尿素装置解析水解系统评估范文

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《技术与市场杂志》2015年第五期

1问题分析

1)解析塔存在问题分析:解析塔两塔温差大，解析一塔温度偏低，增加蒸汽的前提下并不能有效提温。而根据氨水的温度与其蒸汽总压存在着固定关系，可查出氨水浓度为0时，即不含氨的温度和压力的关系。例如，温度为143℃时，压力为0．3MPa时，排出废液必不含氨。问题主要集中于温差偏大，蒸汽上升阻力大，证明塔盘的阻力降偏大。同时，解析水解三塔，互相联系紧密，流程串联，互相影响较大。解析一塔的效果直接影响水解的效率，相应水解效率低影响解析二塔的解析进行。二塔底部温度达到指标，但一塔底部温度波动大，且低于指标，从而引起水解温度的波动，水解温度最终影响二塔顶部温度，最终导致整个系统波动频繁，废液不合格。2)设计塔盘采取普通筛板塔盘，开孔6，按设计值进行计算机模拟和塔盘水力学计算，上塔的板孔动能因子达到了15.6Pa0．5，已经是筛板塔的操作上限，如在原设计的条件下增加处理量，上段将发生喷射液泛，使上塔出液的氨含量超出设计指标(NH3＞1%)，导致水解器中尿素水解不完全，下塔出液中的氨和尿素同时超标。再者，筛孔极易被堵塞，堵塞严重情况下，蒸汽上升阻力进一步增大，大量蒸汽堵至两层塔盘之间，溢流堰处充满蒸汽，最终导致下液困难，一塔频繁液泛，氨水漫至回流冷却器返回氨水槽，进水解塔液量大幅下降，氨水在系统内部形成内循环，氨水槽液位快速上涨。3)回流冷却器运行周期短分析。回流冷却器为“U”型换热器，设备位于框架四楼，采用循环水冷却，循环水压力到达该设备时降至最低，导致循环水中杂物、淤泥滞留于冷却器列管“U”型弯处。

2技改方案

2.1解析塔塔盘改造如果解吸塔进料达到32t/h，通过计算机模拟和塔盘水力学计算，上段的空塔动能因子接近22Pa0．5，在塔径确定的条件下，筛板已不能满足生产要求，所以，解吸塔在高于32t/h进料的条件下平稳运行，必须改造现有的塔内件。湖北晨光有限公司根据我公司运行参数对塔盘进行了设计改造，由原来的普通筛板塔盘改为单溢流导向固阀塔板。1)解吸塔处正常生产负荷30～35m3/h，最高41m3/h，生产负荷下限25m3/h。2)新型塔有自冲刷作用，不易附着固体颗粒及易产生自聚物料。3)新型塔盘能够给汽液两相提供充分的接触空间，使之能有效分离，减少雾沫夹带。4)新型塔盘效率有效提高，板压降低。5)具有消泡性能，新型塔板能够处理常规塔板难以处理的易发泡物料。

2.2回流冷冷却方式改造回流冷冷却方式更改为密闭循环，密闭水中介质为脱盐水。

3效果评价

1)回流冷冷却方式改造效果评价。技改前，回流冷却器为“U”型换热器，运行一段时间后发现其冷却效果逐渐减弱，回流液浓度降低，解析气相无法完全被冷凝，解析压力升高。系统主要表现:解析手动放空始终有一定开度，造成放空量增大，氨的损失，同时排气筒排气中氨味增加;同时回流液浓度低导致进入高压系统水碳比偏高，转化率降低，增加能耗。最短运行周期为3个月。通过技改，投用以来，冷却效果良好。脱盐水冷却管线及水池内循环水都进行了置换，并水池内水定期进行切换。回流泵回水温度稳定在55℃～63℃，波动小，回流泵出口温度稳定在75℃～80℃。解析压力稳定在0．23～0．27MPa，未出现超过0．30MPa情况。2)新型塔盘投用以来，解析效率明显提高，解析废液中氨含量分析可保证10ppm;系统稳定情况下，可达到2ppm。技改后，运行至今塔盘效率正常，未发现堵塞现象。从操作上来看，新型塔盘投用后，系统稳定性有了明显增强，抗波动性大，在高压系统波动或开停车过程来料浓度变化，浓度达到10%情况下，解析系统无较大波动。运行至今，未出现大幅降温情况，操作强度与难度有了明显降低，为岗位操作人员提供了较好的操作条件。同时，在保证解析废液完全合格的前提下，解析气相现场放空全部关闭，解析塔两塔三个温度温差为1℃～3℃，底部温度为143℃～144℃。

4结语

尿素解析水解系统在经过塔盘改造后，从效率、能耗、操作方面有了明显改进，为操作人员提供较好操作硬件的同时，降低了系统消耗。

作者：牛小强 单位：山西潞安煤基合成油公司