尿素裝置開車高壓系統故障及處理措施總結

摘要：高壓系統是整個尿素裝置的核心，負責主要反應的發生，尿素的生成，其它工序主要圍繞尿素的提純與未反應物的回收利用進行工作。結合生產實際，針對開車過程高壓系統出現的故障進行原因分析，對處理故障措施進行總結。

關鍵詞：尿素裝置開車高壓系統故障處理措施總結

山西潞安煤基合成油公司以煤為源頭，副產180KT合成氨，300KT尿素，其中尿素裝置采用荷蘭斯塔米卡邦公司二氧化碳汽提法生產工藝。二氧化碳汽提法尿素生產工藝主要包括：二氧化碳壓縮和脫氫、液氨升壓、合成和汽提、循環、蒸發造粒、產品貯存和包裝、解吸和水解等工序。其中，高壓系統的運行狀況直接影響整個裝置的高效、安全運行。在實際生產中，開車過程由于變化環節較多，高壓系統容易出現種種與正常工況不一樣的異常情況，出現故障處理是否及時有效，對整個裝置的運行起到了至關重要的作用。以下結合開車過程中高壓系統出現的故障，進行原因分析，處理措施的總結。

1 噴射器不抽吸

1.1 現象

①液氨投入系統后，TI-63516不斷下降，最低降至20℃，即液氨溫度。氨泵變頻加至正常值后，溫度仍不上漲。②高洗器氣相溫度下降明顯，下降至70℃。③PI-63526迅速上漲。④低壓吸收塔出液調節閥頭自動情況下逐步開大，嚴重時低壓塔滿液。

1.2 原因分析

①高洗下液管線堵塞。②甲銨泵或液氨泵不打量或跳車，即抽吸力不足。③高洗下液管液封破，管內充滿CO2，形成氣阻，甲銨液無法正常到達噴射器處。④噴射器出口調節閥故障，實際開度過大導致壓差不足或噴嘴腐蝕過大，使液氨通過時流量大幅降低。

1.3 處理措施

①高洗下液管堵主要由于停車排塔不完全，沖洗不徹底所致。結合本廠生產經驗，總結如下操作措施：a封塔時單臺甲銨泵切出甲銨液改走冷凝液，徹底走水保證30-40分種。對甲銨泵出口、高洗器內部列管、高洗下液管內高濃度甲銨液進行徹底稀釋置換。從源頭上控制甲銨液的濃度，避免了出現結晶堵管的可能。同時：前工段工況允許情況下，甲銨泵走水過程液氨泵最好未切出系統，通過液氨的抽吸力將高洗下液管內甲銨液抽吸至高甲冷。如果屬于緊急停車情況，切出氨泵后立即沖洗氨管線，保證15分鐘以上，同樣可以起到抽吸的效果。b排塔至系統壓力低于0.5 MPa時，緩慢微開排放總閥導淋進行排放；確認導淋無液排出，再進行下步沖洗操作。在操作上，確認尿液排放徹底，進一步避免了堵管的可能性。c完成排塔后，由排放雙閥下閥進行沖洗，可以將殘留液體沖下，由導淋進行排放。這樣，即使第一、二步操作存在不到位情況下，可以避免堵管的出現。從本廠生產實際來看，主要問題出在沖洗順序上。以往操作先由四樓沖洗高洗下液排放：沖洗水由排放閥進去分兩路，由高洗下液管和噴射器出口管分別進入設備。高甲冷頂部位于六樓，這樣通過高洗下液管的沖洗水到達六樓后，上升阻力大，大量沖洗水通過另一路進入高甲冷，止步于高洗下液六樓處。這樣在上述一、二步處理不到情況下，甲銨液在高甲冷進液管平行處高洗下液管內結晶。d沖洗完成，通入0.8MPa蒸汽進行置換，TI-63507、63517呈同一趨勢上漲，快速上漲至140℃以上，可確認管線暢通。否則，溫度上漲緩慢，或最終溫度未達到140℃，立即重新進行管線確認。e升壓前必須進行管線確認，如發現管線堵塞：由四樓排放處進行沖洗-導淋排放，通過沖排可將結晶物融化排走。如果堵管嚴重，利用沖排無法疏通時，需在噴射器入口管處加盲板，進行沖洗排放處理。②單臺甲銨泵或液氨泵不打量，立即增加另一臺泵的變頻，同時啟動備用泵，以保證液氨、甲銨的正常供應量。氨量不足時，可關小噴射器開度，提高噴射器壓差至2.5-2.8MPa保證壓差。③開車前高洗下液排放未關閉，管線內液封破。啟動沖洗水泵，通過排放總管和高洗器下液排放管線反方向沖水至噴射器入口。④開車前進行調節閥調試，保證現場閥位與中控一致且開關靈活。

