尿素合成塔塔板改造小结

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(河南心连心化肥有限公司，河南 新乡 453731)

1 概 述

我公司二分厂400 kt/a水溶液全循环法尿素装置，高压合成系统采用双塔并联工艺，原始设计合成塔塔板采用传统泡罩塔板。装置自2006年建成投入运行以后，随着运行时间的延长，合成塔塔板产生了腐蚀；2013年中修时检查发现塔板腐蚀比较严重，塔板母材整体减薄，孔径冲刷变大，翅片严重腐蚀且大部分脱落，塔板周围固定勾头螺栓除与螺帽啮合处外其余大部分均腐蚀脱落。塔板腐蚀不但影响尿素合成塔的正常运行，而且造成CO2转化率降低，系统蒸汽消耗增加。

为降低生产消耗，同时也为了保障设备正常运行，公司决定于2014年中修期间更换合成塔塔板。经对目前市场上几种主流塔板的考察和对比分析后，我们发现浙工大的节能高效塔板在大型汽提法尿素装置中运行效果较好，但在水溶液全循环法尿素装置中未有应用业绩。为保险起见，我们决定将1#合成塔塔板更换为浙江工业大学化工设备有限公司的节能高效塔板作为试验，2#合成塔塔板仍采用传统泡罩塔板，待验证性能后决定是否逐步在公司内部进行推广改造。

2 高效塔板工作原理[1]

节能高效塔板工作原理如图1所示，塔内上升的气、液两相在波形塔板上进行气液分流，液相从波谷处开设的液相孔及环向间隙通过，气相则从波峰处开设的气相孔以较高的速度射出，进入上一层塔板的液相中，由此强化气液接触，促进尿素合成反应，提高CO2转化率。

图1 节能高效塔板工作原理示意图

3 塔板改造过程及运行情况

尿素合成塔属于特种设备，为减少改造过程对尿素合成塔内衬的损坏，经讨论，合成塔支座采用原支座，同时保留原塔底下部5块旋流塔板，上部26块塔板则全部更换为节能高效塔板。

2014年4月25日，高效塔板进厂检验合格；5月5日1#合成塔塔板掏出，新塔板开始打孔安装；5月8日22时尿素装置投运。到目前为止，高效塔板运行稳定，极大地提高了CO2转化率，具体情况如表1所示。

由表1可见，在同等条件下，改造后的1#合成塔CO2转化率高于2#合成塔CO2转化率约1.5个百分点。

4 结 语

通过以上改造，不仅消除了设备隐患，更重要的是降低了尿素装置的蒸汽消耗，达到了预期目标，同时也表明我们之前的决策是正确的。鉴于改造后显现出来的良好经济效益，我们计划将在公司一、三分厂尿素装置中进行推广改造。

表1 塔板改造前后CO2转化率的对比 %

注：生产负荷以CO2压缩机一出压力为准。

参考文献：

[1]张朝晖.尿素合成塔塔板改造后对工艺系统的影响[J].大氮肥，2008，31(1)：374～376.