蒸发系统二段分离器下料问题及处理措施

黄海明 王雪妮 王志良

(陕西陕化化工集团有限公司陕化华县714100)



蒸发系统二段分离器下料问题及处理措施

黄海明 王雪妮 王志良

(陕西陕化化工集团有限公司陕化华县714100)

陕西陕化工集团有限公司尿素系统采用水溶液全循环工艺，于1972年建成投产，年产110 kt尿素；经多次改造，生产能力不断提高，达到年产180 kt尿素。2008年9月，由于该工艺系统技术落后、生产成本较高被迫停运，后采用GXZH高压圈节能增产工艺专利技术进行改造，使该套尿素装置生产能力增至年产270 kt尿素，消耗指标大幅降低，从而扩大了生产规模，降低了成本，提升了经济效益。

1 蒸发工艺流程

蒸发系统二段分离器排出的尿液被减压至约0.066 MPa(绝压)后进入闪蒸槽，出闪蒸槽的尿液被减压至0.034 MPa(绝压)后进入真空预浓缩器，尿液经热能回收段浓度被提高至约85.0%(质量分数，下同)，然后排往一段蒸发加热器，在0.033 MPa(绝压)下尿液被加热至约130 ℃，浓度被提高至约96.0%；然后去二段蒸发加热器，在0.003 3 MPa(绝压)压力下尿液被加热至约140 ℃，浓度被提高至约99.7%，再经熔融泵打至造粒塔的造粒喷头造粒，成品尿素经皮带输送至包装工段。

2 存在的问题及处理措施

自2012年5月系统改造开车以来，蒸发系统二段分离器下液多次出现满液现象，也因此出现了几次事故，主要是由于存在熔融泵填料、H8视镜、熔融泵进口视镜等泄漏问题。因为当时操作人员业务知识及经验不足，导致处理不及时且有不当，多次造成二段分离器气相夹带尿液至二表槽，造成二循一冷、二循二冷补液堵塞以及以二表液为密封水的一甲泵、二甲泵密封水中断，进而系统被迫停车。此后一甲泵改用冷凝液作为密封水，防止此类事故发生造成一甲泵损坏，进而对高、中、低压系统产生较大影响。

2015年12月30日13：15，尿素装置因前系统锅炉问题停车，车间消除系统缺陷，并对长时间高负荷运行的蒸发系统进行热洗处理，查找蒸发系统漏点。热洗完毕后，发现H8视镜下温度套筒旁保温夹套上有一孔洞漏水，将保温蒸汽及回水阀关闭后仍漏水，怀疑H8视镜下料管有漏点进而从夹套孔洞中漏出，随后将二段分离器下料管排净后未再漏水，进而证实H8视镜下料管确实有漏点。为此，从夹套漏点处割开一部分，走水至二段分离器，发现是H8视镜下温度套筒与下料管到连接处焊缝泄漏，排水补焊后走水再未漏水，随后对夹套进行修补；后开蒸汽及回水阀发现保温夹套温度未升高，怀疑夹套保温管堵塞，因急于开车未对夹套保温进行彻底检查。

2015年12月30日22：40，系统投料开车，蒸发系统运行平稳。2015年12月31日12：00起，蒸发系统二段分离器下液H8视镜一直满液位，第1次分析尿素成品中缩二脲质量分数为1.93×10-6，并呈增长趋势。怀疑是熔融泵填料泄漏，紧固后未得到好转，随后倒熔融泵，情况依旧未得到好转；现场检查发现H8视镜液位满，而熔融泵进口视镜液位却能拉低，怀疑是H8视镜至熔融泵进口视镜存在泄漏点，于是对二段分离器下料管各法兰及视镜边缘用玻璃胶密封，依旧毫无效果。随后怀疑H8视镜至熔融泵前视镜间有杂物夹杂其中，进而影响尿液流通量，即停运蒸发系统，准备对H8视镜及熔融泵前视镜进行拆除，工艺处理完成后，先对熔融泵前视镜进行拆除，并用胶皮管向管道中捅，至斜管与立管弯头处未发现有额外阻力，遂决定继续拆除三楼H8视镜检查立管段，却因尿液槽溢流被迫中止，系统减至双机最低量5 000 m3/h(标态)，蒸发系统补料运行；至2016年1月1日8：15白班后，系统停车处理查找

原因。此次停车，经讨论怀疑二段分离器下料管有阻力或夹套再漏，决定拆除保温，拆开夹套进行检查，将蒸发系统走满水后，发现二楼弯头处保温棉内侧有许多尿素黏结，而弯管处夹套连接管上有一孔洞，并发现保温管中有尿素残留。为此，决定直接更换二段分离器下料管，并制作伴管保温。实施过程中，发现H8视镜处夹套连接管以及平管与立管连接处夹套被尿素堵住，电焊切割下后发现二分离下料至H8视镜上管线无异常，而H8视镜以下立管部分被抽变形，严重影响尿液流通量，H8视镜上部尿液难以被及时输送至造粒喷头，停留时间大大增加，导致尿素成品中缩二脲含量较高，造成产品不合格。

管道更换为316L材质及重新制作的伴管保温完毕后，通过试漏及对H8下料管伴管进行增添保温棉后，蒸发系统全副线造粒，拉低尿液槽液位。同时，高压圈进行冲洗连通，并进行系统投料开车；待系统加量至9 500 m3/h(标态)后，蒸发系统主线引料，待预浓缩温度下降时，补料切出打循环。加至15 000 m3/h(标态)时，蒸发系统恢复正常，问题得以解决。

3 结语

该蒸发系统二段分离器下料管原材质为304L，管径为DN125 mm，变形段刚好在H8视镜以下部分，通过截断发现，变形部分厚度约为3.0 mm，通径相当于DN65 mm管道。经讨论、分析，原因：①由于二楼弯头处被积聚的尿液堵塞，温度套筒漏出的水将套筒至弯头处夹套间充满，系统生产时，蒸发温度波动到140 ℃左右时，此空间水被加热而所余空间不足，产生的压力过大，造成该段管道变形；②可能是材质制造有问题。

二段分离器下料管改为伴管保温后，系统大幅减量时，蒸发系统波动较大，易出现断料问题，二段分离器下料管容易不畅。计划2016年3月大检修改回夹套保温，以减少系统波动造成的蒸发系统断料问题。

2016- 03- 04)