第一章 概述 1
第一节 尿素工业的发展 1
目录 1
第二节 尿素的性质 2
一、尿素的物理性质 2
二、尿素的化学性质 2
第三节 尿素的用途及产品标准 3
第四节 生产尿素的原料及质量要求 4
一、氨 4
二、二氧化碳 4
第五节 尿素生产方法简介 5
第二章 尿素生产工艺流程 7
第一节 原料的压缩和净化 7
一、二氧化碳气的压缩和净化 7
第二节 尿素的合成 8
二、氨的净化和输送 8
第三节 循环回收 9
一、一段分解 9
二、二段分解 9
三、闪蒸 9
四、一段循环 10
五、二段循环 10
第四节 尾气吸收与解吸 11
一、尾气吸收 11
二、尾气解吸 11
第五节 蒸发和造粒 11
第六节 蒸汽和蒸汽冷凝液 12
第七节 循环冷却水 12
一、碳铵改产尿素的合成氨配套工程 13
第八节 脱盐水 13
第九节 小型尿素装置的配套工程 13
二、公用工程 14
附 仪表阀门位号说明一览表 15
第三章 尿素生产工艺原理 22
第一节 尿素的合成 22
一、尿素合成的基本原理 22
二、尿素合成反应工艺条件选择 29
三、尿素合成塔正常生产时的状态变化 35
第二节 未反应物的分离 37
一、减压加热分离的基本原理 37
二、一段分解 40
三、二段分解 47
五、解吸 50
四、闪蒸 50
第三节 未反应物的回收 54
一、三元系相图的应用说明 55
二、一段吸收工艺条件的选择 68
三、二段吸收工艺条件的选择 75
第四节 尿素溶液的蒸发造粒 77
一、尿素溶液的蒸发特性 77
二、尿素溶液蒸发工艺条件的选择 80
三、尿素造粒 82
第五节 尿素生产过程中缩二脲的生成 84
一、影响缩二脲生成的因素 85
第六节 尿素－甲铵液对不锈钢腐蚀的机理及其影响 93
一、尿素－甲铵液对不锈钢腐蚀的机理 93
二、尿素－甲铵液对不锈钢腐蚀的影响因素 94
一、合成塔结构 99
第四章 小型尿素装置生产设备 99
第一节 尿素合成塔 99
二、合成塔的维护 100
三、合成塔的检查 101
第二节 一段分解系统设备 103
一、预蒸馏塔 103
二、一分加热器 104
第三节 一吸塔 104
第四节 二分塔 106
第五节 蒸发器 108
一、二段蒸发器结构 108
二、升膜式蒸发器的特点 109
附小型尿素装置生产设备一览表 110
一、系统吹除与清洗 114
第一节 系统开车前处理 114
第五章 尿素装置的试车 114
二、严密性试验 117
三、真空试验 121
四、仪表系统调试 122
五、机泵单体试车 122
第二节 联动试车 134
一、联动试车应具备的条件 134
二、试车前应加的临时措施 135
三、试车方法 135
第三节 原始开车 139
一、原始开车前的准备 139
二、引脱盐水 139
四、引蒸汽 140
五、合成塔预热 140
三、引冷却水 140
六、充液 142
七、中低压系统充压、氨系统排水 142
八、引氨 143
九、氨升压及氨循环 143
十、化工投料 144
十一、合成塔出科前的准备 145
十二、合成塔出料及循环系统调节 145
十三、蒸发系统开车 146
十四、解吸系统开车 147
十五、短期停车后开车应注意的问题 147
第四节 停车 148
一、长期停车 148
二、短期停车（A）、中压保压保液停车 151
三、短期停车（B）、中压排空停车 152
四、紧急停车 153
第六章 正常生产 155
第一节 正常生产工艺指标 155
一、尿素合成塔工艺指标 155
二、一段循环工艺指标 155
三、二段循环工艺指标 155
四、蒸发系统工艺指标 156
五、解吸系统工艺指标 156
第二节 物料平衡 156
一、进界区条件 156
二、产品产量和质量 167
三、每吨颗粒尿素主要原料、动力消耗值 167
四、物料平衡说明 167
五、物料平衡表和循环冷却水、蒸汽用量表 167
第三节 正常调节与异常情况处理 168
一、合成塔的正常调节 169
二、中压分解系统的正常调节 178
三、中压吸收系统正常调节和异常情况处理 182
四、低压分解回收系统的正常调节和异常情况处理 191
五、蒸发和造粒的正常控制和异常情况处理 193
六、尾气的爆炸性及预防 199
第四节 正常生产中的基本检查 203
