1.生产原理
尿素分子式（NH2）2CO，是由液氨和二氧化碳，在尿素合成塔反应生成氨基甲酸铵，其中一部分脱水生成尿素，反应为：
2NH3+CO→NH2COON4
NH2COONH4→NH2CONH2+H2O
2.工艺流程
本装置的设计，系采用等热循环合成塔：全循环改良C法，中、低压分解、回收；蒸发造粒为水溶液全循环等多种工艺流程相结合，生产工艺分为合成、分解、回收、蒸发造粒四个工段。 一、合成工段
合成工段是将液氨、二氧化碳、回收的甲铵液加压按一定组成送入合成塔，在高温高压条件下，合成为尿素。
来自合成氨装置脱碳系统的二氧化碳，进入尿素装置，先经CO2液滴分离器分离后，再经二氧化碳压缩机将二氧化碳压缩后送入尿素合成塔，来自合成氨装置的原料液氨，进入尿素界区后，经流量累积器和液氨过滤器、液位调节阀，进入液氨缓冲槽与回流氨混合，液氨经高压氨泵加压，经氨预热器加热分别进入氨合成塔顶部和底部。 中压吸收塔回收的甲铵经甲铵升压泵，与出预浓缩器气液混合物混合送到甲铵冷凝器，经甲铵分离器分离的甲铵液由高压甲铵泵送入合成塔。
二、 分解工段
尿素合成塔内的反应物经减压后进入中压分解系统。
在分解系统尿素溶液中未完全反应生成尿素的过剩氨、甲铵及部分水经过多段减压，加热等方法而得到分离，氨和二氧化碳在回收工段得到回收，尿素溶液得到提浓。
尿素合成塔出来的尿素甲铵经减压后进入中压分解塔上部，液液相与加热器进来的液体进行质热交换，使部分氨汽化，甲铵分解。然后去一段分解加热器加热，出来的尿液进入中压分解塔降膜式加热器加热，使尿液浓度提高。
中压分解塔上部设有四块筛板，上升的高温气体和下降的低温液体，在此逆流接触，进行质热交换，既回收了热量，又降低了气体中水的含量，有利于系统水平衡。中压分解塔下部设有列管式降膜换热器，为防止中压分解系统设备的腐蚀，分别在一段分解加热器底部进口管和中压分解塔降膜式加热器的底部加入防腐空气。 中压分解塔气体自下而上地通过蒸馏段自塔顶部排往预蒸发器热能回收段与来自低压吸收器的稀甲铵液混合，在此与预蒸发器的尿液进行热质交换，出预蒸发器热能回收段的气液混合物与甲铵液混合进入甲铵冷凝器。
出中压分解塔的尿液进入二段分解塔上部，利用加热分解气体和水解解吸塔的气相带入的热量使一部分氨和二氧化碳分离出来。然后进入二段分解加热器加热后，再回到二段分解塔下部分离段，使甲铵进一步分解成氨和二氧化碳。
二段分解塔上部填料段，目的是充分进行热质交换，上升的高温气体和下降的低温液体，在此逆流接触，进行质热交换，既回收了热量，又降低了气体中水的含量，有利于系统水平衡。
气体自下而上地与来自解吸系统的解吸气混合后，通过填料段分离后从塔顶排出，经二甲液预热器后，进入低压吸收器A
密封油三、 回收工段
来自合成氨装置膜回收和尿素系统内蒸发冷凝液以及生产废水，包含氨、二氧化碳、尿素和水，被收集到现有的碳铵液槽。二氧化碳以甲铵液的形式存在，氨则以甲铵液和游离氨两种形式存在。溶液经过水解解吸塔给料泵送入水解解吸换热器，然后进入水解解吸塔。
通过热交换，进料被来自水解解吸塔的热废水（底部物料）在换热器管程内加热。在这个过程中，热量的回收大大地降低了蒸汽消耗。被加热的物料输送到水解解吸塔的给料塔板上。
