成品尿素出现的问题及改造措施

张 帅，霍 睿，郭灵博

（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南开封 475000）

成品尿素出现的问题及改造措施

张 帅，霍 睿，郭灵博

（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南开封 475000）

成品尿素有着相当广泛的用途，如果成品尿素出现问题不仅仅会给使用者带来影响，还会影响到生产企业的品牌形象。在文中就成品尿素所存在的质量问题进行了分析，并提出了改造措施，以期为尿素生产提供借鉴。

成品尿素；问题；改造措施

我公司现有三套400kt/a尿素，其中一套大颗粒尿素、两套中颗粒尿素，均采用CO2气提工艺。两套中颗粒公用一个直径为25m造粒塔。自开车以来，尿素产品质量与同行业相比较差，销售压力大，在激烈的市场竞争中，效益难以发挥，针对尿素质量出现的问题，公司通过专项技改，质量明显好转，达到了预期效果。

1 尿素存在的质量问题

1.1 尿素成品出塔温度高

两套400kt/a尿素装置共用一个造粒塔，日产最高3100t，在运行期间，冬季成品温度可达到指标50～55℃，但夏季由于空气温度较高，出塔成品温度高达80℃，温度高颗粒强度低，易粉化，入包冷却后，袋内尿素易出现结块现象。为摆脱这一状况，公司在2012年安装一套流化床冷却装置，夏季尿素温度可以控制在60℃以内，虽然暂时解决了温度问题，但装置运行不稳定，粉尘管道经常出现堵塞，且装置能耗较高，装置运行一天耗电2×104kW·h，随着电涨价，每年运行6个月费用较大。

1.2 尿素粉化严重，入包粉多

我厂中颗粒尿素粒度要求1.18～2.88mm≥92％，0.88mm ＜0.5％，出造粒塔后尿素离包装楼较远，需要经过四条皮带，3个装运站输送才能进入包装料仓，满负荷生产时，筛粉楼每天出粉肥110t左右，占日产量的3％左右，晒粉量如此之大，入包尿素粉尘含量仍然超过0.5％的指标，粉尘含量大，尿素在储存时易出现结块现象，客户多次到公司投诉尿素成品粉尘大，影响了公司形象。

2 原因分析

2.1 出塔温度高的原因

（1）造粒塔顶部出风形式不是自下而上直接出风，而是在上部出气时，气体折返向下出风，造粒喷头与出风口处于同一平面，这样风道没有恒温热气通道，减少了热压头，形成滞留层，热空气排出阻力增加，顶部阻力增大，底部进风量偏少，影响尿素颗粒冷却效果，造成尿素出塔温度高。出造粒塔成品温度高也是尿素粉化的一个重要原因。

（2）从底部看造粒喷头位于塔直径中心，但四周有造粒塔的承重梁将其环绕，喷头刚好位于四道梁形成的正方形中心。装置长时间运行，四周梁上粉尘不断增多，聚集到一定程度会阻碍喷头喷出的尿液向四周运动的方向，塔顶出现粘塔现象。尿素颗粒出现粘连情况，这样会使尿素粒度大小不一，大粒子冷却效果差，造成成品温度高。

2.2 粉尘含量高的原因

出造粒塔后成品输送流程为：

在1#皮带上取样分尿素粉肥含量为0.3％左右，粒子强度约在6N。查尿素的物理性质可知尿素的堆积密度为0.7～0.75t/ m3，由此可推算出8.5m产生的重力为6N，即当尿素粒子落差为8.5m，粒子落下所承受的力为6N，落差高过8.5m，下落产生的压力将高于6N，粒子将出现粉化现象。当尿素堆积高度超过8.5m，底部粒子承受压力将超过6N，同样出现粉化现象。筛粉楼内4#和5#皮带落差查过12m，5#皮带与料仓落差查过10m，所以尿素颗粒经过一次次的转运之后，虽然经过了筛粉，但入包粉尘含量仍然高。

3 改造措施

3.1 针对成品温度高主要从以下改造

（1）造粒塔顶出风形式改造

2015年5月对造粒塔顶部出气形式进行了改造，由折下侧出风改为顶部直接出风。

将原来的出风口用不锈钢板封住，顶部增加与原来风口一样宽度的环形出风口。经过改造后，造粒塔的通风高度相当于增加了6m，用来弥补无恒温热气道的缺陷，增加了热压头，也加大了通风量。

