劉肇慶

(山東陽煤恒通化工股份有限公司,山東郯城 276100)

我公司現(xiàn)有二套水溶液全循環(huán)法尿素裝置。近年來為達到增產(chǎn)降耗、節(jié)能減排的目的,借鑒同類生產(chǎn)企業(yè)成功應用自汽提一分塔的經(jīng)驗, 2007年選用了φ1 200 mm、F=350 m2自汽提一分塔,對2#尿素一段分解系統(tǒng)進行技術(shù)改造。通過一段時間的運行,效果比較明顯,噸尿蒸汽消耗下降約100 kg。2009年對1#尿素進行了同樣的改造?，F(xiàn)對幾年的使用維護,作一總結(jié)。

1 自汽提塔的工作原理

自汽提一分塔是通過液體分布器對尿液進行分布使尿液呈降膜狀流動,在加熱分解過程中由于過剩氨的蒸發(fā)對甲銨的分解產(chǎn)生汽提作用。自汽提一分塔是一臺組合設備,分上下兩段,上段為五層GC型高效翅片式塔板,下段為降膜式換熱器,通過特殊結(jié)構(gòu)的液體分布管,強制在換熱管內(nèi)壁形成液膜,液體自上而下降膜式流動,加強換熱效果,達到節(jié)約汽耗的目的。

流程 從尿塔出來的尿液混合物,經(jīng)管道過濾器切線進入自汽提塔分離段,分離成氣液兩相,分離出的氣相和經(jīng)加熱分解出的氣相共同進入一段蒸發(fā)熱能利用段;液相經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進入二分塔。中壓蒸汽進入自汽提塔加熱段,冷凝液進入液位槽。控制自汽提塔出液溫度155～158℃,液位30%～50%。在加熱段下部加防腐空氣。

2 自汽提塔的技術(shù)特點

(1)自汽提塔采用精確成膜的液膜器,使尿液在換熱管內(nèi)形成液態(tài)薄膜,成膜效果較好,增強了換熱效果。

(2)為保證尿液均勻通過填料層,采用了新型進料液體分布器,使進入自汽提塔的氣液混合物得到徹底分離,有效防止換熱管干管、爆管。

(3)自汽提塔上部精餾段采用五層 GC型高效翅片式塔板,氣液相的換熱和分離效果較好。

(4)自汽提塔操作彈性大。由于采用降膜換熱,液膜較薄,熱阻小,熱利用率高。

(5)自汽提塔流程只有一條尿液通道,避免了原一分塔由于液位高,尿液走短路的弊端。

(6)自汽提塔因熱利用率高,在保證總氨蒸出率90%以上的前提下,可適當降低一分尿液溫度,以尋求最低蒸汽消耗。

3 自汽提塔的操作要點

(1)自汽提塔在開車前需要預熱,這是投料前非常重要的工作。因開車初期內(nèi)、外側(cè)溫差大,容易引起換熱器扭曲變形,產(chǎn)生應力腐蝕。預熱采用從換熱管管側(cè)、殼側(cè)同時加熱的辦法,控制內(nèi)、外側(cè)溫差不超過30℃,溫升速度不超過20℃/h。

(2)嚴禁在自汽提管無尿液通過時加大蒸汽閥門開度。

(3)建立斷尿(包括事故性突然斷尿)時迅速關(guān)掉蒸汽的操作管理制度,嚴格“斷尿斷汽”的操作規(guī)程。

(4)保證二次空氣加入量,噸尿素加2 m3。

(5)定期檢測自汽提塔蒸汽冷凝液的導電率,以便及時發(fā)現(xiàn)換熱管是否有泄漏現(xiàn)象,若有漏管及時封堵。

(6)養(yǎng)成利用檢修機會反洗的習慣,以清洗汽提管小孔處的雜物,避免堵塞。

4 自汽提塔的改進

(1)為保證“斷尿斷汽”及小負荷生產(chǎn)需要,在加熱器進口管上增設一φ50 mm放空閥,便于及時降低加熱室內(nèi)蒸汽壓力,防止超溫。

(2)在汽提塔尿液進口管上增設φ50 mm的脫鹽水雙閥,便于列管出現(xiàn)泄漏需停車處理時,能單獨置換汽提塔,可縮短處理時間。

(3)在汽提塔尿液進口管上增設φ25 mm的儀表空氣雙閥,便于堵漏后的試壓試漏。如果堵漏后用蒸汽試壓試漏,需進行二次處理,因溫度高無法處理,將延長檢修時間,拖延開車進度。

(4)汽提塔氣相出口管在五樓處設置φ50 mm的放空閥,便于停車時泄壓。

(5)要利用停車檢修機會清洗或更換進口過濾網(wǎng),對人孔處的焊縫進行著色探傷處理。