一、二氧化碳压缩机厂房 203
二、泵厂房 203
三、合成、循环系统 203
四、蒸发、造粒系统 203
五、解吸系统 204
一、二氧化碳脱除的基本原理 205
第一节 碳酸丙烯酯法 205
第七章 二氧化碳的脱除 205
二、碳酸丙烯酯脱碳的工艺流程 215
三、主要设备 217
四、原始开车 217
五、正常生产及操作 220
第二节 NHD及MDEA法脱除二氧化碳简介 228
一、NHD（Selexol）法 228
二、改良（或活化）MDEA法 231
第八章 小型尿素装置管道及安装 236
第一节 管道分类 236
一、按设计压力为主要参数进行管道分级 236
二、按化工物料介质分类 236
三、按制造方法分类 236
四、按制造材料分类 236
第二节 管材的选用 238
二、铜管 239
三、不锈钢管 239
一、碳钢管 239
第三节 管道的配置 240
第四节 管道的保温 242
一、需要保温的尿素设备管道 242
二、尿素装置设备管道保温形式 242
三、保温材料的选择 242
四、绝热结构与施工 243
五、蒸汽伴管保温和蒸汽夹套保温的设计安装要求 245
第五节 阀门的选用及分类 247
一、阀门的分类 247
二、尿素生产阀门的选用原则 247
三、尿素装置常用阀门的结构和工作原理 249
一、温度测量仪表 252
第九章 小型尿素装置仪表与控制 252
第一节 测量仪表 252
二、压力测量仪表 259
三、流量测量仪表 260
四、液位测量仪表 264
五、成分分析仪表 266
第二节 电动Ⅲ型单元组合仪表 268
一、变送单元 268
二、调节单元 270
三、运算单元 273
四、比例积算器 274
五、显示单元 274
第三节 调节阀和阀门定位器 274
一、调节阀 274
二、阀门定位器 279
第四节 小型尿素装置自动化及DCS系统 280
一、小型尿素装置自动化 280
二、DCS控制系统在小型尿素装置生产中的应用 290
第十章 小型尿素装置生产分析 297
第一节 概述 297
第二节 取样方法 297
一、球胆法 297
二、容量瓶法 298
三、磨口瓶法 298
四、固化法 299
五、真空筒法 299
六、吸收管法 299
一、尿素原料气分析 300
第三节 原料分析 300
二、原料液氨分析 309
第四节 中间分析 311
一、合成塔出口熔融物分析 311
二、氨冷凝器（B、C）出口气体、惰洗器出口气体和放空尾气的分析 317
三、预蒸馏塔出口气体、二分塔出口气体、二循一冷凝器入口气体、解吸冷凝器出口气体的分析 318
四、液氨泵密封水、一吸冷却器出口循环冷却水、解吸冷凝器出口冷凝液、中间冷凝液的分析 319
五、一吸塔出口气体、一吸塔上部气体中的二氧化碳的分析 319
六、合成塔出口熔融物中镍含量的测定 322
七、其他各部分的气液分析 323
第五节 尿素成品分析 324
附 尿素装置分析项目一览表 324
第十一章 安全技术 331
第一节 工艺物料特性及防护措施 331
一、氨 331
二、二氧化碳 332
四、氨基甲酸铵和尿素溶液 333
三、硫化氢 333
第二节 一般安全要求 334
一、电气设备的安全要求 334
二、设备维护及检修注意事项 334
第三节 各工序安全操作注意事项 335
一、一般要求 335
二、二氧化碳压缩机岗位 335
三、泵岗位 335
四、合成、循环岗位 336
五、蒸发造粒岗位 336
六、成品包装岗位 336
七、化验岗位 337
八、投料前应具备的安全条件 337
二、预蒸馏工艺的改进 339
三、预蒸馏艺流程改进后的效果 339
第十二章 水溶液全循环法尿素工艺技术的发展 339
一、原预蒸馏工艺的不足 339
第一节 预蒸馏工艺流程的改进 339
第二节 减少尿素损失的措施 341
一、蒸发流失尿素的回收 341
二、解吸－水解尿素回收工艺 342
第三节 中压分解自汽提技术 343
一、中压分解自汽提技术的工艺过程 343
二、中压分解自汽提技术的优点 343
第四节 小型尿素装置高压圈改造 345
一、五环化学工程公司的方法 345
二、海懋工程有限公司等合作开发的SHS法 347
附录 非国际单位换算 349