水解解吸塔里同时发生尿素的水解及解吸，特别是尿素水解后生成甲铵，进一步分解成氨
气和二氧化碳气体。总吸热反应方程式：CO(NH2)2+H2O→[H2N-CO-O]NH4→2NH3+CO2。在水解解吸塔底部注入空气，防止解析水解塔腐蚀。
进塔碳铵液在塔内向下流动，经过水解汽提段的每一块泡罩塔被向上流动的气体加热。当溶液被加热后，尿素被水解成甲铵，甲铵又被分解成氨气和二氧化碳，进塔物料中的游离氨也被蒸发。在泡罩塔板上，物料来自下塔板的二氧化碳、蒸汽和氨蒸气直接接触，由液相汽提成气相。气体从水解解吸塔顶部出来，进入二段分解塔与进入分解塔的尿素甲铵液进行质热交换，减少蒸汽用量。
水解解吸塔底部解析废液排至一分加热器，出一分加热器的液体进入二段分解加热器，出二段分解加热器的液体再进入水解解吸换热器，把热量送给入塔低温物料。
从二段分解塔出来的气体通过二甲液预热器预热后，进入低压吸收器底部，进入低压吸收器底部，进行鼓泡吸收，其温度通过调节循环水量来控制。低压吸收器的吸收液有两种，一是喷射循环泵送来的二段蒸发表冷液 ，二是出合成氨装置膜回收送来的的稀氨水。
从中压分解塔顶部分离出来的气体首先进入预蒸发器热能回收段与来自低压吸收器的稀甲
铵液混合，在此与预蒸发器的尿液进行热质交换，出于蒸发器热能回收段的气液混合物与甲铵升压泵一段吸收塔的稀甲铵液混合进入甲铵冷凝器，再进入甲铵分离器。
高浓度的甲铵液进高压甲铵泵打入尿素合成塔，高压甲铵泵采用变频调节甲铵分离器的液位和入尿素合成塔的甲铵液量。
剩余的二氧化碳和大量的过剩氨气进入一段吸收塔，二氧化碳在此被来自惰洗器液位槽的氨水和顶回流氨混合液，几乎全部被吸收。
进中压吸收塔的气体，首先被来自二甲泵的部分二甲液和来自惰洗器液位槽的氨水进行鼓泡吸收，然后进入填料段，来自二段的稀甲铵液加在填料层的上部。惰洗器液位槽送来的氨水和顶回流氨，加在精洗段的上部。中压吸收塔上升的气体经过丝网除沫器分离后出塔。
出塔后的气体进入蒸发式氨冷器，冷凝后的的液氨回到液氨缓冲槽，一部分作为一段吸收塔的回流氨，一部分经高压液氨泵加压送入合成塔。
未被冷凝的含有惰性气体的气氨进入惰性气洗涤器进入鼓泡吸收，惰性气洗涤器为列管式
冷却器，管程走冷却水。吸收液是氨水泵送来的精洗塔精洗液，由氨水泵送到惰性气洗涤器底部，逐步溢流到惰洗器液位槽，气体与液位并流上升，这样使液体中的氨浓度逐步提高，上升气体中氨含量逐步减少，含有微量氨气的惰性气体由压力调节阀排放到精洗器，回收的氨水溶液依靠液位差流到一段吸收塔。
出惰洗器液位槽的气体减压后进入精洗器。气体精洗器中由蒸汽冷凝液进行洗涤，洗涤液流经精洗器对气体进行洗涤。洗涤液由氨水泵送去惰洗器，出精洗器的气体经减压后去放空。
四、 尿素溶液加工
出二分塔的尿素溶液经液位调节阀减压后进入预蒸发器，在此气液混合物被分离。预蒸发器的尿素溶液在降膜式换热器列管内与中压分解塔来的气相和低压吸收器来的二甲混合液后（壳程）进行逆流热质交换，回收热量，该熔融尿液进入尿液槽，出尿液泵的熔融尿液出口流量计调节进入一段蒸发加热器下部，尿素溶液经下部热能回收段和上部蒸汽加热段，在一段蒸发分离段分离出来的尿素溶液去二段蒸发加热器。经二段蒸发加热器上部分离段分离后，熔融尿素由熔融泵送往造粒塔顶的旋转喷头进行造粒，或送往界区外装置（
