浅谈SNAM氨汽提中压系统的控制与改造

王 坚，王 斌，张昊彧，栗晓辉

（1.湖南金宏泰公司，湖南湘潭 411201；2.河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳 457000）

0 引 言

中原大化集团公司尿素生产装置是国内第一套从意大利引进的氨汽提尿素生产工艺，设计生产能力为1 760t／d。1990年5月5日投产。

相较于Stamicarbon的CO2汽提法汽提液，其NH3／CO2比较低（摩尔比为2），氨汽提工艺控制NH3／CO2比较高（摩尔比为3.5）。氨汽提工艺N／C控制较高，增加了后系统的分解回收负荷。若在较低压力下分解并加以回收，再送回合成系统，需添加大量的水，这样，将导致水碳比增加，转化率下降，形成恶性循环；若通过降低温度来增加冷凝吸收效果，又受限于冷却水的温度，并有析出固相的危险。因此，氨汽提工艺设有中压系统，而且对于整个系统来说，中压系统控制的好坏，直接关系到系统是否可以正常运行。增加中压系统，能使相当多的氨以液氨的形式回收，这样就降低了碳铵液中的氨碳比，有利于吸收。因此，中压系统的控制对整个系统的正常运行至关重要。

通过多年对中压系统的探索和总结，同时公司尿素装置与三胺装置联产以来，通过对中压系统的技术改造和中压系统操作的规范，维护和优化了系统的操作，有利于系统的稳定运行。

1 中压系统的优化操作及改造

1.1 中压冷凝器E106结晶堵塞

装置开车以来，由于系统负荷较高，加之与三胺联产，三胺大量尾气回收到中压系统，以上原因造成E106频繁结晶堵塞，影响到系统的正常运行。三胺与中压系统连接流程如图1。

1.2 中压冷凝器E106的优化操作

（1）高压系统氨碳比低，造成到中压系统氨基甲酸铵浓度高。容易造成E106结晶堵塞，因此，要严格控制氨碳比在3.2～3.8（摩尔比），严防氨碳比低。

（2）中压甲铵泵P103到三胺的循环甲铵量偏小，导致三胺返回的甲铵浓度升高，容易造成E106结晶堵塞。因此，要积极联系三胺，保证中压甲铵泵P103到三胺的循环甲铵量正常，防止流量偏低。

图1 三胺与中压系统连接流程图

1.3 中压冷凝器E106的改造

在原E106前新增设一台E106B换热器（其流程如图2），采用动力厂来的脱盐水作为冷却介质。

图2 中压冷凝器E106B流程示意

运行总结：可以减轻原E106的热负荷，减缓中压冷凝器一直存在的列管结垢问题，同时使热能得以综合利用。

1.4 中压冷凝器E106上水管改造

将氨冷凝器E109循环水上水管线和回水管线至E106的循环水管线去掉，E106循环水东西两侧均采用32寸循环水总管来的一次水。

运行总结：E106循环水量比以前部分采用E109来水量大，而且一次水水温较低，同时避免了E109循环水量的不足及该管线腐蚀泄漏问题。

通过以上改造，避免了中压冷凝器E106频繁超温及频繁堵塞的现象，极大地稳定了系统的运行。

2 中压吸收塔C101的优化操作及改造

中压吸收塔C101塔底溶液经P102升压，送往高压系统，因此，中压吸收塔C101液位控制对系统的运行非常重要。

长期以来，由于C101液位波动，及组分变化，经常造成P102内汽化，影响到系统的正常运行。根据以往经验，对中压吸收塔C101进行以下改造：

（1）将C101内的十字分布器上提300mm；

（2）C101去P102管线入口下延200mm；

（3）在P102入口上200mm处加一个直径为800mm的罩；

（4）P102入口管线加十字止旋器。

运行总结：改造后彻底解决了P102的汽化问题。

3 液氨贮槽V105改造及优化操作

由于液氨贮槽V105中的液氨经中压氨泵P105打出的液氨除一部分作为中压吸收塔C101回流外，还有一部分经高压泵P101送入高压系统，因此，控制好液氨贮槽V105内液氨的纯度及液位，对整个系统的运行至关重要。

正常生产中，液氨贮槽V105影响系统运行主要有以下几个方面。

3.1 V105液位指示不准

造成液位指示不准的原因主要有以下几点。

（1）热洗V105后，V105液位计总管下部U形管内积存的水未排放，导致引氨后视镜指示一直在60%左右，而实际V105处于满液状态。

（2）开车引氨时，V105视镜气相阀未开，指示偏差很大。

（3）甲铵结晶或催化剂粉、铁锈等杂物堵塞导液管。

从上述可以看出，引起V105液位指示不准主要是开车引氨时的原因较多，因此，在开车时要多注意，发现问题及时处理，避免因V105液位指示不准影响系统的正常运行。

3.2 液氨贮槽V105进氨基甲酸铵

液氨贮槽V105进氨基甲酸铵后，再经中压氨泵P105进入高压氨泵P101，直接造成高压氨泵P101内汽化，严重时造成高压氨泵P101跳车，整个系统停车，因此，要严格防止液氨贮槽V105进氨基甲酸铵。

液氨贮槽V105的技术改造如下。

（1）P105A／B进液总管改造

P105A／B进液总管原设计高出V105底部10cm，甲铵进入V105后，很容易进入P105A／B，于是P105A／B内汽化，P101跳车，系统停车。后将P105A／B进液总管增高了10cm，目的是防止甲铵进入P105A／B，效果比较好。

（2）P105A／B进液总管处加一挡板

E109下液管和P105A／B进液总管之间加一挡板，V105进甲铵液以后，可以有效地降低甲铵液进入P105、P101的量及浓度，可以提供时间引新鲜液氨对甲铵液进行稀释，防止P105A／B内汽化，P101跳车，系统停车。

3.3 液氨贮槽V105进氨基甲酸铵后的操作原则

（1）控制好高压系统及C101，防止更多的甲铵液进入V105；

（2）积极联系合成，从合成引入大量纯净的液氨，置换V105；

（3）立即启动P105双机运行，防止P101内汽化；

（4）加大P101送入合成塔的液氨量，将V105内带甲铵的液氨送入合成塔，防止V105内甲铵对管线及P105、P101机封造成腐蚀。

4 结 语

通过以上对中压系统的改造和优化操作，保证了SNAM尿素中压系统的稳定运行，减少了系统的停车次数，增加了公司的经济效益。

［1］谭天恩主编.化工原理 ［M］.北京：化学工业出版社，2005.

［2］陈留栓主编，氨汽提法尿素生产知识问答 ［M］.北京：化学工业出版社，2000.