尿素高壓洗滌器循環冷卻器運行總結

田光榮+韓金鵬

摘 要：簡要介紹該公司年產52萬噸尿素 CO2汽提法尿素裝置高壓系統中高壓洗滌器循環冷卻器（以下簡稱高調水換熱器）運行和存在的問題，其主要問題是原設計高調水換熱器換熱面積太小，其換熱效果不能滿足工藝要求。經車間工藝技術相關人員提出、申報相關部門審核、審批，增加一個型號、材質、換熱面積完全相同的換熱器，兩個換熱器并聯使用，換熱面積增加了一倍，減少了放空量，提高了系統轉化率，解決了高壓調溫水（以下簡稱高調水）溫度高問題。

關鍵詞：高調水換熱器；換熱效果；并聯；運行總結

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.018

1 工藝流程

公司采用CO2汽提法尿素裝置，其中高壓系統高壓洗滌器殼程和高調水換熱器殼程的高調水組成一個密閉調溫水循環系統。高壓洗滌器下部為列管式換熱器，殼程介質是蒸汽冷凝液（即高調水），管程介質是甲銨液。而高調水換熱器殼程介質是高調水，管程介質是循環水。高調水在密閉循環系統中移走高壓洗滌器中甲銨的生成熱和冷凝熱，此熱量在高調水換熱器中用循環水移走。

高壓洗滌器是通過調節高調水上水溫度TI8059及流量FIA8022，控制高壓洗滌器溢流管下液溫度TI8017在160～165℃。為了防止出口氣體進入爆炸范圍，在高壓洗滌器內只能吸收一定量的CO2和NH3，出氣溫度TI8016保持在130～140℃，出氣組分可避免進入爆炸區；但是下液溫度TI8017低于155℃時，高壓洗滌器內吸收熱量增多，可能會形成可爆氣體，高壓洗滌器出氣閥HV8004的開度一般以系統壓力和低壓吸收塔的壓力高低而定，切忌猛開猛關。正常生產時，由高調水溫度調節閥TV8059A和TV8059B控制高調水上水溫度TI8059在120～130℃。開停車時，高調水內通入夾套蒸汽溫度控制在130℃左右，上回水溫差一般控制在6～8℃。因高調水換熱器面積不同，上回水溫差會高達10～15℃。

2 運行狀況

自2012年10月21日尿素系統開車以來，由于原設計高調水換熱器換熱面積為66m2，在系統滿負荷正常運行時，高調水上水溫度TI8059在150℃左右，回水溫度TI8058在160℃左右，偏離原設計值TI8059為120～130℃，TI8059為130～140℃，其換熱效果不能滿足工藝要求。經車間工藝技術人員提出，申報相關部門審核、審批，增加一個型號、材質、換熱面積完全相同的換熱器，兩個換熱器并聯使用，換熱面積增加了一倍。并聯后經過生產實踐操作，高壓系統安全穩定運行，系統各工藝指標均很穩定并且在此基礎上不斷優化，尤其高調水上回水溫度、溫差均達到原設計要求，最重要的是尿素產量和質量有了很大提升。

3 兩個換熱器并聯使用注意事項

（1）目的：增加高壓洗滌器的換熱效果，減少高壓去低壓的放空量，提高高壓系統轉化率。

（2）操作步驟：1）開車前，將兩臺高調水換熱器調溫水全部投用，全開調溫水并聯進出口閥，根據高壓系統升溫情況，先投用舊冷卻器循環水，關閉新冷卻器循環水上回水閥；2）在系統開車過程中，如發現高調水溫度較高，無法調節時，可根據高調水上水溫度稍開新冷卻器循環水上回水閥；3）在系統正常運行情況下，可根據高調水上水溫度調整新冷卻器循環水，保證高調水上水溫度在可控范圍內。

詳見圖1：

改造前后工藝指標對比數據如表1。

通過以上數據對比，可得出以下結論：高壓洗滌器出氣閥HV8004開度由65%左右降至55%左右，減少放空量，從而降低原料消耗。高洗器下液溫度TI8017由165～168℃降至156～158℃，高調水上回水溫差由10℃提至16℃，出氣溫度TI8016由145℃左右降為135℃左右。改造實施后，該方法已多次在生產中應用，滿足尿素生產工藝要求，不存在安全隱患，取得了較好效果，優化了系統，提高了產量。

4 結語

通過技術改造，目前高調水上回水溫度均穩定在原設計工藝要求，提高了系統負荷，取得了良好的經濟效益。

作者簡介：田光榮（1984-），女，山東聊城人，助理工程師，研究方向：化學工程與工藝。endprint