尿素合成的条件为：188℃，15.6，进料氨与二氧化碳的物质的量比是3.6，水与二氧化碳的物质的量比是0.67[2]。
一般认为在合成塔尿素的反应分以下两部进行 第一步，氨基甲酸铵的生成。反应式为：
2NH3(l)?CO2(g)?NH4COONH2(l)?Q1
第二步，氨基甲酸铵脱水。反应式为：
NH4COONH2(l)?CO(NH2)2(l)?H2O(l)?Q2
1.2尿素生产的方法
由于这两个反应都是可逆反应，因此氨与二氧化碳不可能全部转化为尿素。在工业生产条件下，二氧化碳转化率仅在5070%之间[3]。为了分离和回收未反应的氨和二氧化碳，可将合成熔融物加热分解，使气体逸出。但要将逸出的氨与二氧化碳全部或部分返回合成塔重新合成尿素，这就出现了各种不同的流程。有循环法，半循环法和全循环法。
全循环法又可以分为热气全循环法、矿物油全循环法、气体分离全循环法、水溶液全循环法及汽提全循环法。
气提全循环法又可以分为二氧化碳汽提法、氨汽提法和双汽提法。
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第二章 斯那姆氨汽提工艺
2.1工艺基本原理
汽提是使尿液中的甲铵按下述反应分解为NH3和CO2的过程：
NH4COONH2(l)?2NH3(g)?CO2(g)?Q
这是一个可逆体积增大的反应[4]。我们只要能够供给热量，降低压力或降低气相中NH3和
CO2某一组分的分压都可使反应向右方进行，以达到分解甲铵的目的。汽提法是在保持压
力与合成塔相同的条件下，在给热量的同时采用降低气相中NH3和CO2某一组分的过程。当温度为T℃时，纯态甲铵的离解压力与各组分（NH3和CO2）的分压的关系按以上化学方程式可作如下表示：设总压力为则从反应式中可以看到氨分压为2/3二氧化碳分压为1/3如反应式在温度为t℃时的平衡常数为，则:
Kt?(2/3Ps)2(1/3Ps)?4/27Ps3
假如氨和二氧化碳之比不是按2：1状态存在，在温度仍为t℃时，它的总压力为P，其各组分的分压为：NH3的分压
PNH3?总压?氨的分子数=P?XNH3
CO2的分压
2PCO2?总压?二氧化碳的分子数P?XNH3
XNH3和XCO2分别为气体中氨，二氧化碳的分子分数这样反应式在温度为t℃时平衡常
数应为：
2Kt?(P?XNH3)2?(P?XCO2)?P3?XNH?XCO2 3温度相同，平衡常数应相等，所以当温度为t℃
34/27Ps3?P3?XNH?XCO2 3?P?30.53X3NH3?XCO2Ps
23但纯甲胺在某一固定温度下离解力为不变的常数C，所以
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P?30.53X2NH3?XCO2
从此式可以看出，当趋近于1时，则XNH3必趋近于0，就趋近于0，则XCO2趋近于无限大，就是说当甲铵液用二氧化碳气体通入，气相中几乎全为二氧化碳时（XCO2=1）P趋于无限大，即甲铵的离解压力近于无限大，我们知道如果甲铵在某温度下的离解压力大与操作压力，甲铵就会得到分解，现分解压力为无限大，大于固定操作压力，所以液相中甲铵就进行分解，这就是二氧化碳气提法分解甲铵的理论基础[5]。
2.2工艺特点
（1）高NH3/CO2高转化率
合成塔入口物料中NH3/CO2为3.3-3.6，塔内操作温度186-189℃,操作压力约15.5，
CO2的单程转化率可达65-67%。
（2）热利用率高能耗低
a.采用钛材的降模式氨气提塔，操作温度高达205℃左右，气体效率高，从而减轻了下游工序的分解负荷，降低了共用物料的消耗。
b.中压分解气的冷凝热，用于真空预浓缩器蒸发尿液；低压分解气和解吸气在液氨预热器加热液氨；蒸汽冷凝液用于高压甲铵泵后加氨液加热。这些措施相当于节省蒸汽约400kg尿素。使蒸汽和冷却水的消耗降低。另外，工艺冷凝液经处理后，可直接作为锅炉给水使用，也相应减少了操作费用。
(3)操作弹性大年运转率高[6]
由于该装置的防腐性能好，可在40%的生产负荷下稳定运行，封塔时间可达4天也不需要排放，事故排除后即可快速开车，提高了装置的运转率。本装置的年运转天数可达340天左右。
(4)设备水平布置
尿素合成工段采用了高压喷射器作为抽吸循环甲铵液的动力，使得合成塔高压设备直接坐落于地面上，无需高层框架。使安装和维修费用降低。
(5)操作安全性强
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