摘要：随着社会经济发展，科技发展越来越迅速，传统的煤化工产业存在着诸如产能低，环境污染严重等问题，作为国家中流砥柱的化工企业当前情况无法满足发展要求。因此化工产业应该主动加强节能减排，实现低碳发展。本文将从传统煤化工产业的尿素生产原理出发，通过对制作方法的分析，对煤化工工厂在尿素生产过程中对人体与环境造成危害的原因进行剖析，并对煤化工企业在今后发展与运作中的操作细节与生产工艺的改进办法提出一些能够有建设性的建议，使其能够在环境友好性和技术先进性上能够有所发展。
关键词：煤化工企业；尿素装置；降耗节能
引言：
在尿素生产的过程中，要想满足节能降耗的总体目标，首先就是要从技术分析方面入手，全面的了解整个工艺过程，以当前的实际情况为出发点，分析其存在的能耗问题，从而可以研发出具有先进技术水平的节能降耗技术。从当前的合成转化率的提升到降低废气排放量方面来进行，从而可以有效的节约生产过程中所存在的能源消耗，避免破坏环境，实现我国可持续发展的战略目标。
1尿素生产工艺探究
尿素就是碳酰二胺，一种应用非常广泛的植物氮肥，在进行生产制作的过程中主要是利用液氨与二氧化碳进行化学反应来生成甲铵，下一步就是进行脱水处理，从而完成了整个尿素的生产过程。甲铵的生产反应较为容易实现，一般进需要在常温的环境中可以反应而成，但是在脱水的过程中却需要在液相的条件下进行，此时就需要根据工艺的要求提供相应的温度与压力条件。
目前的尿素生产技术中包含有水溶液和CO2气提法两种主要的方式，前者就是在制作完成之后未经过反应的氨与二氧化碳进行分解反应，然后在加入适量的水而反应程一定的甲铵溶液，然后将该溶液在加入到系统内循环。该工艺流程的完成并不需要投入大量的溶剂才能完成，所以其具有更高的经济效益，因此，其应用范围也非常广泛。但是这种方法却存在一定的缺陷，首先就是能量未能完全使用的情况下，会导致其过度的浪费。其次，还会容易使得甲铵泵被损坏，需要长期的进行维修处理。同时，尿素的生产过程中会产生大量的二氧化碳与氨气，进行回收需要更加复杂的设备才能完成，且操作也不是很方便。而CO2气提法就是在上述几种方法的综合应用之下所使用的，主要由外部供热使得氨气与二氧化碳分压，将不能完全分解的甲铵分解。
2煤化工企业尿素生产过程中产生的危害
根据我国工业化发展的进程与现阶段国内工业产业的发展现状可以得知，国内很大一部分煤工业产业都还处于作坊式生产的模式，资源利用率比较低而且使用的生产设备落后于时代发展，既没有严格的防火、防爆措施也没有危险气体检测处理装置。除此之外还存在着诸如生产环境差，化工原料来源不明，技术保证较差，产量低等多种安全隐患。在氨基甲酸铵脱水合成尿素的过程中，由于是高温高压或低温低压的生产环境，因此极容易导致使用原料以及辅助物爆炸或燃烧。这些原料也对人类身体有害，其中某些原料含有一氧化碳、硫化氢以及其他易导致窒息的物质。某些原料中还含有氮、二氧化硫，此类气体当人类吸入后会严重损害呼吸系统，情况严重的话会导致心脏停跳、休克昏迷导致死亡。
在尿素生产车间中，有大量的压缩机以及电机等大型化工生产机器。其产生的噪音对于长时间在车间工作的工人的听觉系统是有极大危害的。一般尿素化工厂的选址都位于河流上游，其排放的污水直接污染整条河道，极大的破坏了周围环境和生态平衡。
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3尿素生产中节能降耗的主要措施
3.1优化合成塔设备，提升转化率
尿素生产的过程中，合成塔是非常重要的设备，也是重要流程，如果该设备自身就存在转化率较低的情况存在，必然导致了该装置运行效果很差，各项能源消耗难以准确的控制。因此，要想更好的降低尿素生产中的能源消耗量，就要全面进行合成塔的优化管理，提升转化率。合成塔的转化率主要是受到了内部组件的影响，所以设备的设计人员要不断的进行内部结构的优化设计。在实际运行中，要保证高强内件在应用的过程中可以有效的放置出现气液分离的情况存在，避免生成物反混，有效的提升了当前物料混合过程中的混合强度与速度，全面提升生产质量，并且还能够有效的降低能源的消耗。
3.2调整工艺参数，提高二氧化碳的转化率
合理调整氨碳比、水碳比可以有效提高二氧化碳转化率，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，对于尿素合成反应必须在液相中进行是有利的。
3.3加强生产设备的回收系统优化，实现氨耗量的降低
尿素在生产过程中要实现氨耗量的最大程度降低，除了要提升合成塔的转化率，还应加强对该设备中回收系统的优化。这是由于在尿素生产过程中只有保证中压吸收塔具有良好的吸收性能，使得之后进入高压圈的甲铵溶液具有较高的氨含量，才能最大程度实现氨耗量的降低。就中压吸收塔的吸收性能来说，吸收塔塔底的温度控制是保证良好吸收效果的重要部分。同时，为保证回收系统具有良好的运行效果，还应严格把控循环水的水温，若温度过高，将对甲铵、碳氨的生成造成限制。此外还应注重蒸汽向解析塔中的输入，蒸汽注入过多或过少都将造成吸收效果的降低。
3.4设备长周期、满负荷运行降低尿素装置电耗
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，在确保系统能长周期运行的情况下，采用降低压缩机一入温度，尽量增加压缩机打气量，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，降低尿素电耗，提高生产负荷。
3.5加强环境保护，避免对环境造成重大危害
尿素生产的过程中不可避免的会存在很多危害环境的物料运行，并且生产过程也比较复杂，导致了对周边环境产生一定的影响，对于生产人员的身体造成的伤害也比较大。首先，企业需要结合自身运营情况选择使用高技术水平与绿色的设备，还要对于设备实施定期的检查和维护管理，及时的发现生产中所存在的危害因素，实时监控关键关键。对于设备中存在放射危害的部分，需要配备专业级别的防辐射装置，还应该对作业人员实施必要的岗前培训，定期的组织人员进行身体状况的检查，防止职业病带来严重的危害。
结束语：
综上所述，煤化工企业尿素生产过程中，为了实现尿素生产过程中的煤化工装置节能，应当加大力度提高反应的转化率，减少排放，尽可能使大量的二氧化碳，氨，尿素高压甲铵的反应。同时，需要注意甲铵的分解温度和液态水含量，甲铵的分解温度控制过高，尿素的收缩会导致产品质量下降；甲铵的分解压力过低，排气量偏大，会增加氨的消耗，增加液体的水含量，使合成部分转化率降低，甲铵、碳铵、工艺冷凝液中尿素回收越完全氨耗越低。同时，在生产过程中应当加强企业对社会责任的承担，注意对环境和工人的影响和危害，采取积极有效的方式防范和避免不必要的危害和损失，在获取经济效益的同时节能降耗，达到社会、员工等相关者利益的最大化。
参考文献：
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[3]何淑梅.煤化工装置尿素生产过程节能降耗的分析与研究[J].化学工程与装备.2016(08)
论文作者:陈梦会,陈宁,原军,程传功,郑丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
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