水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)運(yùn)行問(wèn)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(jì)70年代建成的水溶液全循環(huán)法裝置，經(jīng)不斷“填平補(bǔ)齊“改造，產(chǎn)能明顯擴(kuò)大、消耗大幅下降。2011年底，采用國(guó)家重點(diǎn)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(jìn)行改造，將原來(lái)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(shè)初期的60 kt提高至210 kt。在近幾年的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)出現(xiàn)了一些問(wèn)題，制約了裝置平穩(wěn)運(yùn)行，經(jīng)分析原因和采取相應(yīng)措施后，問(wèn)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(shè)備腐蝕嚴(yán)重、泵不打量、漏點(diǎn)多以及備件、材料不適應(yīng)當(dāng)前工況。2014年統(tǒng)計(jì)平均月檢修次數(shù)達(dá)24次。

改進(jìn)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(wèn)題；②密封墊采用V形尼龍墊替代O形圈，密封強(qiáng)度提高，使用壽命延長(zhǎng)3倍，可達(dá)半年以上；③原來(lái)的組合閥設(shè)計(jì)不合理，常運(yùn)行幾天就由于單向閥泄漏而不打量，需要停泵檢修，檢修時(shí)也無(wú)法保證一次檢修合格，給檢修帶來(lái)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(cè)量柱塞拉毛、外徑腐蝕磨損>1 mm時(shí)，就需要更換處理。

2 成品尿素中鎳含量高

開(kāi)車(chē)運(yùn)行一段時(shí)間后，產(chǎn)品的鎳含量超出指標(biāo)值(鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.3×10-6)，每次有停車(chē)機(jī)會(huì)都需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行鈍化處理，且多次因鎳含量超標(biāo)而被迫停運(yùn)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?jǐn)?shù)在36%～37%，CO2體積分?jǐn)?shù)在38%～40%)，溶液腐蝕性大。

改進(jìn)措施：①加大一吸塔近路二甲液量，保證

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《化肥工業(yè)》雜志是經(jīng)原國(guó)家科委、原化工部批準(zhǔn)，由上海化工研究院編輯出版的全國(guó)性刊物，主要報(bào)道內(nèi)容有：氮肥、甲醇、煤化工、磷肥、鉀肥和復(fù)混肥(專(zhuān)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(yàn)；國(guó)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(shì)綜述；化肥企業(yè)開(kāi)展多種經(jīng)營(yíng)、搞活企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)；化工機(jī)械、儀器儀表、計(jì)算機(jī)應(yīng)用；化學(xué)分析、科學(xué)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(guó)中文核心期刊和中國(guó)科技核心期刊。美國(guó)《化學(xué)文摘》從1996年開(kāi)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?jǐn)?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(dá)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(dá)到60 ℃為依據(jù)，將一甲液中氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至38%～40%。

3 降膜式一分加熱器下封頭液位計(jì)失靈

降膜式一分加熱器液位采用雙法蘭差壓變送器測(cè)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(dòng)，底部的溶液層基本無(wú)法形成防腐膜，而且工藝上要求溫度在150 ℃以上，會(huì)造成變送器測(cè)量膜盒腐蝕而失效，1臺(tái)變送器的使用壽命只有1個(gè)月左右，不僅購(gòu)置設(shè)備花費(fèi)很大，而且會(huì)影響安全生產(chǎn)。

處理措施：取消液位計(jì)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(jì)，上述問(wèn)題得以解決。

4 一吸塔溫度波動(dòng)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(yùn)行后的一吸塔各點(diǎn)溫度波動(dòng)較大，吸收效果差，經(jīng)常有CO2上竄現(xiàn)象，無(wú)法保證裝置高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。后利用系統(tǒng)短停機(jī)會(huì)對(duì)一吸塔拆檢，發(fā)現(xiàn)一吸塔因設(shè)計(jì)問(wèn)題造成吸收效率低。由于塔板與塔壁間存在間隙，當(dāng)塔頂回流氨和氨水的流量比較小時(shí)，會(huì)從塔壁的間隙往下流，塔板上沒(méi)有形成液封，從而影響對(duì)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(yùn)行穩(wěn)定，操作彈性大，沒(méi)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(yáng)程70 m、電機(jī)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(bǔ)充蒸汽來(lái)提高真空度，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大；真空泵負(fù)荷重、泵體振動(dòng)大，機(jī)械和電氣故障頻繁，進(jìn)而影響生產(chǎn)穩(wěn)定。

處理措施：對(duì)真空泵及配套電機(jī)進(jìn)行整體更換，改為流量250 m3/h、揚(yáng)程80 m、電機(jī)功率90 kW。改造后，增產(chǎn)尿素約50 t/d，運(yùn)轉(zhuǎn)周期性由半個(gè)月延長(zhǎng)至3個(gè)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(yǔ)

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(jìn)行工藝流程和設(shè)備的改造，在布管、設(shè)備安裝位置、設(shè)備匹配等方面都受到很大制約，經(jīng)對(duì)尿素裝置不斷改進(jìn)和完善，逐步達(dá)到高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)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)