节能降耗技术在尿素装置的运用.pdf

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1、第37卷第6期2011年12月化工设计通讯ChemicalEnginee“ngDesignCommunications·47‘节能降耗技术在尿素装置的运用韩志勇(北大荒农业股份浩良河化肥分公司,黑龙江伊春153103)摘要:介绍了尿素系统部分设备和工艺流程的改造情况,降低了尿素生产中的能耗,设备运行达到了经济合理状态,并取得良好的经济效益。关键词:尿素装置;汽耗;变频器;匹配中图分类号:TQ441.41文献标志码:B文章编号:1003—6490(2011)06一0047—03TechnologyofEnergy—SaVingandcon

2、sumptiOnreducingAppliedinUreaPlantHANZht—Yong(HaoliangheFertilizerBranchofBeidahuangAgricultureCo.,Ltd.,YichunHeilo喇iang153103,China)Abstract:Describerevampingofpartequipmentandprocessintheureaunit,reduceenergyconsumptioninureaproduction.TheunitoperateseconomicaUyandreas

3、onably,andgoodeconomicbenefitsareachieved.Keywords:ureaunit;steamconsumption;frequencyconverter;match我公司现有两套水溶液全循环法尿素装置,年总产量已达30多万吨。为降低尿素生产成本,我们不断进行节能降耗的技术改造工作,取得了良好的经济效益。现对有关的节能改造措施进行总结。1尿素合成塔采用wwS等温内件我公司原尿塔内件是传统的多孔筛板。随着尿素生产能力的提高,物料在合成塔内的停留时间减少,二氧化碳转化率降低。转化率每降低1%,尿素生产中的

4、甲铵液循环量就增加4.5%,使循环系统一分塔加热器蒸汽用量增多。而一分加蒸汽用量占尿素生产蒸汽用量的60%。为降低蒸汽的消耗就必须提高合成塔二氧化碳转化率。为此,我们在改造中对已有尿素合成塔进行更新的同时(考虑到已超使用年限,给安全生产带来隐患),也对尿素合成塔内件进行改造。合成塔内件采用WwS等温内件及高效球帽型塔盘,使二氧化碳转化率提高2%~4%。吨尿汽耗保证在1200kg。2采用预分离一预蒸馏工艺2.1增设预分离器原流程无预分离器,一分塔分解负荷重、一分加蒸汽用量大,一蒸加热利用段效率差。为减轻一分塔及一吸塔的负荷,提高热利用段的

5、换热效果,进一步降低能耗,采用预分离一预蒸馏工艺进行改造。新增一台串1400mm的预分离器,把预分离气直接接至一吸外冷器进口处,使进入蒸发预浓缩器热能回收段的氨碳比由8.03降至3.94,有利于甲铵生成热的回收,减少一段蒸发加热器蒸汽用量。并有效减轻一分塔的负荷。2.2预蒸馏塔改造18系统原一分塔为夺1200×5868mm,一分加F175m2;一段分解分离器(巾1300mm)安装在一分加的上部并和一分加连在一起,由于该结构分离效果较差,操作弹性小,不能满足扩能需要。本次改造新增一台巾1400mm的一段分解分离器,把加热段和分离段分开,提

6、高分离效果。预蒸馏塔与一分塔分离器合为一个整体。同时,F175m2的一分加由于泄漏而堵管严重,换热面积已仅有150m2,本次改造需新增一台F240m2的一分加替换原加热器。预蒸馏塔内件采用DL一Ⅱ塔盘,提高传质传热效果。2.3增设一吸外冷器收稿日期:2011一09—26作者简介:韩志勇(1970一),男,山东菏泽人,工程师,从事尿素生产和管理工作。·48化工设计通讯第37卷原流程无一吸外冷器,所有Co。吸收须在一吸塔鼓泡段内完成,造成一吸塔负荷重,操作弹性小,一吸塔顶、底回流氨用量大,消耗也相应增加。本次改造新制1台F300m2的一吸外

7、冷器及F200m2的板式软水冷却器,新增2台400m3/h软水循环泵,冷却水闭路循环,以满足日产550t尿素时的热量平衡需要。在开车或新鲜软水不够时,把一部分蒸汽冷凝液补入循环软水系统使用。同时,更换一吸塔鼓泡段气体分布器,提高鼓泡吸收效果。另外,为回收甲铵的反应热,我们将家属区的采暖水送入一吸塔的板式软水冷却器,用生成甲铵的反应热来加热采暖水。改造当年节能效益为138万元,此后每年节能效益为.276万元。3增设降膜式闪蒸预浓缩器现有尿素厂家在蒸发改造过程中一般都采用“三段蒸发流程”,即闪蒸槽按照二段蒸发器的模式增加了闪蒸加热器,采用低

8、压蒸汽加热。闪蒸加热器的使用,在一定程度上可减轻一段蒸发加热器的负荷,但却不利于降低蒸发系统蒸汽的消耗。物料在1.8MPa压力,现有H。O/CO:、NH。/CO。条件下,一段蒸发器热能回收段壳侧物料的冷凝温

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