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汽提法尿素工艺流程简述
1、CO2压缩
来自低温甲醇洗的CO2气体进入CO2 压缩机，经压缩到1.43Mpa（A绝压）后冷却到80℃，进入CO2 脱硫槽，在脱硫槽中脱除CO2气中的无机硫和有机硫。脱硫后的CO2气加入来自工艺空气压缩机的防腐空气后进入中压CO2冷却器，冷却到40℃送入CO2压缩机的三段入口，经三、四、五段压缩后的CO2气体压力为15.9Mpa（A），约125℃进入高压CO2加热器，加热至200℃进入脱氢反应器，在脱氢反应器中可燃烧气体与氧气燃烧，脱除其中的可燃气体。脱除可燃气体后的CO2温度将升至250℃左右。进入高压CO2冷却器冷却到120℃送入尿素装置。 1)脱硫
由于脱氢触媒对硫中毒十分敏感，要求气体中的总硫含量小于0.1ppm，因此需配套设置精脱硫。从目前开发成功的干法精脱离硫技术比较，最为成功的首选湖北化学所JTL-1，其特点如下： （1）采用常温脱硫+水解有机硫分层装填“夹心饼”式组合型式。开发的精脱硫剂均可在低常温下（5～100℃）使用，脱硫精度高（＜0.03ppm）。常温脱硫剂用T101，中间采用有机硫水解剂（T504），最后再装T102精脱硫剂。最终出口气体达到Ts≤0.03ppm。
（2）开发由上述各种精脱硫的剂组合的JTL-1常温精脱硫新工艺。JTL-1新工艺可以解决以煤、重油制气的各种工况下的精脱硫。与传统的高温精脱硫工艺（Co-Mo加氢催化剂串ZnO）相比较，它们有显著的优势：几乎无能耗价格低廉，不需硫化或还原，操作简单、 2）脱氢
脱H2过程的原理是CO2中的可燃气体在铂催化剂的作用下，在150℃下可与氧气发生燃烧反应：
H2 + 1/2 O2 = H2O + 57798cal/mol CO + 1/2 O2 = CO2 + 67786cal/mol
以上反应均为放热反应，反应后的CO2气体温度升到180℃左右，必须冷却到120℃才能进入系统。 2、尿素装置
尿素是通过液氨和气体二氧化碳在约170～185℃ 13.5～14.5MPa 下按下列反应合成的:2NH3 + CO2 = NH2COONH4 NH2COONH4 = NH2CONH2 + H2O
反应首先生成氨基甲酸铵（简称甲铵），该反应迅速，为放热反应；第二个反应很慢，为吸热反应，甲铵脱水生成尿素。二氧化碳在整个合成反应中的转化率为80～81%。
从尿素合成塔排出的未反应的甲铵通过气提、加热分解，以水溶液的形式被回收。
（1）原料氨和二氧化碳的压缩、输送
来自界区的原料液氨经氨过滤器送到高压液氨泵（P4121A/B/C）加压到约
16.2MPa（A）。为防止泵堵塞，液氨中的杂质在氨过滤器中除掉，高压液氨泵入口处的温度必须高于15℃，同时要比操作压力下的沸点低至少10℃以免产生汽
蚀。液氨经高压喷射器进入高压甲铵冷凝器。
从二氧化碳压缩机来的二氧化碳约为125℃，15.0MPa（A）进入气提塔。 （2）高压合成及回收
摩尔比为2:1的液氨和二氧化碳进入合成工段。尿素合成塔（T4131）的液体混合物通过降液管流至CO2气提塔（E4131），温度为180～183℃。在塔内混合液与二氧化碳逆流接触，同时被加热。由于CO2的气提作用，降低气相中的NH3 的分压，从而使NH3从溶液中大量析出，而溶液中的NH3含量降低，甲铵分解所需的热量由高压蒸汽饱和器（V4172）产生的约2.0MPa（A）的蒸汽提供。气提塔顶气体送入高压甲铵冷凝器（E4132）顶部，液氨和从高压洗涤器（E4133）排出的甲铵液经高压喷射器（J4131）也送到高压甲铵冷凝器顶部，在此进行甲铵生成反应，并副产低压蒸汽。此处液氨的加入时为了调节尿素合成塔顶的出口气相NH3/CO2的摩尔比为3.0～3.5，这是尿素生成所需的最适宜的比例。高压甲铵冷凝器底部出来的甲铵液、冷凝及未冷凝的氨和二氧化碳混合物进入尿素合成塔底部，进行尿素的生成反应。
合成塔出口气体送入高压洗涤器进行冷凝吸收，高压洗涤器由下部的管壳式换热器和上部的填料床层两部分组成。填料床层里的气体被来自低压甲铵冷凝器（E4141）的甲铵液吸收，冷凝热在换热器里被加热的冷却水移走，热水在闭路循环系统里循环。气体中大部分氨和二氧化碳在高压洗涤器中被冷凝下来，甲铵液流入高压喷射器，通过液氨输送到高压甲铵冷凝器，高压洗涤器未冷凝的气体送往低压吸收塔（T4132）。 （3）低压循环
