目前世界上已实现工业化的尿素生产技术有CO2 气提法、NH3 气提法、UTI 法、ACES 法以及IDR 法。而近期全球新建的尿素装置中约有80%以上采用的是荷兰Stamicarbon 公司的CO2 气提工艺和意大利Snamprogetti 公司的NH3 气提工艺,这2种工艺的消耗指标相差无几,投资也较为接近[18]。
四:尿素生产过程中的风险
1、生产装置中原料的腐蚀
在工业尿素生产中,原料液氨和二氧化碳、反应生成物甲胺、尿素溶液、原料带入的硫化物、氯化物及生产过程中形成的碳酸铵溶液、稀氨水和少量氰酸等,都具有不同程度的腐蚀性。特别是主要生产过程是在高温(150-200℃)、高压(20. 0- 24. 5MPa)下进行的,其腐蚀性较常温、常压下严重得多[19]。
2、生产装置中某些部位易发生爆炸
从1966年至今,国内尿素生产厂相继发生多次爆炸事故,发生爆炸的部位主要为尿素车间碳馁液槽、惰洗槽、冷器、液氨缓冲槽、预分器,尿素生产中的爆炸事故,直接威胁广大职工的生命安全,导致企业停产[18]。
五:尿素生产过程中的常用对策
1.选择耐蚀的衬里材料及焊接材料, 制定合适的材料检验标准, 并加强对所有材料的验收和管理。
目前在尿素生产中普遍采用316L不锈钢及其同系列钢种,这一类材料能耐受加氧钝化生产装置各部分所处的腐蚀环境,特别是尿素合成塔与汽提塔[5]。但在某些条件苛刻部位,如焊缝、合成塔与汽提塔上部、连接部分等处,因其抗蚀力较差,尤其是汽提塔的管子,故采用一种改良的奥氏体不锈钢,其成分为Cr25Ni22Ti2,此材料耐蚀能力较强。此外,钛、及其合金也进一步得到了应用,但因造价高而不能广泛使用[20]。
2. 加强设备管理, 做好受压容器的检测工作
尿素开停车时,高、中、低压调节阀启闭动作要缓慢。采取静电接地,可防止静电在某一部位的积累,消除大的静电位差,从而避免静电火花的产生[19]。控制氨冷器的冷却水温度及惰洗器出口气体成分组成,及时调整氨冷器、惰洗器的冷却水用量,人为的提高惰洗器气相中的氨含量,使中压惰性气体不在爆炸范围内。严格控制明火,检修动火必须按有关规定办理动火许可证,采取可靠的安全防火措施,方可检修[10]。
总结:
尿素作为重要的石油化工原料,在诸多化工生产领域中均有较大的使用,并且随着我国经济的不断发展,尿素的需求量将逐渐增大。然而另一方面,尿素作为一种化学品,在尿素的生产过程中,我们不得不面对巨大的风险。因此,研究并开发合理有效的工艺技术和安全管理措施是至关重要的,而我们在这些领域已经取得了长足的进步。
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