（2）造粒喷头改造

造粒塔改造后，排出了天气对喷头的干扰，在满足中颗粒要求的情况下，将原来1.65mm孔径的喷头更换为1.45mm孔径的喷头，通过多次调试喷头转速结合粒度分析结果，将喷头转速由原来的900r/min调整至1000r/min达到了粒度、粉尘、温度的最佳。通过调整喷头和转速，成品温度较之前下降10℃左右。

（3）定期清理塔顶粉尘

清理塔顶风尘是一项比较危险的作业，首先要把喷头吊出，然后人从喷头孔下去清理塔顶粘塔尿素，这是一项长期管理工作。一有机会就清理，这一年来没有出现过塔顶粘连尿素影响成品温度的情况发生。

3.2 针对粉尘量大的应对方法

（1）降低落差

在2#装运站内2#和4#皮带之间的落料管线首先进行改造，在距离4#皮带1m位置增加可调节的插板阀，在距离2#皮带下料口3m处增加一个液位计，首先用插板阀控制落料管内尿素，截留一部分尿素，尿素在落料管内越积越多，当料位上涨到液位计处时，缓慢打开插板阀，保持落料管内尿素液位不出现大波动，这样2#皮带经过3m落差落到下料管内的尿素上，下料管内尿素经过1m落差落到4#皮带上。此方法运用到2#转运站和筛粉楼，有效降低了尿素的落差，筛粉量从原来的110t降至30t。

（2）在2#转运站增加包装线

1#皮带上尿素经取样分析，粉尘含量只有0.3％左右，因为1#线与2#线落差挚友米，所以在2#皮带上取样粉尘含量变化不大，均符合公司所要求指标，为了减少后续粉化的量，在2#转运站四楼增加两条包装线，距离2#皮带下料口4m处分流一部分尿素，直接用于包装，大大缓解了后工序的压力。

（3）改进散料库成品尿素管理方法

散料库是为了后工序有问题，不影响生产装置而设计的。整个散料库可存中颗粒尿素1万t，尿素一旦进入散料库，再耙出来时，往往由于堆放时间长，长期裸露与空气接触而出现粉化现象，且因为堆积过高，底部尿素和表面的尿素几乎成为粉肥，因此车间出规定要求进入散料库的尿素堆积高度不超过10米，并且皮带要来回伸缩移动，这样能够防止粒子被挤压和结块，一旦结块，耙料机耙料时易出现粉大现象，进入散料库的尿素与生产的新尿素要按比例掺混。

（4）设备定期清理粉尘

筛粉楼安装有三台回旋筛，两开一备，长时间运行网孔易堵塞，起不到筛粉作用。车间安排专人定期倒换清理筛网，一有停车机会，成品输送皮带，电机定期进行清理，保证设备的稳定运行。产生的粉尘及时清理，减少其进入正品尿素的机会。

4 改造后效益

1）经过对造粒塔、喷头等的改造，尿素的出塔温度较往年明显下降了18℃左右，2016年之前，公司4月份就已经把流化床冷却装置投入运行，10月份才能停车，今年只开了7、8、9三个月，中颗粒流化床一天用电量为2×104kw·h，折合电费为1.15万元，一个月仅电费为34.5万元，再加上5个临时工及设备维护费用，一个流化床运行费用为50万，少开三个月，每年可节省150万元。

2）尿素成品输送经过一系列改造和改进后，粉含量明显降低，入包粉尘含量基本可以控制在公司要求的0.5％以下，改造后尿素包装每天可减少粉肥80t左右，占日产量的2.5％，粉肥较正品尿素1t便宜20元左右，如果按照300d计算，一年可减少粉尘量2.4万t，一年可增加收入48万元。

5 结束语

目前，全国尿素产能严重过剩，市场价格低迷，竞争异常激烈。企业只有千方百计挖潜降耗，不断提升产品质量才是生存之道，只有通过不断改革增效，才能在激烈的竞争中立于不败之地。

Problems in the Finished Urea and Reformation Measures

Zhang Shuai，Huo Rui，Guo Ling-bo

Urea has a very wide range of uses，if the finished urea problems not only affect the user，but also affect the brand image of the manufacturer.In this paper，the quality problems of finished urea were analyzed，and some measures were put forward to provide reference for urea production.

Finished urea；Problem；Reform measures

TQ441.41

A

1003-6490（2016）08-0006-02

2016-08-10

张帅（1983—），男，河北邯郸人，助理工程师，主要从事合成氨和尿素的生产工作。