加強管理維護促進造粒裝置長周期運行

(中海石油化學股份有限公司，海南 東方 572600)

中海石油化學股份有限公司1996年引進的挪威海德魯流化床尿素大顆粒造粒裝置，其具有放空空氣污染小、縮二脲含量低、產品緩釋長效等優良特性；但與傳統的小顆粒塔式造粒相比，又有運行周期短、維修維護工作量大的缺點。造粒裝置最長連續運行1個月，最短連續運行10d，平均連續運行15d～18d。頻繁清洗造粒機，是尿素裝置最主要的工作之一。每次清洗造粒機耗時4h，上至部門領導、技術人員，下至班組，必須參與完成這一繁瑣工作。清洗完造粒機后，往往需2～3d處理尿液罐積存的尿液，蒸汽消耗增加，工藝冷凝液處理系統負荷增大。確保尿素造粒裝置的長周期、穩定運行，是一項迫切的任務。

1 影響造粒機長周期運行的一般因素

影響造粒機長周期運行的一般因素可以從人、機、料、法、環這5個方面分析原因。這5方面的因果魚刺圖見圖1。

圖1 影響造粒長周期運行因素的因果魚刺圖

1.1 人

造粒裝置“人”的影響可歸納為以下幾點：操作人員技術水平、經驗的高低、責任心強弱、是否嚴格執行操作規程等。

1.2 法

“法”可以理解為法則、規則、操作法。“法”對系統的影響可以理解為操作規程編寫是否合理、是否有操作性。造粒裝置的操作規程存在模糊、籠統的方面，不利于造粒機的長周期運行。主要表現為以下幾個方面。

(1)流化空氣量的分配。造粒機有6個室，由1臺風機供應流化空氣，流化空氣的分配不當會引起造粒機工況的惡化。外方資料要求各室的風量大致相等即可。在生產實踐中發現，維持“第1室風量>第2室風量>第3室風量>第4室風量”的分配方式，可以使造粒機料位易于控制，明顯改善造粒機的出料狀況，延長了造粒機運行周期。

(2)造粒機的出口風道結疤的處理。造粒機運行到后期，出口風道結疤，堵塞風道，使管道阻力加大，造粒機真空無法維持。為了防止風道結疤，在造粒機出口風道處增加低壓沖洗水噴頭，日常維護中每班沖洗。經此改造后，即使在造粒機運行后期，真空仍維持較好。

(3)造粒機料位的控制。在正常生產中，若能穩定造粒機的料位，就能基本穩定造粒機的工況。造粒機料位一般控制在50%～55%。在實際操作中發現，造粒機運行后期，料位若仍控制在高限，則較難控制，易發生波動。經過總結摸索后，在造粒機運行初期控制高料位，在運行后期降低料位操作，則料位更容易控制。

(4)破碎機間隙的調整。破碎機間隙的調整與產品的粒度分布關系密切，同時也影響到造粒機的長周期運行。

1.3 環

“環”即環境，指的是環境因素對系統的影響。對造粒工況有影響的環境因素有以下幾方面：①夏季天氣炎熱，氣溫高，導致風機、皮帶等運行工況差，蒸發真空不易達標；②海南多臺風、暴風雨天氣，空氣潮濕，易造成造粒機、流化床冷卻器死床；③冬天天氣寒冷，空氣干燥，空氣溫度低。風機、機泵運行工況改善，蒸發尿液濃度高，造粒機不易結疤，運行周期延長。

1.4 料

“料”即物料、原料，如霧化空氣量、霧化空氣溫度高低、流化空氣量、流化空氣溫度、濕度大小等因素。

1.5 機

“機”就是機械、儀表、電氣設備等。海德魯流化床造粒裝置設備種類多，結構復雜，維修維護工作量大。設備原因對造粒機長周期運行造成影響的事故有：①噴頭堵塞；②皮帶故障。皮帶的跑偏，斷裂；③電機故障。電氣設備處于粉塵量大、溫度高、有腐蝕性的環境中，易發生故障；④破碎機破碎效果差，破碎的粉塵量大；⑤振動抽料機易發生共振，出料波動，造粒機料位難以控制；⑥風機軸承、風門的損壞。

