封建利,李清位,郭海英
(陕西华山化工集团有限公司,陕西华县 714100)
氨汽提塔E101底部温度低原因分析及对策
封建利,李清位,郭海英
(陕西华山化工集团有限公司,陕西华县 714100)
介绍了斯那姆—氨汽提法尿素生产工艺氨汽提塔E101的结构特点及在尿素生产系统中的作用,叙述了生产中所出现的氨汽提塔E101底部液相温度偏低的问题,并对其原因进行分析和处理,并最终解决了这一问题。
氨汽提塔;分布器小孔;堵塞;清理
陕西华山化工集团有限公司尿素二车间采用的是日产400 t斯那姆—氨汽提法尿素生产工艺,2000年4月投产。所用的氨汽提塔E101为意大利FBB HUDSON公司制造,其作用是分解尿液中的甲铵。此塔实质上是一垂直管内降膜分解器,壳程介质为中压饱和蒸汽,管程介质为尿液。尿液进口管设有两层分布器,上部均布有小孔。主要特点是每一根换热管顶部有一套管,使管内尿液成膜状流动。换热管为双金属管,材质为25.22.2CrNiMo+ZIRC。
我系统氨汽提塔E101底部温度TR9210正常控制为203~204℃,壳侧加热蒸汽压力为1.90 MPa;但自从2008年3月下旬以来,氨汽提塔底部温度偏低(197℃),导致中压、低压分解温度提不起,蒸发系统负荷加重。
针对上述问题,车间组织技术人员,对可能产生该问题的各种原因进行了认真分析,最终找到了问题产生的根源,使这一问题得到了解决。
①汽提塔加热蒸汽压力P9210低,蒸汽量不够。我系统E101所用的中压蒸汽压力为1.90 MPa,正常,故不是蒸汽量的原因。②汽提塔 E101液位L9202高。汽提塔E101液位L9202为放射性液位计,液位显示正常,无明显波动。为防止假液位,即液位实际较高,而显示偏低,将L9202液位逐步放低,但液位放低后,汽提塔E101底部温度仍然提不起,故而也不是液位高的原因。③尿素合成塔CO2转化率低或合成塔出口阀HV9203开度大。根据尿素合成塔底部、顶部温度判断,合成塔反应正常;合成塔出口阀HV9203开度正常。④汽提塔列管结垢。因为壳侧所用的是中压水蒸气,不易结垢,故此原因可排除。⑤汽提塔壳侧有惰气积存。由于我车间使用的2.50 MPa中压水蒸气,有一部分来自于合成氨车间的废热锅炉,怀疑废热锅炉列管有泄漏,使煤气窜入蒸汽管网,随后多次打开E101壳侧惰气排放阀进行排放,无效果。⑥汽提塔壳侧蒸汽冷凝液分离器V109液位高,漫至E101壳侧。在现场进行检查,V109液位中控显示及现场视镜液位正常。⑦汽提塔E101列管有部分“干管”现象。车间几次对汽提塔E101进行漫液,即将汽提塔E101液位逐渐提高,直至汽提塔E101满液,但无明显效果。⑧温度显示仪表问题。根据各相关现象分析,温度显示正常。
由以上分析可知,汽提塔E101底部温度提不起,基本可以排除以上原因。由于在以往的大检修中,拆开汽提塔E101上封头后,发现E101分布器内有杂物,主要为系统所使用的四氟垫圈的小碎屑;因而怀疑分布器内有杂物,当合成塔反应液进入汽提塔后,分布器内的杂物漂浮于液面上,随液流流向分布器小孔,造成部分列管“干管”,尿液分布不均,成膜性差,底部温度提不起。
因为离大检修还有一段时间,为保证系统运行,我们将汽提塔 E101壳侧蒸汽压力提高到2.10MPa,E101底部温度可达到202℃左右。
在4月份大检修时,拆开汽提塔E101上封头后,发现在分布器小孔及筛板上有较多四氟垫的小碎屑。而分布器小孔有少许已被杂物堵塞。随后,将分布器套管拆下,对分布器碎屑及油垢进行了清理,并将分布器套管重新安装好。
分析四氟垫碎屑的来源,则是由于系统内使用的四氟垫片在尿素反应液的冲刷下,边缘逐步脱落,形成碎屑。而汽提塔E101分布器上的小孔很小,故碎屑最终积存于汽提塔E101分布器小孔内。使小孔堵塞,造成部分列管“干管”,尿液分布不均,成膜性差,E101底部温度下降。
大检修结束,系统开车正常后,汽提塔E101壳侧加热蒸汽压力控制在 1.90 MPa,底部温度TR9210完全恢复正常。后系统负荷减轻。
汽提塔E101分布器套管的清理,提高了E101的汽提效率,稳定了整个生产系统的操作。而这一问题的出现,其原因较多,在寻找真实原因的过程中,扎实的专业基础知识和生产中积累的丰富经验,是我们解决问题的关键。
TQ051.8
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1003-3467(2010)20-0036-02
2010-09-21
封建利(1972-),男,工程师,从事化工生产技术工作,电话:13992312562。