CO2汽提法尿素装置改造及运用小结

2011-03-05谢群力

化工设计通讯 2011年3期

关键词：给水泵氨水冷凝器

谢群力,刘辉

(河南晋开投资控股集团,河南开封 475002)

1 概况

河南晋开投资控股集团一分公司尿素车间有2套160 kt/a CO2汽提法尿素装置,一系统于2006年开始投建,2007年5月一次开车成功。为了使装置能够安全、稳定运行和节能降耗,公司对第一套尿素装置进行了一些改造,现介绍如下。

2 生产中的改造

2.1 便于操作——增加应急放空阀

一系统投产以后,由于操作上还不是很熟练,高压系统组分控制不好,致使氨水槽浓度和液位一直升高,蒸发系统冷凝的液体回收不了,造成系统恶性循环,难以调整;其次,若内部处理问题需停车排塔或前系统影响需停车排塔置换,事故槽液位过高又必须排塔,出现不能排塔的局面(事故槽冒槽,使排放超标)。为解决以上问题和便于操作,在2007年8月份的停车检修期间,解吸塔气相增加1个至排气筒的应急放空阀。当生产中系统出现不稳定,氨碳比、水碳比失调使氨水槽内NH3和CO2含量升高,解吸负荷过重(保证合格须减量,使氨水槽液位上涨,浓度必然继续升高,整个系统继续恶化),低压吸收不了高压又用不了,整个系统难以调整时,可开启应急放空阀,适当放空一部分解吸出来的气体,减少回流冷凝器的冷凝量,从而降低解吸的负荷,以保证氨水槽液位下降,浓度降低;同时,在事故槽液位高又需停车排塔时就可以打开水解解吸系统的放空,排放一部分解吸水解出来的气体,从而拉低事故槽的液位,解决因事故槽液位高而无法排塔置换的难题,且避免氨水槽或事故槽液位过高而发生溢流氨氮超标的环保事故。

2.2 排放达标,降低消耗——离心泵密封水改造

原离心泵采用循环水或一些水泵进行自密封(温度无法控制,机封寿命受影响),但生产中一些机封泄漏造成循环水氨氮超标,给公司环保生产带来影响。为此,在2008年5月份停车大修时,将一直未用的地下槽(化四院设计时框架内各工艺物料排放收集槽,V=2.8 m3)、地下槽泵(将地下槽内物料送至氨水槽)利用起来,所有离心泵的密封水改由经地下槽泵循环使用,达到一定浓度后由泵出口导淋排至事故槽,回收少量的氨,水由原蒸汽冷凝液补充,泵出口加1台冷却器调节温度(补充的蒸汽冷凝液温度较高,一般在95℃,需冷却至35℃左右),至各工艺泵作密封水用。改造后机封由原来的半年更换一次到现在的一年一次,有的从改造后到现在快3年了都没有更换过,排放的废水氨氮量由原来的(50～80)×10-6,下降到现在的(10～30)×10-6。

2.3 安全操作——回流泵出口至低甲冷管线的改造

回流泵出口至低压甲铵冷凝器管线原设计在甲铵泵副线到2楼低压洗涤器返料管至低甲冷的U型管上,由于甲铵泵副线在加压投入系统后关闭,且甲铵泵运行稳定不倒泵或停泵,甲铵泵副线就不经常用,且又无物料流动,导致甲铵泵副线时常堵塞,给甲铵泵的开停及倒泵带来安全隐患。2008年5月停车大修时,先将回流泵出口至低压甲铵冷凝器管线改至一楼甲铵泵副线两道阀后,生产时一道阀关闭,一道阀敞开,保证有液体流动,防止结晶;然后再将甲铵泵副线改至三楼精馏塔气相管上,回流液直接与气体在300 mm(精馏塔气相管径)的管内先进行吸收反应(增加了低甲冷的吸收面积),再到低甲冷内冷凝。回流泵出口至低甲冷管线在改造前低压压力为0.25～0.3 MPa,改造后小于0.25 MPa,吨尿氨耗由原来585～590kg下降到570～580kg,效果明显。改造前后示意如图1。

2.4 降低电耗

原设计用工艺冷凝泵为低压洗涤器补充吸收液,补液量很小(满负荷时才2 m3/h),但正常生产中工艺冷凝泵、低压吸收塔给料泵2台泵都运行,增加了电耗。2008年5月份大修时,增加一低压吸收塔给料泵出口管至工艺冷凝泵出口管的连通阀,可停用工艺冷凝泵(工艺冷凝泵电机 YB16M2-2WF1,15 kW),只运行低压吸收塔给料泵,从而节省电耗。

原设计锅炉给水泵只作为高压甲铵冷凝器副产低压蒸汽包的补水用泵,正常生产中锅炉给水泵和蒸汽冷凝液泵都运行,存在浪费现象。为此,2008年5月份大修时在锅炉给水泵出口与蒸汽冷凝液泵之间增加1个连通阀,由蒸汽冷凝液泵补给,停用锅炉给水泵(锅炉给水泵电机YB160M2-2WF1,15 kW)。改造后节省了电耗,降低了成本。