2 影響造粒機長期運行的重要因素

影響造粒機長周期運行的重要影響因素有3種(見圖1)：即“料”中的尿液濃度、“法”中的機理不明和“機”中的振動篩故障。

2.1 尿液濃度低

海德魯流化床大顆粒造粒技術要求進料尿液的濃度≥96%。從分析結果來看，進造粒尿液濃度低于96%。若進料濃度太低，大量水分在造粒機內蒸發，造粒機內粉塵量大，工況惡化，導致造粒機內壁易結疤、多孔板易堵塞、出口風道易結大塊，風機負荷加大，粉塵洗滌系統負荷大，返回蒸發的尿液量增大。這是造成造粒機運行工況差、周期短的重要原因。濃度低的原因如下。

(1)蒸發真空度低。蒸發系統真空度在夏天不易達標，是造成尿液濃度低的根本原因。可以提高前系統中、低壓分解器的溫度，適當降低中、低壓系統的壓力，使負荷前移，降低進入蒸發系統的游離氨濃度，從而提高蒸發真空度。

(2)脲醛添加劑系統帶入水分。為了改善產品的質量，向造粒尿液中加入了脲醛添加劑。但同時帶入的水分進入尿液，導致尿液濃度偏低。目前尚無解決措施。

2.2 機理不明

機理不明主要是指脲醛添加劑系統的反應機理不明。尿素和甲醛在酸性、中性、堿性環境中都會發生不同的復雜反應，生成樹脂型化合物。針對該反應的機理、反應條件、反應產物對產品質量的影響等，目前缺乏深入的理論研究。脲醛添加劑對造粒系統有著非比尋常的意義，直接影響尿素顆粒的強度和粉塵量。通過摸索和實驗，研究反應的條件，目前初步得出了最佳的反應pH值和反應溫度。

2.3 振動篩故障

影響造粒長周期運行的設備很多，當前影響最大的是振動篩。歷年來曾頻繁發生故障，對造粒的長周期運行構成嚴重的威脅。曾發生的故障如下：①振動篩篩分效果差，易堵料，電機易過載跳車；②吊繩及卡銷組件故障；③上下篩網破，篩框壞；④石墨滑塊發生偏磨；⑤搖臂斷裂；⑥偏心軸承損壞、軸承箱損壞；⑦傳動皮帶斷裂，皮帶輪損壞。

3 措施

保證造粒裝置長周期運行，應做好以下幾點。

(1)針對人、機、料、法、環這5大影響因素，采取相應的措施。例如造粒機出口風道結疤，采取了接低壓沖洗水，連接噴頭每班沖洗。經此改造后，造粒機運行后期真空差的問題得到了解決。針對尿液濃度低、脲醛添加劑系統機理不明、振動篩故障這3大主要原因，找尋對策。盡量提高尿液濃度，加強對脲醛添加劑系統反應機理的研究，對振動篩進行工藝和設備的分析，促進造粒裝置的長周期運行。

(2)加強工藝管理。為了改善造粒機工況，必須加強工藝維護、巡檢，發現隱患，預防事故。造粒裝置動設備多，發生事故的可能性大，對維護、巡檢的要求非常高。為加強對造粒裝置的管理，制定預防性維護措施如下：①定時測量記錄風機的電機軸承溫度，定期比對，以便及時發現軸承的異常情況；②控制好造粒機真空，及時調整造粒機流化空氣風量，使前三室風量盡量在60t/h以上，第4、5室風量在45t/h左右；③控制好造粒機溫度。盡量提高第1室的溫度。當造粒機溫度較低時，通過提高第1室的溫度從而提高整個造粒機的溫度；④控制好造粒機洗滌系統。控制除沫器壓差，及時調整除沫器沖洗水量；⑤下雨或潮濕天氣，及時提高造粒機和冷卻器流化空氣的溫度，避免造粒機死床；⑥加減噴頭時蒸汽預熱和吹掃的時間應充分；⑦定期檢查物料管道是否暢通。

(3)加強設備管理、維護。機器設備方面的事故占相當大的比例。加強設備的監控和維護、維修管理，對造粒系統的長周期、穩定運行有著非比尋常的意義。例如，針對破碎機、斗提機三角皮帶頻繁發生斷裂事故的現象，制定措施，對三角皮帶定期更換，避免了突發故障的發生。

4 結語

中海石油化學股份有限公司的尿素裝置是我國引進的第一套大顆粒尿素造粒裝置。從人、機、料、法、環5個方面分析影響造粒長周期運行的因素，并采取針對性的措施。通過加強工藝管理、設備維護，造粒長周期運行的時間穩定提升到25～30d。