淺談溴化鋰冷水機組在氨汽提中的作用

白明輝

摘 要：由于合成來到尿素裝置的液氨溫度控制在30-40℃，使尿素裝置中壓后系統壓力偏高，目前控制在17.5-18.5bar之間（設計壓力為15.7bar），同時中壓系統放空氨含量偏高，夏季中壓放空氨含量在15%，冬季中壓放空氨含量在10%，造成一定的經濟損失和環境污染。

關鍵詞：溴化鋰冷水機組;溫度;放空量

河南能化集團中原大化公司尿素裝置，是國內第一套斯納姆氨汽提尿素生產工藝，設計生產能力達1760T/D。1990年5月份投產。為了降低中壓放空的氨含量，確保環保管理合格，我公司利用溴化鋰冷水機組制得的冷水將合成來液氨液氨溫度降低，一方面使尿素中壓系統的壓力得以控制，確保系統的安全穩定運行;另一方面使尿素的中壓放空氨含量控制在1%-2%以下，保證環保排放合格。

1 冷水機組的必要性

1.1 液氨溫度的影響

在實際生產中，液氨溫度是影響中壓放空的一個重要因素，由于合成來液氨溫度控制在30-40℃，使尿素裝置中壓后系統壓力偏高，中壓系統放空氨含量偏高，夏季中壓放空氨含量在15%，冬季中壓放空氨含量在10%。

1.2 影響系統水平衡

甲銨噴射器是利用高壓液氨作為動力來循環甲銨溶液的，當液氨溫度上漲，密度降低，高壓氨泵P101的打量降低，使P101出口壓力下降，合成回路的甲銨溶液不能帶入到合成塔內，導致系統水平衡失調。

1.3 影響尿素產量

夏季受制于中壓系統壓力，當循環水溫度≥33℃將會影響尿素負荷，經過統計，每年因循環水溫度高造成中壓系統超壓，影響負荷為60天左右，以每年60天計算，每年影響尿素產量：30*24*2.5+30*24*4=4680噸。

2 技改方案

該改造項目主要內容是利用大小尿素解析冷凝液余熱驅動溴化鋰機組，制取10℃以下的冷水，冷水送往換熱器，作為氨冷器E555的冷卻水，合成來液氨經E555冷卻后，液氨溫度由40℃降至25℃，送入氨儲槽V105。方案如下：

3 機組工作原理

3.1 工作原理

溴化鋰冷水機組是在真空條件下，冷劑水（制冷劑）在蒸發器傳熱管上，蒸發吸收傳熱管內水的熱量，傳熱管內的水放出熱量后，變成冷水送往出口。冷劑水蒸發后，蒸發器內壓力上升，當壓力升至一定值后停止蒸發，溴化鋰溶液吸收水蒸氣的能力很強，采用溴化鋰溶液連續吸收冷劑蒸汽，就可維持蒸發器內較低的壓力。

3.2 冷水機組注意事項

①制冷機進行抽氣操作時，機組不能離開人，以防突然停電，真空泵油和空氣進入機組內部。（突然停電后，馬上關上1、2、3抽氣閥，當然不排除電氣元件的原因），不能讓空氣進入機組內，特別是調整閥門后必須擰緊閥蓋等螺絲;②小心操作手動抽氣閥和各種服務閥;③熱水型制冷機停機時必須把熱水閥全部關閉，以防止高發結晶;E131走副線;④如果冷凍機因故障停機，故障排除前不許重新啟動;⑤不要讓液體（水、冷劑水、吸收液）浸濕電氣元件及有腐蝕性氣體腐蝕電氣件;⑥在機組運行前要對冷水系統、冷卻水系統進行檢查，確保在運行過程中不出現缺水現象（特別是冷水、冷卻水沒有自動補水裝置的用戶更需引起注意）;⑦要定期檢查各感溫管的內部是否有油，以確保檢測溫度的準確度，有利于機組的正常運轉;⑧開機前檢查控制柜里面的開關所處的位置;⑨及時進行抽氣操作，每周一次30分鐘（但最好是每天開機前抽真空效果最佳，長期停機期間，需要按時抽真空，每周一次）;⑩機組稀釋運行中還保留一定冷凍能力，因此完全停機前不要關閉空調系統;冷水、冷卻水必須循環，防止凍壞銅管和發生結晶現象;?及時清洗各水系統的過濾器等水處理設備;?冷水機組冬季停機保養時必須放干凈系統的水，防止凍破銅管;?定期檢查機組的各系統。

4 運行成效

4.1 運行效果

2017年8月11日冷水機組投運后，中壓系統壓力平均下降0.5bar，合成來的液氨溫度由40℃降至25℃，夏季中壓放空氨含量由25%降至2%以下，冬季中壓放空氨含量由12%降至1%以下，每年可以減少排放到大氣的氨量為597.6噸，遠低于國家排放標準。

4.2 改造后節約氨損耗

以尿素裝置夏季運行3個月，春、秋、冬季運行7個月統計。改造前夏季每小時的氨損耗為：800*25%/22.4* 17=151.8kg/h。改造后夏季每小時的氨損耗為：612*2%/ 22.4*17=9.3kg/h;3個月減少氨耗損失：（151.8-9.3）kg*24*30*3=307.8噸;每噸液氨按2800元計，夏季節約氨損失：307.8*2800=86.2萬元;改造前春、秋、冬季的氨損耗為：682*12%/22.4*17=62.1kg/h;改造后春、秋、冬季的氨損耗為：606*1%/22.4*17=4.6kg/h;7個月減少氨耗損失：（62.1-4.6）kg*24*30*7=289.8噸;每噸液氨按2800元計，春、秋、冬節約氨損失：289.8*2800=81.2萬元;每年可節約氨損失167.4萬元。