噴射器噴嘴腐蝕過大時，需增加進氨量，盡快加負荷，維持系統高負荷運行，精心維護氨泵運行，防止出現跳車或不打量。停車時更換噴嘴。

高壓噴射器必須定期檢查其腐蝕情況，且拆卸過程記錄噴射器與調節機構連接處的距離。

2 CO2倒流

進汽提塔的CO2，正常情況下出汽提塔后，進入高甲冷再進入合成塔。所謂CO2倒流走短路，是指出汽提塔的氣體部分或全部由合成塔溢流管直接到合成塔頂部，未經高甲冷、合成塔的反應就由塔頂排出。

2.1 現象

①PI-63526突升，嚴重時全開PV-63513仍無法控制。由于部分或全部CO2從汽提塔頂部直接進入合成塔頂部，不參與甲銨生成反應，勢必造成嚴重超壓。②出料過程發生串氣，合成塔液位下降過快，關閉HPV-63501后，液位指示迅速上漲。③高甲冷產氣停止或大幅度下降，低壓汽包補氣閥明顯開大，TI-63518下降。④TI-63512不斷上漲，由正常80℃最高漲至160℃。⑤合成塔氣相溫度超溫，最高至190℃。⑥高壓洗滌器熱負荷減少，高調水溫差縮小，TI-63507、63517下降。

2.2 原因分析

①開車前注入液封時間不夠，或由于HPV-63501為蝶閥，存在一定內漏，投料后管內液體逐漸減少，當液體靜壓小雨汽提塔至合成塔頂部壓差時，即發生CO2倒流，由溢流管直接進入合成塔頂部。②儀表原因，HPV-63501全開導致液封破。

2.3 處理措施

①升壓前及投料前，必須保證注液封時間不少于15分鐘。隨時注意TI-63512溫度的變化，出現上漲趨勢，及時向溢流管內補充水。②開車階段保證1#甲銨泵及沖洗水泵的備用。TI-63512波動時立即通過沖洗水泵補充液封，如效果不好，應立即使用1#甲銨泵補充，通過增加甲銨泵的變頻來增加補水量，最高可開至45%，現場注意泵出口壓力，避免泵體超壓。③開車前，校對HPV-63501保證靈活好用。④如果出料過程發生倒流，需切出CO2重新注入液封，因為一旦大量發生倒流，不切出CO2，無法再次形成液封。而且，切出CO2容易發生合成塔滿液、倒液，汽提塔滿液等次生事故。由于開車過程系統水的影響，LI-63514有時很快會顯示液位，并不斷波動。因此，開HPV-63501出料前，保證LI-63514呈穩定上漲趨勢，出料時間約2.5小時，TI-63512穩步上漲至160℃。⑤發生倒流后，②步驟操作無效，應將二氧化碳在汽提塔前放空，關閉進汽提塔快切閥，降氨泵、甲銨泵變頻至最低，啟動沖洗水泵注液封后重新投入CO2。⑥如果HPV-63501內漏過大，可持續注入液封。

3 汽提塔滿液

3.1 現象

①汽提塔出液溫度、出氣溫度偏高，嚴重時均漲至190℃以上。②LI-63502顯示100%，高限報警。③PI-63526上漲迅速。④低壓負荷過大，嚴重超壓。⑤高壓氣包用蒸汽量增加。

3.2 原因分析

①汽提塔液位測量范圍為0-600mm，開車過程沒有及時排凈塔內積液，包括溢流管內漏的液封水，升溫鈍化過程的冷凝液及封塔過程高甲冷倒液。②汽提塔液位計或出液調節閥故障。

3.3 處理措施

①升溫鈍化、升壓、投料每個節點操作前，必須將汽提塔液位排下，排至高報以下。②封塔過程發生倒液，開車前先投入CO2，同時打開出液閥向低壓排放。③整個開車過程必須保證汽提塔液位可見，出現上漲及時排放。一旦發生嚴重滿液：減負荷至最低，氨泵、甲銨泵變頻減至最低；同時開大出液閥，盡快進行排放。

發生嚴重滿液，導致汽提塔超溫，同時大量排放過程會引起CO2向低壓串氣，容易導致長時間液位不下降，因此，要盡早判斷，盡快處理。

4 結束語

尿素裝置開車過程，高壓系統操作屬于核心操作，必須做到綜合判斷、盡早判斷，及時處理。稍有不慎或耽誤了最佳的處理時機，須裝置停車重新開車，嚴重時造成設備腐蝕加快等惡性事故。本文結合生產實際，對開車過程常見故障進行分析，總結經驗措施，對本系統的操作提供參考。

參考文獻：

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