二氧化碳汽提法尿素装置循环系统改造探讨

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1、维普资讯http://www.cqvip.com大氮肥2003正largeScaleNitrogenousFertilizerIndustry第26卷第4期二氧化碳汽提法尿素装置循环系统改造探讨茅启昌周寅义李勇(泸天化集团公司，四川泸州，646300)摘要通过分析生产能力为1620t／d的二氧化碳汽提法尿素装置扩能改造循环系统存在问题，结合水解系统的塔顶冷凝器的物、热平衡计算。探讨利用现有水解系统塔顶冷凝器的富余能力，解决装置扩能改造循环系统吸收能力不足的可行性。关键词扩能改造富余能力冷凝温度随着天然气价格逐年上涨，尿素行业的利润参数统计。空间越来越小，为了

2、使企业获得更高的利润，进一表1循环系统吸收部分的工艺运行参数步挖掘装置的生产潜力，通过规模效应来降低生吲司产成本是一种比较可行的办法。对于生产能力为2002-0478．950．260．910．77O．70．321620t／d的二氧化碳汽提法尿素装置，普遍认为装2002-0579．249．760．310．671．20．332002-0679．350．561．010．570．80．32置不做较大改动而扩能改造到2000t／d左右是比2003-0178．849．560．210．769．70．30较合理的选择，扩能改造的核心部分主要包括：①2003-0279．449

3、．860．410．670．30．322003-0379．550．060．610．669．80．31压缩机一通过提高cO2进口压头和更换高效节能平均值79．210．670．40．32转子以及改进段间密封来提高打气量；②高压系兽798110．067～710．30统一通过更换面积更大的汽提塔、高压甲铵冷凝器来提高换热能力。对于循环系统，通常做法是注：其他同类型装置的运行情况也基本如此。采用串联(或并联)一个预冷凝器的办法解决吸收从表l可以看出，在汽提效率处于正常值的情况下，低压调温水温差已达10．6~C，比设计值能力的不足，现将通过分析、计算，探讨另一种可能的方法

4、高约6％，循环压力(PR304)和低压甲铵冷凝器出液温度(TR003／4)也明显偏高；而且实际生产中，1装置扩能改造循环系统存在问题当系统工况波动时，恢复正常工况的时间较长，操作弹性较小。统计数据和现象都明确反映出整个二氧化碳汽提法尿素装置的循环系统主要承担着分解、吸收未反应物NH和COz的作用⋯。循环吸收系统富余能力已很有限，即目前的循环吸收系统在1820t／d的负荷下(约为设计能力的在循环系统的扩能改造中，由精馏塔完成的未反l12％)可以稳定运行，但要适应装置扩能到应物的分解作用可以通过提高循环加热器出液温度，来达到提高精馏塔分解能力的目的。在具体200

5、0t／d的负荷(约为设计能力的123％)，循环系统的吸收部分必须增加传热、传质面积。实施方案上有一个很便捷的办法，那就是将循环加热器的高压调温水加热段改为由0．4MPa蒸汽2循环吸收系统扩能改造方案探讨加热，这样可以大大提高粗馏塔的操作温度，从而装置扩能改造循环系统存在的主要问题是循满足装置扩能的需要(国内已有部分同类型装置环吸收系统对未反应物NH3和co2的吸收困难，进行了此项改造)。但对于循环系统的吸收部分(也包括尾气回收系统)，在现有的传热、传质面积收稿日期：2003—05—29。下，要满足2000t／d的生产能力困难相当大，表1作者简介：李勇，男，3

6、1岁，1995年毕业于四川轻化工学院是泸天化二氧化碳汽提法尿素装置在超负荷到工程师，现任泸天化股份公司尿素二车间副主任。联系电话1820t／d的情况下，循环系统吸收部分的工艺运行0830—4122320维普资讯http://www.cqvip.com第4期茅启昌等．_二氧化碳汽提法尿素装置循环系统改造探讨257需要增加传热、传质面积。1988年，泸天化引进须考虑到液相的结晶问题，精馏塔混合气体分流了一套与尿素装置相匹配的深度水解装置，该装一部分到E．3冷凝后，势必改变E．3的进气组成置有一直立式列管冷凝器(E．3)，它的作用是将从条件。由于E．3管侧采用循环

7、水冷却，其进水温水解系统蒸馏塔和水解器分解出的含NH、co2度条件是不可调的，因此，如何合理的确定E-3的和HO的混合气体，在循环冷却水的冷却作用下进气组成条件和冷凝操作温度，从而避免冷凝后全部冷凝成碳铵液，此冷凝器设计冷却水流量为液相进入结晶区是扩能方案是否可行的关键因素500m3／h，温升为l0℃但在实际生产中，该冷凝之一。器的冷却水阀开度一般都较小，冷却水流量仅控2．1．1E．3进气条件确定制在设计值的1／2左右就能满足生产要求，显然虽然水解系统自身需要冷凝的气体和精馏塔该冷凝器具有相当大的富余换热能力。由于E．3气相都是由NH3、co：和H2O组成的

8、混合气体，但与循环系统吸收部分回收的都是NH、CO，