水溶液全循環法尿素生產運行問題及處理措施

水溶液全循環法尿素生產運行問題及處理措施

容倫邱

(廣西河池化工股份有限公司

廣西河池547007)

廣西河池化工股份有限公司有2套尿素生產裝置，其中1套尿素裝置為20世紀70年代建成的水溶液全循環法裝置，經不斷“填平補齊“改造，產能明顯擴大、消耗大幅下降。2011年底，采用國家重點節能技術推廣目錄(第三批)中水溶液全循環尿素節能生產工藝技術進行改造，將原來未能利用的低位能余熱充分利用，節能降耗效果明顯，噸尿素蒸汽消耗<1 070 kg、噸尿素氨耗為573 kg，年生產能力由建設初期的60 kt提高至210 kt。在近幾年的生產運行過程中，系統出現了一些問題，制約了裝置平穩運行，經分析原因和采取相應措施后，問題得到較好解決。

1 一甲泵檢修頻繁

一甲泵檢修頻繁的主要原因是設備腐蝕嚴重、泵不打量、漏點多以及備件、材料不適應當前工況。2014年統計平均月檢修次數達24次。

改進措施：①將組合閥和活塞桿的材質由316L改為A4鋼，很好地解決了耐腐蝕問題；②密封墊采用V形尼龍墊替代O形圈，密封強度提高，使用壽命延長3倍，可達半年以上；③原來的組合閥設計不合理，常運行幾天就由于單向閥泄漏而不打量，需要停泵檢修，檢修時也無法保證一次檢修合格，給檢修帶來了很大難度，新單向閥的出口閥平面密封改為錐度密封，減小了密封面積，密封性更好；④柱塞材質選用A4鋼，檢修中若測量柱塞拉毛、外徑腐蝕磨損>1 mm時，就需要更換處理。

2 成品尿素中鎳含量高

開車運行一段時間后，產品的鎳含量超出指標值(鎳質量分數<0.3×10-6)，每次有停車機會都需對系統進行鈍化處理，且多次因鎳含量超標而被迫停運鈍化系統。

原因分析：一甲液的組分控制不好，氨碳比不合理(NH3體積分數在36%～37%，CO2體積分數在38%～40%)，溶液腐蝕性大。

改進措施：①加大一吸塔近路二甲液量，保證

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《化肥工業》雜志是經原國家科委、原化工部批準，由上海化工研究院編輯出版的全國性刊物，主要報道內容有：氮肥、甲醇、煤化工、磷肥、鉀肥和復混肥(專用肥)企業的技術改造、節能降耗、生產管理等方面的經驗；國內外化肥工業現狀和有關的科研成果及發展趨勢綜述；化肥企業開展多種經營、搞活企業的成功經驗；化工機械、儀器儀表、計算機應用；化學分析、科學施肥、安全生產、三廢治理及其綜合利用等?！痘使I》連續多次被選列為全國中文核心期刊和中國科技核心期刊。美國《化學文摘》從1996年開始摘錄本刊內容。

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甲銨分離器液相中CO2質量分數在34%～36%；②氨水泵轉速給定在25%～30%，保證一吸塔氨水量達2.0～2.5 m3/h；③保持一定的底部回流氨量，以一吸塔液相溫度能達到60 ℃為依據，將一甲液中氨質量分數提高至38%～40%。

3 降膜式一分加熱器下封頭液位計失靈

降膜式一分加熱器液位采用雙法蘭差壓變送器測量，雖然在一分加熱器的下部通入防腐空氣，但因氣體是由下往上流動，底部的溶液層基本無法形成防腐膜，而且工藝上要求溫度在150 ℃以上，會造成變送器測量膜盒腐蝕而失效，1臺變送器的使用壽命只有1個月左右，不僅購置設備花費很大，而且會影響安全生產。

處理措施：取消液位計上、下法蘭的膜盒，在上、下法蘭的短接管道上焊接1根連通管道，改為電容液位計，上述問題得以解決。

4 一吸塔溫度波動大、氣相CO2含量高

一段吸收塔由填料改為上部塔板、下部填料，運行后的一吸塔各點溫度波動較大，吸收效果差，經常有CO2上竄現象，無法保證裝置高負荷穩定運行。后利用系統短停機會對一吸塔拆檢，發現一吸塔因設計問題造成吸收效率低。由于塔板與塔壁間存在間隙，當塔頂回流氨和氨水的流量比較小時，會從塔壁的間隙往下流，塔板上沒有形成液封，從而影響對CO2的吸收。

處理措施：一吸塔降液板上增加液封板，填料層上增加降液分布器。改造后，一吸塔運行穩定，操作彈性大，沒有出現氣相CO2含量高的現象。

5 真空泵改造

原真空泵流量170 m3/h、揚程70 m、電機功率55 kW，打量不足使蒸發系統真空度低，經常采用補充蒸汽來提高真空度，系統運行不穩定，產品質量波動大；真空泵負荷重、泵體振動大，機械和電氣故障頻繁，進而影響生產穩定。

處理措施：對真空泵及配套電機進行整體更換，改為流量250 m3/h、揚程80 m、電機功率90 kW。改造后，增產尿素約50 t/d，運轉周期性由半個月延長至3個月以上。雖然用電量有所增加，但尿素產量增加明顯，特別是夏季，尿素產量由580 t/d提高至630 t/d，用電單耗不升反降。

6 結語

由于該水溶液全循環法裝置是在舊系統的基礎上進行工藝流程和設備的改造，在布管、設備安裝位置、設備匹配等方面都受到很大制約，經對尿素裝置不斷改進和完善，逐步達到高負荷穩定運行，氨耗和蒸汽消耗與另一套斯那姆氨汽提法裝置基本一致，節能效果明顯。

2015- 11- 07)