1、尿素热解制氨

      当前，国内使用的尿素热解制氨系统主要流程为：首先通过输料机将尿素固体颗粒输送到尿素溶解罐内，在尿素溶解罐里完成对尿素固体颗粒的溶解，配置成浓度为50%左右的尿素溶液，然后通过输送装置到达热解室并蒸发热解制氨。

      热解制氨实质上是尿素溶液不断浓缩结晶，达到饱和状态在350℃以上发生蒸发热解产氨。为了使尿素充分热解，需要提供足量的热量，另外还要控制产物温度，以减少可逆反应。尿素热解制氨具有效率高、系统简单、可靠性高等优势，同时存在高能耗及高故障率的问题。

      2、尿素水解制氨

      尿素水解 法是用吊斗或人工将固体尿素加到尿素溶解罐中，在溶解罐内，将其溶出，以50%的比例配置成尿素溶液，然后将混合后的尿素溶液送入尿素储罐，接着经计量分配器分配后将尿素溶液送入尿素水解器，尿素水解需要在水解器内达到一定的温度，然后进行尿素水解，产生NH3、CO2，该反应为可逆反应，反应方程式为：

CO(NH2)2 + H2O = NH2COONH4 

NH2COONH4 = 2NH3 + CO2 

      尿素水解反应是先生成氨基甲酸铵(NH2COONH4)，当温度稍微降低气态的氨基甲酸铵就容易析出结晶，从而致使产品气管道堵塞 。反应温度、反应停留时间和尿素溶液浓度都是影响尿素水解速率的变量。

      尿素水解反应是吸热反应，其反应速率随温度的变化而变化，温度升高，尿素水解速率也随之加快。因此，尿素的水解率可以通过调整水解器的温度而得到控制

      2.1尿素普通水解制氨工艺

      普通尿素水解 工艺流程如图3所示。尿素溶液储罐里的尿素溶液通过输送泵输送至水解反应器内，蒸汽减温减压后进入反应器内的盘管，利用蒸汽的温度对反应器中的尿素溶液加热，达到尿素水解温度时，尿素溶液即发生普通水解反应，反应生成的NH3通过管道输送至SCR反应器。蒸汽传递热量之后冷凝为冷凝水，再将冷凝水输送至疏水箱。

      目前，普通水解的反应温度为150℃~160℃，压力为0.5~0.7 MPa。

      2.2尿素催化水解制氨工艺

      尿素催化水解制氨技术主要由三个部分组成：尿素颗粒储存系统、溶解输送系统和尿素水解系统 。

      尿素催化水解制氨系统中使用的催化剂是按一定比例配置的磷酸盐，系统开始启动时，将催化剂磷酸盐加入，在水解反应器内，该催化剂可循环使用。催化的主要作用是改变反应路径以加快反应速率，降低水解反应的响应时间。尿素催化水解反应速度比较快，相比于尿素普通水解技术，尿素催化水解技术反应速度提高了约10倍以上，响应时间大大缩短，可达到在1 min以内。

      尿素催化水解技术具有以下优势：运行成本低。尿素水解温度低，可以利用蒸汽提供热量，降低运行成本；与普通的尿素水解反应相比，尿素催化水解加入了催化剂，水解反应速度极大提高；设备布置更为灵活。

      对于反应时间、布置安装方式、主要设备材质、系统适应性及成熟等方面，尿素水解和尿素热解各有不同，不同的工艺也有不同的优缺点。

      1) 系统响应性。对于NH3的需求信号响应时间，尿素热解系统通常为5~10 s，尿素普通水解技术一般为3~5 min。在尿素水解器的上部装有缓冲罐，可以改善水解反应响应时间长的情况，尿素催化水解的响应时间可达到1 min以内。

      2) 设备布置、安装与检修。相比于尿素热解，尿素水解系统的布置方式比较灵活，可以采用单元制布置，也可以采用公用制布置。对于检修，尿素水解系统可以设置备用水解器，这样就使得检修时间更加灵活，不影响机组的正常使用。

      3) 主要设备及材质。尿素水解的中间产物NH2COONH4会腐蚀水解反应器和管道，所以水解反应器采用耐腐蚀的316不锈钢；尿素热解反应过程中不会生成强腐蚀性的物质，通常选用304不锈钢 。

      4) 系统可靠性。炉内烟气换热技术在锅炉烟气中设置换热器，烟道内的大量灰尘则附着在换热器表面，从而导致换热效率降低、热量回收困难，且在使用过程中电耗增多，使用成本增加，影响锅炉运行的经济性 。尿素水解技术容易出现管道堵塞，用低浓度的尿素溶液，并在过程中及时冲洗管道，在管道外面做好保温工作，一般可以有效地避免管路堵塞的问题 。尿素水解反应器可设置备用设备，可靠性较高，而尿素热解炉只能单炉布置，没有备用装置，可靠性较低。在尿素催化水解工艺中，由于催化剂的存在，系统中的pH值大幅度的下降，从而加快了对水解反应器的腐蚀。催化剂的添加，改变了水解反应的途径，使得反应的活化能降低，因而加速了水解的速度，但是，由于催化剂的存在，也会降低反应的指前因子，进而使尿素的水解速度对温度的敏感性降低，因此，当机组负载改变时，尿素催化水解效果就会比普通尿素水解更差。目前，尿素普通水解工艺的应用比尿素催化水解工艺要多得多。

      因此，尿素普通水解技术的可靠性优于尿素热解制氨技术及尿素催化水解技术。技术成熟度及业绩。尿素热解(电加热)制氨技术在之前应用广泛，技术相对较为成熟，但由于其能耗高，电厂使用成本较高，而且目前国家趋势为节能降耗，该方案不再盛行。尿素普通水解制氨技术和尿素热解制氨技术(烟气换热方式)比较成熟，已在国内很多机组中成功应用。在适应性方面，尿素催化水解比尿素普通水解低，所以目前在国内的使用率较低。