贾泽伟

中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 内蒙古鄂尔多斯 017300

近年来，能源问题成为社会普遍关注的话题，节能降耗是未来各行各业发展的必然趋势。自2007 年起，我国进入工业化快速发展时期，许多高能耗、大排量的企业不断增多。这些非“绿色化工”企业就占据了全国工业行业排放总量和能源消耗量的70%，相对于其他6 大行业发展速度提高了7%[1]。因此，为尽可能的降低煤化工企业对我国环境的影响，实施煤化工生产的节能降耗迫在眉睫。

1 工业尿素生产的原理及应用

1.1 工业尿素生产工艺的原理

尿素，化学名称是碳酰二胺，其是一种动物蛋白质代谢后的产物，是一种由碳、氮、氧和氢等形成的有机化合物。在农业生产中，尿素主要是用作植物的氮肥。目前，工业上常用的尿素合成工艺主要是CO2气提法和氨汽提两种方法。其合成原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，其化学反应如下所示：

工业合成流程是：由液氨和二氧化碳反应生成含氨和氨基甲酸铵的尿素溶液，经过高温作用脱水生成尿素。

1.2 煤化工企业尿素生产在工业中的应用

尿素属于中性速效肥料，长期施用不会恶化土壤，其物理性质稳定，不易挥发，它具有营养份高、肥效快、对土壤和农作物适应性好。

我公司的尿素中加入了甲醛，使化肥在土壤中起到缓释作用，增加化肥的肥效。大颗粒尿素也可以和磷肥等化肥混合成复合肥。

尿素加热分解可以制成三聚氰胺，它是化学中间体，用途广泛。

三聚氰胺和甲醛缩合可以制成树脂，广泛用于造纸、纺织、制革等。尿液和甲醛经缩聚反应能生产尿醛树脂，是一直粘合剂。

尿素还可以制成医药、香料的中间体。

尿素是反刍动物的辅助饲料。

2 尿素生产过程中实现节能降耗的措施

2.1 实现尿素合成塔塔盘优化，提高生产转化率

对于尿素生产来说，合成塔的转化过程是重要的生产环节，若尿素合成塔本身存在转化率不高的情况，将会直接影响尿素生产装置在实际运行过程中的运行效果，进而导致生产过程中各项能源消耗的升高。因此，要想更好的落实尿素生产过程中的节能降耗问题，首先最重要的一点就是对尿素合成塔进行合理的优化，提升生产转化率。决定合成塔的转化率程度的重要部分就是其内件，因此，设备设计人员应当加强内件的选择工作。这是由于具有高强性能的内件能在实际使用中避免气液分离现象发生，有效阻止生成物的反混。可有效实现尿素所用相关物料的实际混合强度与速度的显著提升，在实现能耗降低的同时提升尿素生产质量。

2.2 优化工艺参数，提高二氧化碳的转化率

二氧化碳是尿素生产中重要的原材料，提高二氧化碳的转化率可以有效提升尿素的产量，减少二氧化碳的消耗。对于这一问题而言，对工艺参数进行合理的调整是非常关键的，通过调整氨碳比、水碳比等可以有效提升二氧化碳转化率。水本身是尿素合成过程中的产物，过量水的存在也阻止了合成反应向着尿素的方向移动。因此，氨碳比高不仅能够降低系统腐蚀性，提高合成塔二氧化碳转化率，还可以增加未反应氨的循环量；促使甲铵水解副反应的进行，造成二氧化碳转化率的下降，增加未反应氨的循环吸收，提高尿素合成压力；但氨基甲酸铵可以溶解在其中，水的存在也降低了甲铵的熔点、增加回收工段的回收负荷、增加放空气体中的氨量、增加吨尿素氨耗，这将有利于尿素在液相中的合成反应[2]。

2.3 控制好回收系统、增加洗涤段可以降低尿素装置的氨耗

要降低尿素装置的氨耗，不但要控制好合成塔的转化率，还要控制好回收系统，只有中压吸收塔的吸收效果好，带入高压圈的甲铵溶液中含氨量高，尿素装置的氨耗才可能降低。对于回收系统的控制而言，非常关键的一点是塔底温度的控制，控制好塔底温度可以促进中压吸收塔良好的吸收效果。除此之外，还要考虑到循环水的温度，其不能太高，如果太高的话对甲胺、碳胺等的形成是非常不利的。加入解吸塔的蒸汽量要适量，蒸汽太少，精馏不彻底，蒸汽太多，水份含量过多，低压常压吸收塔增加填料段，有利于氨和CO2的回收。

2.4 设备长周期、满负荷运行降低尿素装置电耗

尿素生产过程中所使用的用电设备除压缩机一台外，其它的设备都是一台运行一台备用，控制尿素装置电耗，减少停开设备，杜绝同时开两台相同的设备低负荷运行，在工艺操作中尽量减少回收量，减少泵的做功。在确保系统能长周期运行的情况下，尽量增加压缩机打气量，在所有回路都关闭的情况下，还可采用降低压缩机一入温度，提高压入压力的办法增加压缩机的打气量，增加氨泵的打量的办法，提高生产负荷，降低尿素电耗。

2.5 保护环境卫生，减少生产过程中的危害

尿素生产过程中涉及到大量的生产物料运行，其环节较多，对周围坏境造成的影响也是非常大的。因此，企业在生产过程中必须要重视环境保护，尽可能减少对环境产生的危害。为此，企业应当积极引进先进的绿色技术与设备，并且对设备要做好定期的维护与检查，对于生产过程中有可能产生其他潜在危险的环节要重点监控。针对涉及到放射源的操作，还应注重对相关工作人员的防护工作，降低排气筒尾气排放量，降低尿素生产对相关人员造成的职业病危害[3]。

3 结语

总而言之，能源问题是未来各行业发展中必须要面对的问题，对于煤化工企业而言，做好尿素生产过程中的节能降耗是有效缓解能源压力的必要手段。各相关企业必须要立足于自身发展的实际情况，采用新型技术、引进新的工艺，在提高自身经济效益的同时减少环境危害，提高能源的利用率。