降低尿素裝置造粒系統放空煙囪氨含量的措施

丁志勇

（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海洋石油富島有限公司化肥一部尿素生產裝置在20世紀90年代由意大利引進，生產裝置采用意大利SNAM 氨汽提工藝，日產1 765t，配套造粒工藝采用挪威海德魯（Hydro）流化床大顆粒造粒技術，可生產2～4.75mm 規格的大顆粒尿素產品。化肥一部一直以來對環保的把控非常嚴格，始終將“環保至上”作為生產理念。對于本次造粒煙囪NH3含量高，部門立即組織相關人員分析尿素生產過程中影響NH3含量的各個重要環節，抓住各處關鍵控制點，進行針對性的分析，并做出具體的應對措施，降低了放空煙囪NH3含量。

1 造粒系統放空煙囪氨含量存在的問題

2019年1月23日聯系中化人員對放空煙囪氨含量進行取樣分析，分析結果如下表所示，從表1可以看出，氨含量＞50mg/m3（設計指標氨含量＜50mg/m3）。

表1 2019年1月23日放空煙囪氨含量

2 造粒系統放空煙囪氨含量高對策

針對放空煙囪氨含量高的問題，部門人員主要從工藝和設備兩方面進行調整。

2.1 工藝方面

2.1.1 控制好蒸發系統負荷

在工藝指標正常范圍內，高壓系統N/C 控制不易過高，盡量控制在指標的中低限操作，高N/C 雖然提高增了CO2轉化率，同時也增加了未反應NH3的循環量，造成后續系統的負荷增加。在控制指標范圍內提高合成塔的底部溫度和汽提塔加熱溫度，可以增加高壓圈的回收負荷，降低后系統的回收負荷。控制好中低壓系統的液位在50%，避免中低壓液位拉空，竄氣至后系統，造成系統負荷后移；同時中低壓液位不能過高，過高時尿液中甲銨分解不完全就被送往后系統，同樣造成后系統回收負荷增加。在控制指標范圍內提高中低壓分解器加熱溫度，使送入蒸發系統的NH3盡可能降低，減少蒸發系統的負荷。

2.1.2 控制好蒸發系統的溫度及真空度

蒸發系統是尿素溶液經過加熱蒸發，使尿液中的水汽化排出，并帶出尿素溶液中的游離氣相NH3，得到大于96%以上濃度的尿素溶液。正常生產中，蒸發系統溫度控制在高限位操作；特殊工況下，如拉T101液位和陰雨天氣要及時調整蒸汽系統壓力，保證蒸發系統溫度穩定。蒸發液位過高也會造成尿液溫度下降，因此蒸發系統的液位在保證造粒給料泵正常運行下控制中低位操作。影響蒸發系統的真空度的因素較多，主要有循環水壓力和溫度，低壓蒸汽的壓力和品質，壓力調節閥調節正常靈活，噴射器的運行工況，E128管側潔凈度等。當循環水壓力偏低和溫度過高時，要及時聯系公用工程崗位，調高循環水壓力和降低循環水溫度；注意蒸汽系統的變化，低壓蒸汽壓力不應低于0.38MPa；現場主要對蒸汽噴射器和壓力調節閥進行巡檢，發現異常及時匯報處理；定期對E128管側的垢層進行高壓水射流清洗。在蒸發系統這些條件穩定的情況下，可適當提高系統的真空度，使其氣相中的NH3盡可能地進入到回收系統，避免或減少送入造粒系統，增加后續系統的負荷。

2.1.3 控制好解析水解系統送往造粒系統洗滌水溫度

解析水解系統合格的工藝冷凝液有20%送往造粒洗滌系統，用作冷卻器洗滌塔的洗滌用水，后送往造粒機洗滌器作為洗滌水。此外還有少量用于清洗兩個洗滌塔的除沫器，若送往造粒系統的工藝冷凝液溫度較高，則會使洗滌塔的洗滌能力下降，不能較好地吸收系統廢氣中的NH3，所以要保證送往造粒系統的工藝冷凝液的溫度在設計值范圍內。解析電導要控制在15μS 以下，防止氨含量超標的工藝冷凝液送往造粒系統系統，增加造粒放空煙囪的NH3含量。

