基于煤化工企業尿素生產過程的節能和降耗研究

關衛龍（山西陽煤豐喜肥業（集團）有限責任公司,山西　運城　044000）

基于煤化工企業尿素生產過程的節能和降耗研究

關衛龍
（山西陽煤豐喜肥業（集團）有限責任公司,山西運城044000）

摘要：加強節能減排，實現低碳發展，是現代文明建設的重要內容，是堅持可持續發展唯一的道路。作為我國中流砥柱產業的化工企業更是應該起一個領頭作用。本文主要是從簡述尿素的生成原理、制作方法入手，分析化工工廠在尿素生產裝置中有可能造成的對人體對環境的危害，最后對煤化工產業在平時企業運作過程中的一些細節和生產環節提出一些即有利于保護環境又能提高工作效益的可行性提議。

關鍵字：尿素；制作方法；環境污染；節能減排；化工產業

1　　前言

能源是社會群體賴以生存和發展的重要物質基礎之一。在我國約13億人心目中，節能、減排、降耗是一個老生常談的話題，這雖然已經是一個不在新鮮的談資，但是為了未來的生活環境必須要繼續推行的一個理念。我國國務院在2006年為了推進全國上下節能減排工作，初期是制定了一系列政策和措施，不但沒有取得成果，更為嚴峻的是2007年，我國的高耗能、高污染行業增長速度極快，占我國工業能耗和污染氣體排放量近70%，對比6大行業同比加快近7個百分點。由此可見我國煤化工產業數量之多，對經濟和環境的影響之大。

2　工業尿素生產的原理生及危害影響

1.1工業尿素生產工藝的原理

尿素，又稱碳酰胺（Ureа），是一種簡單有機物之一。外形呈柱狀或針狀的白色略帶微紅色固體顆粒。可與酸作用生成鹽，有水解作用。碳酸的二酰胺，化學式：CO(NH2)2（H2NCONH2）。哺乳動物和一部分魚類體內蛋白質代謝后的含氮排泄物，這種由生命體排出的碳酸二酰胺也是目前含氮量最高的氮肥。適合各種土壤和植物的有機肥料。工業上用氨氣和二氧化碳在一定條件下合成尿素。

工業生產尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO（NH2）2]，產生的化學反應如下：

工業制作流程是：由液氨和二氧化碳反應生成含氨和氨基甲酸銨的尿素溶液，經過高溫作用脫水生成尿素。最后就是嚴格的打包分揀，用作農業耕種施肥。

1.2工業尿素生產中的危害和影響

根據我國現階段的工業化的現象了解得知，多數化工企業迄今為止還有一些作坊式生產，資源配置效率不高，采用的生產尿素工業裝置設備沒有嚴格的防火、防爆規定；危險區域沒有設置可燃氣體檢測報警器、生產環境差、原料不足、無技術支持、產量低等多種嚴重的安全隱患。

且對職業工作的工人有可能會造成以下三類人身安全隱患：

（1）從生產氨基甲酸銨到尿素合成的整個過程來說都是高溫高壓、低溫低壓的條件下進行。生產的原料和采用輔助物都是具有易燃易爆的危險性；（2）尿素生產和合成使用的原料，大部分都是對人體本身具有有毒危害，其中有毒物質例如一氧化碳、硫化氫以及窒息性毒物：氮和二氧化硫等。吸入體內輕則引起咳嗽，身體受損。重則引起心臟停搏，甚至陷入休克昏迷導致死亡。（3）對在生產環節的工人會長期處于壓縮機和各種電機發動器的機械噪音，以及壓力突變形成的動力噪聲。長久時間的工作會造成員工身體聽覺系統受損。（4）且多數化工企業選址都在距離河流較近的制高點地方，排出的污水和氣體引入河道中流走破壞了周圍的生態環境和污染了河流；這些問題都是存在于尿素過程中有的弊端。

3　　尿素生產過程節能降耗的分析

（1）我國尿素裝置的基本現狀。我國目前持有大型尿素裝置數量是在不斷增加。這些裝置完全投產產量已經在全國尿素生產中占比近80%以上。

尿素合成過程中主要采用的原料就是液氨，而“液氮氨”生產過程極其消耗能源。從我國目前引進裝置水平看,生產一噸合成氨耗能約為41.9吉焦耳,有此可約莫估算一下，尿素生產過程中能耗大小與氨耗直接有關。如此來看，降低氨的消耗是尿素生產過程中有利于綠色環保的一個重要的節能環節。

（2）降低耗能的措施。尿素生產期間氨耗的多少也是考核化肥企業管理水平的綜合性指標.它不僅直接反應尿素生產中能耗的大小，同時也和企業采用的生產裝置、工藝條件及設備狀況也有重要關系。

針對這個方面的問題主要有以下幾個方面需要引起注意。

第一種是計量不準也會造成氨消耗過大。由于各企業的重視,從1982年以后不斷改進有關氨耗計量的準確度及內部查定方法，使問題基本得以解決。當然計量工作還要逐步加強。

第二種是拋卻計量不準的非正常生產損失。如開停車或出廢品時，跑油、漏油的使氨損失較大。其次是設備運行狀況不好造成氨損耗大。如設備在安全閥、壓力表、液面器跑、冒、滴、漏油等情況，因此導致更換維修。甚至尿素包裝不嚴密和貯運管理不完善都會導致商品出現破包的情況，引起意外不必要的損失。

第三種尿素裝置在使用前的安全和維修檢測，也是一個可以節約能源的辦法。據相關信息了解尿素的生產機器在使用中開啟和關閉都會導致氨氣的極大消耗，每停一次裝置設備約6O一70t氨被浪費掉。如下：按照尿素裝置這樣的消耗率計算大小，依次為：開停車非正常生產損失＞解吸廢液＞ΡV一304(3kg系統)放空＞造粒塔粉塵＞ΡV 一715(7kg系統)放空。

4　結合煤化工企業生產、運作分析節能舉措

（1）引進國外先進科技裝置，提高生產率。企業生產量低下會直接導致企業收入減少，影響企業正常運作。所以生產效率高也是企業運行的一大保障，引進國外的先進科技裝置，不僅在安全方面達到了保障，同時高科技裝置也能提高生產力。在國外，很多大型企業都是選用節能材質使用新型科技制作出提高生產效率的生產裝置。這不僅響應了可持續發展的要求，減少了能源的開采與消耗，從而減少了有毒氣體污染物的排放。對我國的環境污染有極大的好處。（2）優化操作技術。提升操作工人的技術水平也是節能降耗的重要措施之一。要加強操作工人的責任心，從根本上杜絕操作事故的發生。

5　結論

在我國社會經濟高速發展的今天，作為我國經濟與建設的中流砥柱的煤化工企業采用新型技術、引進新的工藝不僅直接提高了煤化工產業的收入，同時也對支持國家發展及響應國家政策起到了一定的領頭作用。

參考文獻：

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