水溶液全循环法尿素生产运行问题及处理措施

2016-03-11容伦邱

氮肥与合成气 2016年4期

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。