在低压循环系统，离开气提塔底的尿素溶液中，几乎所有未反应的氨和二氧化碳都被回收。
气提塔底排出的尿液溶液首先减到约0.4MPa（A）,结果一部分甲铵分解蒸发，所需热量由溶液本身提供，溶液温度降低。盖汽液混合物在精馏塔（T4141）中得到分离，精馏塔（T4141）上部的气相经低压甲铵冷凝器（E4141）冷凝后进常压吸收塔。尿素溶液经精馏塔（T4141）下部的换热器加热，使溶液中的甲铵液分解，同时NH3、CO2 和水蒸发掉。
在精馏塔（T4141）下部，气相与液相分离。气相进入填料床层，与从顶部进入的冷尿素溶液接触，从而使气相中的部分水蒸汽冷凝。从精馏塔底出来的尿素溶液进入闪蒸槽（V4141），压力降到约0.044MPa（A）。从闪蒸槽出来的气体在真空系统冷凝，尿素溶液进入尿液贮槽（V4142）。
离开精馏塔的气体从底部进入低压甲铵冷凝器（E4141）几乎全部北冷凝下来，冷凝热被循环水带走。
从低压甲铵冷凝器（E4141）出来的气液混合物进入低压甲铵冷凝器液位槽（V4143），在约0.32MPa（A）下分离，气体进入常压吸收塔（T4142），其中的NH3和CO2被工艺冷凝液吸收。甲铵溶液被高压甲铵泵（P4141A/B）加压到约14.2MPa（A）送到高压洗涤塔（E4133）。
在低压甲铵冷凝器（E4141）中，NH3和CO2的最适宜比例约为2:1，该值通过加入液氨来控制。甲铵溶液中水的含量约为31%，该值通过加入工艺冷凝液来控制。通过控制温度控制低压甲铵冷凝器（E4141）中的压力约为0.31MPa（A）。 （4）尿液的贮存和蒸发
通过尿液泵（P4142A/B）把尿毒溶液从尿液贮槽（V4142）中送到一段蒸发器（E4151），使尿液浓度达到95%（wt）,操作压力为0.033MPa（A），操作温度
为130℃。
在一段蒸发分离器（V4151）中，气液分离。气相进入真空系统进行冷凝，真空系统放空气直接排入大气，其中仅含有微量氨。排出的尿素溶液进入二段蒸发器（E4152），正常操作压力约为0.0033MPa（A）。
在二段蒸发分离中，尿素浓度达到99.7%（wt）,温度达到约140℃，气液混合物杂二段蒸发分离器（V4152）中分离，气相液进入真空系统进行冷凝。 真空系统排出的冷凝液送入氨水槽（V4161）。
从二段蒸发分离器（V4152）中出来的熔融尿素通过熔融尿素泵（P4151A/B）被送往造粒塔进行造粒。 （5）尿素造粒
离开二段蒸发分离器（V4152）的熔融尿素有熔融泵（P-4151A/B）送往造粒喷头（X4171A/B）,喷头喷出的尿素在造粒塔（T-4171）内一液滴下降，同时与冷空气接触而被冷却固化未尿素颗粒。造粒塔顶的气体进入顶部的粉尘回收装置，经洗涤后放空。
尿素颗粒在造粒塔底部用旋转刮料机（X-4172）刮下，通过装有自动称量核子秤的尿素产品皮带输送机送尿素包装工段。 （6）解吸水解系统
来自常压吸收塔（T4142）的工艺冷凝液含有氨、二氧化碳和尿素，通过解吸给料泵（P4162A/B）从氨水槽（V4161）中经由解吸塔换热器（E4165）送到解吸塔（T4161）上部分。
在解吸塔（T4161）上部分，大量氨和二氧化碳被解吸塔下部的气体和水解塔（T4162）的塔顶气汽提。解吸塔(T4161)上半部的液体通过水解塔给料泵（P4164A/B）经由水解换热器（E4166）（从约138℃加热到190℃），送到水解塔（T4162）顶，在这里尿素分解为氨和二氧化碳，同时被加热到约200℃。分解和加热所需的蒸汽有水解塔底的蒸汽提供，该蒸汽同时做为安和二氧化碳的汽提剂。通过从液相中汽提这些组分，尿素平衡向左移动（见前面的第二个反应方程式），这样，水解塔底部流出液中尿素含量非常少。工艺冷凝液与水解塔产生的蒸汽逆流接触。
离开水解塔（T4162）的工艺冷凝液含有微量氨和二氧化碳，在水解换热器（E4166）中从200℃冷却到约147℃,被送到解吸塔（T6861）下半部，其中的氨和二氧化碳被蒸汽汽提。塔顶气进入解吸塔（T6861）上半部分做为汽提气。离开解吸塔（T4161）底部的工艺冷凝液一次进入解吸塔换热器（E4165）及废水冷却器（E4168）冷却到40℃送往脱盐水站，其中含有微量氨和尿素（氨＜5ppm,尿素＜5ppm）。
解吸塔（T4161）塔顶气在回流冷凝器（E4167）中冷凝，排放气被送往常压解吸塔（T4142），液体通过回流泵（P4165AB）送到低压甲铵冷凝器（E4141）。 为保护工艺冷凝液处理系统设备不被腐蚀，在解吸塔（T4161）底部加入少量空气。