第1章 化工基础知识 1
1.1 工艺基础知识 1
1.1.1 流体的主要物理量 1
1.1.2 化工单元操作 3
1.1.3 化学反应与化学平衡 24
1.1.4 基本化工单元系统 27
1.2 设备基础知识 33
1.2.1 管道与管件 33
1.2.2 阀门 34
1.2.3 静设备 38
1.2.4 动设备 42
1.2.5 润滑 72
1.3 电气仪表基础知识 73
1.3.1 电气基础知识 73
1.3.2 仪表和自动控制基础知识 79
第2章 尿素工艺基础知识 102
2.1 尿素生产中物料的物化性质 102
2.1.1 氨 102
2.1.2 二氧化碳 102
2.1.3 尿素 103
2.1.4 氨基甲酸铵 103
2.1.5 缩二脲 104
2.1.6 水 104
2.1.7 双氧水 104
2.1.8 甲醛 105
2.2 尿素工艺相图的基本知识 105
2.2.1 相律 106
2.2.2 相图 107
2.2.3 单组分相图 108
2.2.4 二组分相图 109
2.2.5 三组分相图 112
2.3 尿素的合成 123
2.3.1 尿素的合成反应化学平衡 123
2.3.2 影响尿素合成反应化学平衡的因素 124
2.3.3 尿素合成反应速度 127
2.3.4 尿素合成反应工业生产条件的选择 129
2.4 尿素生产过程副反应 131
2.4.1 缩二脲的生成 131
2.4.2 尿素的水解反应 133
2.5 未反应物的分解与回收 135
2.5.1 未反应物的减压、加热分解 135
2.5.2 未反应物的高压分解 139
2.5.3 未反应物的回收 144
2.6 尿素溶液的蒸发与造粒 149
2.6.1 Ur-H2O平衡相图与尿素溶液蒸发的工艺条件 149
2.6.2 尿素喷淋造粒原理 151
2.7 常用计算 152
2.7.1 氨碳比（NH3/CO2）的计算 152
2.7.2 水碳比（H2O/CO2）的计算 153
2.7.3 水尿比（H2O/Ur）的计算 154
2.7.4 CO2转化率计算 154
2.7.5 气提效率计算 154
2.7.6 简单物料平衡计算 155
2.7.7 简单热量计算 156
2.7.8 离心泵有效功率和效率计算 157
2.7.9 理想气体计算 158
第3章 尿素生产工艺及技术特点 158
3.1 概述 159
3.1.1 尿素的发现与合成 159
3.1.2 尿素生产技术发展 159
3.1.3 我国尿素工业发展概况 160
3.1.4 尿素生产工艺原则流程 160
3.2 斯塔米卡邦CO2气提法尿素工艺 161
3.2.1 工艺流程 161
3.2.2 界区条件与消耗定额 168
3.2.3 工艺特点 169
3.3 斯纳姆氨气提法尿素工艺 170
3.3.1 工艺流程 170
3.3.2 消耗定额 174
3.3.3 工艺特点 174
3.4 ACES尿素装置工艺 175
3.4.1 工艺流程 175
3.4.2 公用工程消耗 176
3.4.3 工艺特点 176
3.5 蒙特爱迪生等压双气提（IDR）法尿素装置工艺 176
3.5.1 工艺流程 176
3.5.2 消耗定额 179
3.5.3 工艺特点 179
3.6 尿素装置公用工程系统 180
3.6.1 蒸汽和冷凝液系统 180
3.6.2 循环水系统 182
3.6.3 仪表风系统 185
3.7 尿素造粒方法 185
3.7.1 喷淋造粒 186
3.7.2 机械造粒——大颗粒尿素制备专利技术简介 188
3.8 尿素工艺技术的改进 193
3.8.1 尿素合成塔采用高效塔板 193
3.8.2 斯塔米卡邦池式反应器工艺（Urea 2000+TM） 194
3.8.3 合成塔出液NH3/CO2自动控制系统 197
第4章 尿素设备使用与维护 197
4.1 常用工具 199
4.1.1 “F”扳手 199
4.1.2 活扳手 199
4.1.3 管子钳 199
4.1.4 听棒 199
4.1.5 便携式测振仪器 199
4.1.6 便携式测温仪 199
4.1.7 对讲机 199
4.1.8 矿灯 200
4.1.9 皮管 200
4.1.10 手提式缝包机 200
4.2 阀门的操作与维护 200
4.2.1 阀门的操作 200
4.2.2 阀门的维护 200
4.3 管线的操作与维护 201
4.3.1 管线的操作 201
4.3.2 管线的维护 201
4.4 静设备的操作与维护 202
4.4.1 换热器 202
4.4.2 压力容器 204
4.4.3 储槽 204