2.1.4 控制好UF系統

UF 系統中氨水和甲醛的加入量對造粒放空煙囪NH3含量也有一定的影響，氨水在UF 系統中起到調節pH 值的作用，使混合液處于中性和弱堿性之間。若氨水加入量過多，游離氨的揮發也就越多，通過造粒給料泵送往造粒系統后，造粒系統的NH3含量就會增加，所以要及時調整UF 系統的氨水加入量，甲醛的多少會對尿素的產品質量和造粒系統的粉塵量高低起到關鍵性的作用。甲醛加入量不足，尿素顆粒就容易粉化，尿素的強度大大降低，造粒系統粉塵量和氨揮發量大幅增加，洗滌系統負荷也會加重，造成造粒放空煙囪的NH3含量升高。所以甲醛的加入量根據負荷要及時的調整，同時還要參考成品分析的亞甲基二脲含量和甲醛罐中的甲醛濃度進行調整。

2.1.5 控制好造粒機床層溫度和真空

在保證成品水分指標不超標的情況下，可適當降低造粒機的床層溫度，控制在100～110℃；造粒機真空在-300～-500Pa，使造粒機內部的尿素顆粒里氨氣揮發減少，造粒機料位控制不應過低，過低的料位會使造粒機內部的粉塵量增加，洗滌系統的負荷增加，粒度的形成也有一定的影響，所以應適度提高造粒機的料位。

2.1.6 控制好造粒機噴頭壓力和霧化空氣壓力

造粒機噴頭壓力和霧化空氣壓力若控制較高，會造成造粒機內部大量的細微尿液霧滴來不及附著在晶種上就進入到氣相中，造粒機內的粉塵量增加，所以要將造粒機的噴頭壓力和霧化空氣壓力適當降低操作。霧化空氣溫度控制過高也會影響到造粒機溫度上升，所以霧化空氣溫度根據系統工況和空氣溫度的變化及時調整。

2.1.7 調整洗滌系統的除沫器洗滌水和P151A/B，P152A/B大循環吸收水加入量

造粒洗滌系統作為造粒放空煙囪中NH3被吸收的最后一道工序，洗滌工況的變化直接影響到造粒放空煙囪的NH3含量。

①調整好現場兩個洗滌塔的除沫器水的加入量，保證各個除沫器噴頭處于良好的噴淋狀態。

②主控控制好AV41800指標不低于1 140kg/m3，閥位不高于35%。使進入造粒機氣相出口管道洗滌水濃度穩定，吸收效果更好。

③主控要重點監控P151A/B 和P152A/B 兩個大循環洗滌水量，出現水量下降，要查出原因及時處理。

2.1.8 控制好C150、C151的溢流液位

如果C150、C151的溢流液位過低，從造粒機和流化床冷卻器來的氣相就無法進入洗滌液中進行洗滌吸收，造粒放空煙囪NH3含量就易超標。通常情況下，溢流液位控制在50%左右。

2.2 設備方面

2.2.1 處理P151A/B、P152A/B大循環噴頭堵塞

根據主控流量和現場流量計的數值都同時降低現象，則可以判定P151A/B、P152A/B 大循環噴頭堵塞，從而導致吸收水量下降，造成氨大量放空。應立即停運造粒系統，處理堵塞噴頭

2.2.2 處理C150、C151的除沫器洗滌水噴頭堵塞

現場將除沫器洗滌水截止閥開大，現場流量計流量無明顯變化，則可以判定其噴頭堵塞，導致洗滌水不足造成除沫器效率下降。應立即停運造粒系統，處理堵塞噴頭。

2.2.3 處理C150、C151的除沫網破損

利用停車檢修機會對C150、C151內部進行了檢查，發現C150東側除沫網錯位，高低不平，有的模塊直接掀起，固定螺栓部分脫落丟失，通知機修處理。C150、C151除沫網上面很臟，采用高壓水射流進行清洗，并將C150除抹網拆除，吊到地面進行重點清理。

3 造粒系統放空煙囪氨含量現狀

通過工藝調整及設備檢修后，聯系第三方檢測機構對放空煙囪氨含量進行取樣分析，分析結果，如表2所示，從表2可以看出，煙囪氨含量遠小于50mg/m3。

表2 放空煙囪氨含量現狀

4 結束語

尿素裝置造粒系統放空煙囪NH3含量高問題是一個多環節的控制過程，各個環節密切相關聯，彼此相互制約，無論哪個環節出現問題，都會影響最終尿素裝置造粒系統放空煙囪NH3含量。通過對影響尿素裝置造粒系統放空煙囪NH3含量高問題因素進行分析，采取有針對性的處理措施，加強管理，最終做到了造粒放空煙囪的NH3含量達標排放。