水溶液全循环法尿素生产运行问题及处理措施

水溶液全循环法尿素生产运行问题及处理措施

容伦邱

(广西河池化工股份有限公司

广西河池547007)

广西河池化工股份有限公司有2套尿素生产装置，其中1套尿素装置为20世纪70年代建成的水溶液全循环法装置，经不断“填平补齐“改造，产能明显扩大、消耗大幅下降。2011年底，采用国家重点节能技术推广目录(第三批)中水溶液全循环尿素节能生产工艺技术进行改造，将原来未能利用的低位能余热充分利用，节能降耗效果明显，吨尿素蒸汽消耗<1 070 kg、吨尿素氨耗为573 kg，年生产能力由建设初期的60 kt提高至210 kt。在近几年的生产运行过程中，系统出现了一些问题，制约了装置平稳运行，经分析原因和采取相应措施后，问题得到较好解决。

1 一甲泵检修频繁

一甲泵检修频繁的主要原因是设备腐蚀严重、泵不打量、漏点多以及备件、材料不适应当前工况。2014年统计平均月检修次数达24次。

改进措施：①将组合阀和活塞杆的材质由316L改为A4钢，很好地解决了耐腐蚀问题；②密封垫采用V形尼龙垫替代O形圈，密封强度提高，使用寿命延长3倍，可达半年以上；③原来的组合阀设计不合理，常运行几天就由于单向阀泄漏而不打量，需要停泵检修，检修时也无法保证一次检修合格，给检修带来了很大难度，新单向阀的出口阀平面密封改为锥度密封，减小了密封面积，密封性更好；④柱塞材质选用A4钢，检修中若测量柱塞拉毛、外径腐蚀磨损>1 mm时，就需要更换处理。

2 成品尿素中镍含量高

开车运行一段时间后，产品的镍含量超出指标值(镍质量分数<0.3×10-6)，每次有停车机会都需对系统进行钝化处理，且多次因镍含量超标而被迫停运钝化系统。

原因分析：一甲液的组分控制不好，氨碳比不合理(NH3体积分数在36%～37%，CO2体积分数在38%～40%)，溶液腐蚀性大。

改进措施：①加大一吸塔近路二甲液量，保证

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甲铵分离器液相中CO2质量分数在34%～36%；②氨水泵转速给定在25%～30%，保证一吸塔氨水量达2.0～2.5 m3/h；③保持一定的底部回流氨量，以一吸塔液相温度能达到60 ℃为依据，将一甲液中氨质量分数提高至38%～40%。

3 降膜式一分加热器下封头液位计失灵

降膜式一分加热器液位采用双法兰差压变送器测量，虽然在一分加热器的下部通入防腐空气，但因气体是由下往上流动，底部的溶液层基本无法形成防腐膜，而且工艺上要求温度在150 ℃以上，会造成变送器测量膜盒腐蚀而失效，1台变送器的使用寿命只有1个月左右，不仅购置设备花费很大，而且会影响安全生产。

处理措施：取消液位计上、下法兰的膜盒，在上、下法兰的短接管道上焊接1根连通管道，改为电容液位计，上述问题得以解决。

4 一吸塔温度波动大、气相CO2含量高

一段吸收塔由填料改为上部塔板、下部填料，运行后的一吸塔各点温度波动较大，吸收效果差，经常有CO2上窜现象，无法保证装置高负荷稳定运行。后利用系统短停机会对一吸塔拆检，发现一吸塔因设计问题造成吸收效率低。由于塔板与塔壁间存在间隙，当塔顶回流氨和氨水的流量比较小时，会从塔壁的间隙往下流，塔板上没有形成液封，从而影响对CO2的吸收。

处理措施：一吸塔降液板上增加液封板，填料层上增加降液分布器。改造后，一吸塔运行稳定，操作弹性大，没有出现气相CO2含量高的现象。

5 真空泵改造

原真空泵流量170 m3/h、扬程70 m、电机功率55 kW，打量不足使蒸发系统真空度低，经常采用补充蒸汽来提高真空度，系统运行不稳定，产品质量波动大；真空泵负荷重、泵体振动大，机械和电气故障频繁，进而影响生产稳定。

处理措施：对真空泵及配套电机进行整体更换，改为流量250 m3/h、扬程80 m、电机功率90 kW。改造后，增产尿素约50 t/d，运转周期性由半个月延长至3个月以上。虽然用电量有所增加，但尿素产量增加明显，特别是夏季，尿素产量由580 t/d提高至630 t/d，用电单耗不升反降。

6 结语

由于该水溶液全循环法装置是在旧系统的基础上进行工艺流程和设备的改造，在布管、设备安装位置、设备匹配等方面都受到很大制约，经对尿素装置不断改进和完善，逐步达到高负荷稳定运行，氨耗和蒸汽消耗与另一套斯那姆氨汽提法装置基本一致，节能效果明显。

2015- 11- 07)