三聚氰胺），熔融泵进口液位由泵出口调节阀调节液位在正常范围。造粒塔底得到的成品颗粒由皮带输送至包装楼称量包装。
3.主要设备特点
该套尿素生产装置采用改进型水溶液全循环尿素工艺技术，其工序包括：液氨工段、合成工段、中压低压分解工段、蒸发工段、中压回收工段、蒸发冷凝工段、蒸汽系统、循环水系统。
本装置的主要特点为：利用尿素等温合成塔，在最佳氨碳比、水碳比的条件下，使合成塔出口二氧化碳转化率达到72%以上。中压分解加热器和低压分解加热器都采用两端加热，加热器下段利用解吸废液对尿素甲铵液进行加热，减少蒸汽用量。闪蒸采用降膜式蒸发器充分利用甲铵反应回收热量，将尿液浓度提高到84%以上，减少蒸汽用量。一段蒸发加热器也采用两端加热，加热器下部利用低压蒸汽膨胀槽冷凝液进行加热，上部利用中压蒸汽膨胀槽膨胀蒸汽进行加热，减少蒸汽用量。解吸系统采用中压水解，解吸气相经调节阀减压后直接进入二分塔加热尿液，这样既利用解吸气相热量降低蒸汽消耗又降低解吸气相中含水量减少返回中压系统水量，提高甲铵液浓度，降低合成塔水碳比，保证合成塔转换率。
氨冷凝系统采用蒸发式氨冷凝器大大降低循环水用量。中压回收系统在一段吸收塔和甲铵冷凝器之间增加甲铵分离器，既提高甲铵液浓度又保证一吸塔出口气相中二氧化碳含量在10PPM左右，确保系统操作稳定。总的来说，本装置具有投资少、生产稳定。消耗低等明显有点。
4．工艺操作指标
一、循环岗位控制指标
（1）压力
合成塔 20.5±1.0Mpa
中压系统 1.62±0.1Mpa
低压系统 0.10~0.30Mpa
解吸水解塔 1.0±0.2Mpa
蒸汽压力 0.9~1.5Mpa
喷淋洗涤泵出口 0.3~0.8Mpa
蒸汽冷凝液泵出口 1.0~1.4Mpa三联件
解吸水解泵出口 1.6~2.2Mpa
喷射循环泵出口 0.5~0.9Mpa
软水循环泵出口 0.2~0.5Mpa
密封水泵出口 0.1~0.5Mpa
车间冷却水上水压力 0.25~0.45Mpa
出界区循环水压力 0.10~0.4Mpa
（2）温度
中压分解塔底部 140~155°C
一分加热器出口 145~160°C
二分塔出口尿液 130~145°C
甲铵分离器出口甲铵液 95~115°C
中压吸收塔出口甲铵液 85±15°C
惰洗气液位槽出口氨水 20~45°C
低压吸收器A出液温度 35~45°C
低压吸收器B出液温度 20~35°C
（3）流量
入低压吸收二氧化碳 0~8NM³/Tu
解吸水解塔二氧化碳 0~10NM³/Tu
入中压吸收塔二甲液 0.1~1.2NM³/Tu
入预浓缩液二甲液 0.1~0.3NM³/Tu
二、蒸发岗位主要工艺操作指标
（1）压力
闪蒸蒸发器 -0.05±0.01Mpa（表）
一段蒸发器 -0.06±0.01Mpa（表）
二段蒸发器 -0.085~0.095Mpa（表）
（2）温度
生态石笼网箱一段蒸发冷凝液 10~55°C
二段蒸发冷凝液 10~50°C
荸荠削皮机
中间冷凝液 10~50°C
闪蒸蒸发 90~115°C
控制棒驱动机构一段蒸发 115~135°C
再生素
二段蒸发 130~145°C
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