潘從龍

摘 要：目前化肥產(chǎn)業(yè)改革步伐加快，農(nóng)業(yè)化肥使用量年控制增長(zhǎng)率在1.0%以內(nèi)，加重了化肥市場(chǎng)產(chǎn)能過(guò)剩的嚴(yán)峻形勢(shì)。隨之而來(lái)的不僅是電價(jià)改革接軌，鐵路運(yùn)價(jià)上調(diào)、化肥出口淡旺季差別關(guān)稅取消、化肥征收增值稅的恢復(fù)及行業(yè)環(huán)保治理的強(qiáng)化等等，化肥產(chǎn)業(yè)面臨“生死相逼”的態(tài)勢(shì)?；诖耍疚闹饕獙?duì)合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：合成氨尿素；生產(chǎn)過(guò)程；能量?jī)?yōu)化技術(shù)；應(yīng)用

1 前言

農(nóng)業(yè)是社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的保障，我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越重視，大力提倡農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新。合成氨尿素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為常用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重大作用，而合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程卻是復(fù)雜的，需要大量的能源材料以及高科技技術(shù)做支撐，在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中能量被大量浪費(fèi)，因此，如何在合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行能量?jī)?yōu)化是業(yè)內(nèi)關(guān)注的問(wèn)題。

2 在合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)方案調(diào)研

合成氨尿素生產(chǎn)廠家應(yīng)該根據(jù)本廠的實(shí)際條件，進(jìn)行可行性方案研究找出做適用的方案。具體步驟是：首先，必須嚴(yán)格貫徹國(guó)家對(duì)合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量要求的規(guī)定，反復(fù)閱讀材料，領(lǐng)悟文件的實(shí)質(zhì)性含義，避免制定的方案與國(guó)家規(guī)定脫離；其次，對(duì)本廠生產(chǎn)條件及原料渠道進(jìn)行調(diào)查，對(duì)方案實(shí)施有影響的隱患立即排除。再次，與合作單位進(jìn)行溝通，建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，最后，派專業(yè)人員到市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，關(guān)注市場(chǎng)的最新動(dòng)態(tài)，為能量技術(shù)方案制定提供依據(jù)。

2.2 合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)方案思路

合成氨生產(chǎn)裝置屬于能量集中型且耗能量大的裝置，對(duì)它進(jìn)行能量?jī)?yōu)化技術(shù)改進(jìn)時(shí)首先考慮的就是生產(chǎn)過(guò)程的用能優(yōu)化。由于過(guò)程系統(tǒng)中的三環(huán)節(jié)能量結(jié)構(gòu)模型已經(jīng)在合成氨尿素中推廣應(yīng)用，并在實(shí)踐中取得了令人滿意的成效，因此，在對(duì)合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)方案思路探索時(shí)，要將這三環(huán)節(jié)能量結(jié)構(gòu)模型作為前提條件，構(gòu)建合成氨尿素生產(chǎn)能量?jī)?yōu)化思路圖為：?jiǎn)卧üに囇b置用能優(yōu)化、裝置漸熱聯(lián)合系統(tǒng)、重點(diǎn)耗能設(shè)備）→子系統(tǒng)（廠級(jí)間熱聯(lián)合系統(tǒng)、裝置間熱聯(lián)合）→整個(gè)系統(tǒng)（蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化），在這各個(gè)系統(tǒng)間必須預(yù)先制定科學(xué)的能量?jī)?yōu)化順序，并在優(yōu)化過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案。

