煤头、气头与油头尿素工艺简介

         尿素是最简单的有机物之一，在农业和工业领域应用广泛。在农业领域，尿素是含氮量最高的氮肥，既可作为中性速效肥料，也可用生产多种复合肥，有调节花量，水稻制种，防治虫害，疏花疏果等作用；在工业领域，可以作为特殊塑料、胶类的原料，在制药、石油、化工、纺织工业等领域均有应用。
        参考观研天下发布《 2018-2023年中国尿素产业市场运营规模现状及未来发展方向研究报告 》
         尿素制备工艺简介

         尿素的制备由其原材料不同划分为煤头尿素、气头尿素与油头尿素。由于油头尿素工业生产成本过高，所以在实际生产中以煤头尿素与气头尿素为主。前者主要以煤炭为原料制备尿素，又按照是否无烟煤划分为固定床法与水煤浆法；后者以天然气为原料制备尿素，在环保角度优于煤头尿素。

         煤头尿素固定床工艺：主要原材料是无烟煤。无烟煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉中产生半水煤气，经过一次脱硫、变换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后将纯净的氮氢混合气压缩到高压，并在高温、催化剂存在的情况下合成氨。脱碳解吸出来的二氧化碳经净化和压缩后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素。

         煤头尿素水煤浆工艺：主要原料是烟煤。将水、烟煤与物理添加剂混合制成水煤浆，加入到四喷嘴新型汽化炉中，经过高温耐硫变换及甲醇洗脱硫脱碳后分离得到二氧化碳，并且将剩余气体送入液氮洗环节，得到纯净氢气制备合成氨。最终通过水溶液全循环尿素合成工序制备尿素。

         气头尿素工艺：主要原材料是天然气。通过与水蒸气混合在900度高温下反应生成一氧化碳与氢气，随后逐步通入蒸汽将一氧化碳转化为二氧化碳与氢气。分离产物二氧化碳与氢气，将后者与在铁触媒等催化剂反应下制成氨气，与二氧化碳反应合成尿素。

 

         全球来看，尿素产能最高的两个地区为东亚与南亚，分别约为9133万吨与3414万吨，其中又以中国和印度的产能为主，占全世界尿素产能的42%与16%，制备工艺以煤头工艺为主；西亚、东欧及中亚与北美总计产能约5687万吨，占比27%，制备工艺以天然气为原料的气头工艺为主。中东（西亚）与俄罗斯（东欧）依托得天独厚的天然气资源使用气头工艺制备尿素，成本低廉，加之北美页岩气革命导致的天然气价格暴跌，使得这些地区制备天然气时有着显著的成本优势。

        我国由于煤多气少的格局，尿素生产主要以煤头为主，产能占比72%，其中固定床工艺占55%，水煤浆工艺占17%；气头尿素产能占比为28%。