水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)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(chǎn)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(huán)法裝置，經(jīng)不斷“填平補齊“改造，產(chǎn)能明顯擴大、消耗大幅下降。2011年底，采用國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄(第三批)中水溶液全循環(huán)尿素節(jié)能生產(chǎn)工藝技術(shù)進行改造，將原來未能利用的低位能余熱充分利用，節(jié)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(chǎn)能力由建設初期的60 kt提高至210 kt。在近幾年的生產(chǎn)運行過程中，系統(tǒng)出現(xiàn)了一些問題，制約了裝置平穩(wěn)運行，經(jīng)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(tǒng)計平均月檢修次數(shù)達24次。

改進措施：①將組合閥和活塞桿的材質(zhì)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(zhì)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(chǎn)品的鎳含量超出指標值(鎳質(zhì)量分數(shù)<0.3×10-6)，每次有停車機會都需對系統(tǒng)進行鈍化處理，且多次因鎳含量超標而被迫停運鈍化系統(tǒng)。

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(shù)在36%～37%，CO2體積分數(shù)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

歡迎訂閱2016年《化肥工業(yè)》

《化肥工業(yè)》雜志是經(jīng)原國家科委、原化工部批準，由上?；ぱ芯吭壕庉嫵霭娴娜珖钥铮饕獔蟮纼?nèi)容有：氮肥、甲醇、煤化工、磷肥、鉀肥和復混肥(專用肥)企業(yè)的技術(shù)改造、節(jié)能降耗、生產(chǎn)管理等方面的經(jīng)驗；國內(nèi)外化肥工業(yè)現(xiàn)狀和有關(guān)的科研成果及發(fā)展趨勢綜述；化肥企業(yè)開展多種經(jīng)營、搞活企業(yè)的成功經(jīng)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(chǎn)、三廢治理及其綜合利用等?！痘使I(yè)》連續(xù)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(nèi)容。

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甲銨分離器液相中CO2質(zhì)量分數(shù)在34%～36%；②氨水泵轉(zhuǎn)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(jù)，將一甲液中氨質(zhì)量分數(shù)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(chǎn)。

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(jīng)常有CO2上竄現(xiàn)象，無法保證裝置高負荷穩(wěn)定運行。后利用系統(tǒng)短停機會對一吸塔拆檢，發(fā)現(xiàn)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(wěn)定，操作彈性大，沒有出現(xiàn)氣相CO2含量高的現(xiàn)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(fā)系統(tǒng)真空度低，經(jīng)常采用補充蒸汽來提高真空度，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)穩(wěn)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(chǎn)尿素約50 t/d，運轉(zhuǎn)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(chǎn)量增加明顯，特別是夏季，尿素產(chǎn)量由580 t/d提高至630 t/d，用電單耗不升反降。

6 結(jié)語

由于該水溶液全循環(huán)法裝置是在舊系統(tǒng)的基礎(chǔ)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(jīng)對尿素裝置不斷改進和完善，逐步達到高負荷穩(wěn)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(jié)能效果明顯。

2015- 11- 07)