2.3 優(yōu)化合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)方案

結(jié)合以上方案設(shè)計(jì)思路對(duì)方案進(jìn)行再次優(yōu)化，對(duì)不同的級(jí)別的合成氨尿素生產(chǎn)的化肥用途以及適用范圍進(jìn)行研究，其能量綜合能力優(yōu)化技術(shù)方案構(gòu)架是：首先，合成氨尿素生產(chǎn)廠家要與相關(guān)電力單位建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，由該電力單位向化肥廠提供所需動(dòng)力；其次，合成氨尿素生產(chǎn)廠家要建立科學(xué)的動(dòng)力接受系統(tǒng)，將電廠輸送到能量充分接受，并經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為合成氨生產(chǎn)需要的動(dòng)力；其次，把動(dòng)力按照各系統(tǒng)能量需求進(jìn)行分配，主要系統(tǒng)包括合成氨工藝蒸汽系統(tǒng)、尿素蒸汽透平系統(tǒng)、循環(huán)水蒸汽透平系統(tǒng)；最后，將上述過(guò)程沒(méi)有充分利用的能量及廢料渣進(jìn)行加工處理，一部分外送到電力部門作電力生產(chǎn)原料，另一部分回收應(yīng)用到化肥成合成爐中循環(huán)利用。

2.4 合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程中能量?jī)?yōu)化技術(shù)使用情況

第一，分離內(nèi)件合理運(yùn)用。在分離內(nèi)件應(yīng)用與合成氨尿素生產(chǎn)系統(tǒng)以前，蒸汽內(nèi)部所有氣體都是利用外螺線離心分離或者是旋流板絲網(wǎng)進(jìn)行分離，取得的成效并明顯，氣體中所含氣體不能有效分離，還有大部分對(duì)合成氨生產(chǎn)有影響的氣體會(huì)進(jìn)入到合成塔內(nèi)，導(dǎo)致合成塔內(nèi)反應(yīng)物不能充分反應(yīng)或者是合成氨中摻雜氣體，從而減小了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)合成氨尿素的產(chǎn)量。自采用分離內(nèi)件以來(lái)，對(duì)系統(tǒng)氨分氣體取樣調(diào)查分析，混合氣體中氨含量明顯提高，主要是原因是混合氣體中其他雜質(zhì)氣體被有效分離，從而合成氨轉(zhuǎn)化率必然會(huì)有所升高；合成塔內(nèi)氨氣含量增大，那么合成系統(tǒng)壓力就會(huì)減小，從而節(jié)約了壓縮機(jī)能耗；出口氣中體積分?jǐn)?shù)明顯降低，設(shè)備生產(chǎn)能力提升。可見，在合成氨尿素系統(tǒng)中合理運(yùn)用分離內(nèi)件，是實(shí)現(xiàn)能量?jī)?yōu)化的主要途徑。

第二，合成氨尿素生產(chǎn)裝置采用預(yù)分離器。傳統(tǒng)的合成氨尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中普遍使用預(yù)蒸餾工藝，而現(xiàn)代的尿素生產(chǎn)量不斷增加，原有的工藝技術(shù)不能符合現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)要求，阻礙合成氨尿素的生產(chǎn)，工藝狀況易變化，蒸汽大量浪費(fèi)，致使經(jīng)濟(jì)投資逐年增高。自從合成氨尿素生產(chǎn)裝置采用預(yù)分離器后，合成塔出口處的混合液需提前流經(jīng)預(yù)分離器內(nèi)，大多數(shù)游離氨與少數(shù)含有氨基的胺會(huì)被充分解離，釋放的熱量順著反應(yīng)液流經(jīng)到下段反應(yīng)池中；其氣相通常與中壓一級(jí)冷卻器接通，再進(jìn)入中壓吸收塔。合成氨尿素生產(chǎn)裝置采用預(yù)分離器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，然而取得的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果卻很明顯，要想在短期內(nèi)就實(shí)現(xiàn)合成氨尿素生產(chǎn)能量?jī)?yōu)化目標(biāo)，此方法是最佳的選擇。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量需求增加，合成氨尿素的使用也會(huì)隨之增加，所以我們要在已有的合成氨尿素生產(chǎn)過(guò)程能量?jī)?yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷探索出更加高效節(jié)能的技術(shù)措施，從而為合成氨尿素工業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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