尿素裝置解析水解系統評估范文

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《技術與市場雜志》2015年第五期

1問題分析

1)解析塔存在問題分析:解析塔兩塔溫差大，解析一塔溫度偏低，增加蒸汽的前提下并不能有效提溫。而根據氨水的溫度與其蒸汽總壓存在著固定關系，可查出氨水濃度為0時，即不含氨的溫度和壓力的關系。例如，溫度為143℃時，壓力為0．3MPa時，排出廢液必不含氨。問題主要集中于溫差偏大，蒸汽上升阻力大，證明塔盤的阻力降偏大。同時，解析水解三塔，互相聯系緊密，流程串聯，互相影響較大。解析一塔的效果直接影響水解的效率，相應水解效率低影響解析二塔的解析進行。二塔底部溫度達到指標，但一塔底部溫度波動大，且低于指標，從而引起水解溫度的波動，水解溫度最終影響二塔頂部溫度，最終導致整個系統波動頻繁，廢液不合格。2)設計塔盤采取普通篩板塔盤，開孔6，按設計值進行計算機模擬和塔盤水力學計算，上塔的板孔動能因子達到了15.6Pa0．5，已經是篩板塔的操作上限，如在原設計的條件下增加處理量，上段將發生噴射液泛，使上塔出液的氨含量超出設計指標(NH3＞1%)，導致水解器中尿素水解不完全，下塔出液中的氨和尿素同時超標。再者，篩孔極易被堵塞，堵塞嚴重情況下，蒸汽上升阻力進一步增大，大量蒸汽堵至兩層塔盤之間，溢流堰處充滿蒸汽，最終導致下液困難，一塔頻繁液泛，氨水漫至回流冷卻器返回氨水槽，進水解塔液量大幅下降，氨水在系統內部形成內循環，氨水槽液位快速上漲。3)回流冷卻器運行周期短分析。回流冷卻器為“U”型換熱器，設備位于框架四樓，采用循環水冷卻，循環水壓力到達該設備時降至最低，導致循環水中雜物、淤泥滯留于冷卻器列管“U”型彎處。

2技改方案

2.1解析塔塔盤改造如果解吸塔進料達到32t/h，通過計算機模擬和塔盤水力學計算，上段的空塔動能因子接近22Pa0．5，在塔徑確定的條件下，篩板已不能滿足生產要求，所以，解吸塔在高于32t/h進料的條件下平穩運行，必須改造現有的塔內件。湖北晨光有限公司根據我公司運行參數對塔盤進行了設計改造，由原來的普通篩板塔盤改為單溢流導向固閥塔板。1)解吸塔處正常生產負荷30～35m3/h，最高41m3/h，生產負荷下限25m3/h。2)新型塔有自沖刷作用，不易附著固體顆粒及易產生自聚物料。3)新型塔盤能夠給汽液兩相提供充分的接觸空間，使之能有效分離，減少霧沫夾帶。4)新型塔盤效率有效提高，板壓降低。5)具有消泡性能，新型塔板能夠處理常規塔板難以處理的易發泡物料。

2.2回流冷冷卻方式改造回流冷冷卻方式更改為密閉循環，密閉水中介質為脫鹽水。

3效果評價

1)回流冷冷卻方式改造效果評價。技改前，回流冷卻器為“U”型換熱器，運行一段時間后發現其冷卻效果逐漸減弱，回流液濃度降低，解析氣相無法完全被冷凝，解析壓力升高。系統主要表現:解析手動放空始終有一定開度，造成放空量增大，氨的損失，同時排氣筒排氣中氨味增加;同時回流液濃度低導致進入高壓系統水碳比偏高，轉化率降低，增加能耗。最短運行周期為3個月。通過技改，投用以來，冷卻效果良好。脫鹽水冷卻管線及水池內循環水都進行了置換，并水池內水定期進行切換。回流泵回水溫度穩定在55℃～63℃，波動小，回流泵出口溫度穩定在75℃～80℃。解析壓力穩定在0．23～0．27MPa，未出現超過0．30MPa情況。2)新型塔盤投用以來，解析效率明顯提高，解析廢液中氨含量分析可保證10ppm;系統穩定情況下，可達到2ppm。技改后，運行至今塔盤效率正常，未發現堵塞現象。從操作上來看，新型塔盤投用后，系統穩定性有了明顯增強，抗波動性大，在高壓系統波動或開停車過程來料濃度變化，濃度達到10%情況下，解析系統無較大波動。運行至今，未出現大幅降溫情況，操作強度與難度有了明顯降低，為崗位操作人員提供了較好的操作條件。同時，在保證解析廢液完全合格的前提下，解析氣相現場放空全部關閉，解析塔兩塔三個溫度溫差為1℃～3℃，底部溫度為143℃～144℃。

4結語

尿素解析水解系統在經過塔盤改造后，從效率、能耗、操作方面有了明顯改進，為操作人員提供較好操作硬件的同時，降低了系統消耗。

作者：牛小強 單位：山西潞安煤基合成油公司