4.4.4 尿素装置主要静设备 205
4.4.5 尿素高压设备氨渗漏 225
4.5 动设备的操作与维护 227
4.5.1 一般离心泵 228
4.5.2 小型高速离心泵 228
4.5.3 螺杆泵 229
4.5.4 齿轮泵 229
4.5.5 小型柱塞泵 230
4.5.6 活塞式空气压缩机 230
4.5.7 罗茨风机 231
4.5.8 离心式高压氨泵 232
4.5.9 柱塞式高压氨泵 233
4.5.10 离心式高压甲铵泵 235
4.5.11 柱塞式高压甲铵泵 236
4.5.12 汽轮机 238
4.5.13 二氧化碳机组 242
4.5.14 旋转型造粒喷头 244
4.5.15 大颗粒尿素造粒机的日常维护 244
4.5.16 刮料机 245
4.5.17 皮带机与卸料小车 246
第5章 尿素设备腐蚀与防护 246
5.1 尿素生产腐蚀机理 247
5.1.1 中间产物的化学性腐蚀 247
5.1.2 电化学腐蚀 247
5.2 尿素生产过程介质因素对腐蚀的影响 248
5.2.1 均匀腐蚀 248
5.2.2 坑蚀 248
5.2.3 缝隙腐蚀 248
5.2.4 晶间腐蚀 248
5.2.5 选择性腐蚀 249
5.2.6 应力腐蚀 249
5.2.7 冷凝腐蚀 249
5.2.8 磨蚀 249
5.3 防腐蚀措施 249
5.3.1 工艺介质防腐 249
5.3.2 耐腐蚀材料 251
5.3.3 尿素生产中的防腐蚀措施 254
第6章 尿素装置工艺操作 258
6.1 尿素生产运行记录 258
6.2 尿素生产特点与操作注意事项 258
6.3 CO2气提工艺装置操作 259
6.3.1 装置开车操作要点 259
6.3.2 装置正常操作要点 271
6.3.3 装置停车操作要点 288
6.4 氨气提法尿素装置工艺操作简述 294
6.4.1 开工前准备工作 294
6.4.2 化工投料 295
6.4.3 合成塔出料前的准备 296
6.4.4 合成塔出料和出料后调节 296
6.4.5 封塔停工 296
6.4.6 封塔停工后开工 297
6.4.7 长期停工 297
第7章 故障判断与处理 298
7.1 工艺故障 298
7.1.1 CO2流量突降 298
7.1.2 氨量突降 300
7.1.3 尿素高压系统常见工艺故障 300
7.1.4 循环系统常见工艺故障 307
7.1.5 蒸发和造粒系统常见工艺故障 310
7.1.6 氨水槽中氨水浓度升高 314
7.1.7 装置外输蒸汽冷凝液电导率升高 315
7.2 设备故障 315
7.2.1 阀门故障 315
7.2.2 生产过程中安全阀起跳 317
7.2.3 设备、管道汽击振动 318
7.2.4 管道堵塞故障 319
7.2.5 工艺介质结晶堵塞塔、换热器 321
7.2.6 设备静密封点泄漏 322
7.2.7 尿素合成塔不锈钢内衬发生泄漏 323
7.2.8 尿素合成系统高压换热器壳侧防爆板破裂 323
7.2.9 高压洗涤器防爆空间防爆板（泡罩）破裂 324
7.2.10 生产过程高压甲铵冷凝器列管泄漏故障 325
7.2.11 气提塔列管发生爆管 326
7.2.12 高压甲铵泵跳车 326
7.2.13 高压氨泵跳车 327
7.2.14 CO2机组跳车 327
7.2.15 高速离心氨泵或甲铵泵故障 328
7.2.16 柱塞式氨泵或甲铵泵故障 329
7.2.17 CO2机组故障 331
7.2.18 一般离心泵故障 334
7.2.19 刮料机故障 335
7.2.20 尿素输送皮带机故障 336
7.2.21 卸料小车故障 336
7.2.22 电动机故障 337
7.2.23 大颗粒尿素造粒设备故障 338
7.3 仪表故障 339
7.3.1 仪表运行故障与维护 339
7.3.2 仪表故障时的工艺处理 340
7.4 公用工程故障 348
7.4.1 停晃电 348
7.4.2 停蒸汽 350
7.4.3 仪表风中断 350
7.4.4 循环冷却水中断 350
第8章 安全、环保与节能 352
8.1 安全 352
8.1.1 装置有关安全规定 352
8.1.2 危险物料的使用与防护 352
8.1.3 尿素生产过程爆炸危险 357
8.2 环保 361
8.2.1 尿素生产过程污染源 361
8.2.2 污染控制 363
8.3 节能降耗 366
8.3.1 尿素生产过程节能降耗措施 366
8.3.2 尿素物耗与能耗统计 367
8.4 节水减排 368
参考文献 370