氨汽提尿素工艺降低氨耗的有效途径

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1、2013年l2月镅，Dee．2013第36卷第6期LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustryVol_36No．6氨汽提尿素工艺降低氨耗的有效途径费建民，王素岩，张玉轩，谭政，高新忠(锦西天然气化工有限责任公司，辽宁葫芦岛125001)摘要：针对锦西天然气化工有限责任公司尿素装置运行状况，分析氨耗偏高的原因，阐述技术改造措施。通过考核，各项技术改造总氨耗降低值为4．36kg，各部加和氨耗降低值低于实际运行氨耗降低值，经济效益比较显著。关键词：氨汽提工艺技术改造降低氨耗锦西天然气化工有限责任公司(简称锦天化

2、)氨的数量问题。蒸发造粒系统出口的尿素是目标于20世纪80年代末期引进一套年产30万吨合产品，应该使氨尽量转化成尿素，其他3个出VI的成氨、52万吨尿素装置，原料为海底天然气。合成氨、尿素均属于氨损失。氨装置采用美国布朗工艺．尿素装置采用意大利斯那姆氨汽提工艺．装置于1993年8月建成投产。运行至今已20a，最高产能达114％．但氨耗较设计值偏高．使尿素生产成本不能有效地降低，影响企业经济效益随着国家节能减排政策的不断深入推进．资源环境约束压力进一步加大，天然气、煤炭以及水资源供应紧张．价格攀升．肥料生产企业经营成本图1尿素装置氨走向流程

3、逐年提高．企业生存能力、发展前景遇到前所未有1．2尿素中、低压流程的挑战。氨耗是尿素生产过程最重要的消耗指标，尿素中、低压系统流程见图2。汽提塔底部尿降低氨耗是尿素装置节能降本的关键。为了进一液减压到1．7MPa进入中压分解器．尿液中部分未步节能挖潜．针对尿素装置运行现状．全面分析氨反应的氨和二氧化碳在中压分解器中闪蒸．经中消耗的途径．采取多项技术改造措施．有效降低了压冷凝器冷凝后以甲铵液回收到高压系统．过剩尿素氨耗．提升了装置的盈利能力，为企业进一步氨在氨冷器中冷凝回收，不凝气(H：、N：、0。、部分发展奠定了坚实的基础NH)经中压惰性

4、气体洗涤塔洗涤后放空。提浓的尿液从中压分解器底部减压到0．45MPa．进入低1尿素流程氨走向及氨损失分析压分解器．尿液中游离氨和二氧化碳进一步闪蒸1．1尿素流程氨走向气化．并经低压冷凝器冷凝回收．以碳氨液的形式尿素装置氨走向的简易工艺流程如图1所回到中、高压系统，气相中少量的惰性气体放空。示。尿素装置中的各个系统．物料有很多循环，如中低压放空管线汇总后进入第一排气筒放空果将尿素整个装置画一个边界．如图1所示．不考收稿日期：2013—09—10；收到修改稿日期：2013—10—31。虑其内部的复杂性．将有助于问题的分析。通过分作者简介：费建

5、民，男，1967年出生，教授级高工，1989年毕业析．对氨来讲，系统中只有1个入口，4个出口。氨于大连理工大学无机化工专业．现任锦西天然气化工有限责任公在系统中最终要么转化成尿素．要么保持氨状态。司总经理。联系电话：0429—2907007：E—mail：jthfeijianmin@163．所以分析氨损失归结为分析以上4个最终出口的3622013年第36卷真空预浓缩器分离器堡孽堕揍rJr、1—-g一中汽压冷放凝空液气洗涤塔L__J一⋯⋯⋯汽提墨塔篡液篙相—真．．空{预；：浓缩1氨冷凝麦蒸汽浓蠹缩器中压中压lL—_二：==氨水泵液位槽冷凝器

6、吸收塔妻嚣低压惰广——低压放空低压分解I：汽冷分离器II碳铵溶液贮槽)低压分解器低压分解中压吸收塔————器液位槽真空．一预浓缩分，，离⋯器，中压藏液泵图2尿素中、低压系统流程示意2氨损失途径及损失量分析lL造f粒塔ll中压放l氨汽提法尿素生产工艺中未反应掉的氨和二卜一百叶窗开度卜一NH／CO高氧化碳在高、中、低压段分别进行汽提分解、冷凝卜一喷头开孔质量卜．一CO。转化率低．吸收．不凝气分别通过中压放空系统和低压放空l卜一二段蒸发工艺控制甚卜一汽提效率低系统排放．虽经洗涤．但仍然会有少量氨随放空气F-一、二段蒸发效率卜．一低压氨冷凝效率低

7、体排放掉还有一部分氨随产品以尿素粉尘形式I--水解器水解效率低卜．一惰气洗涤塔吸收效果不好l工艺冷凝ll低压放l或溶解态被排放．另一部分随最终出尿素界区的l液带走Il空损失l冷凝液以微量组分带走图3氨损失分析鱼骨图2．1氨耗影响因素鱼骨图2．2中压分解回收排放的氨损失氨耗影响因素鱼骨图见图3表1是脱氢投用前的中压放空尾气典型组成表1脱氢投用前中压放空尾气典型组成及氨排放量实际运行表明．要使中压尾气脱离爆炸区，要2．3低压分解回收排放的氨损失将气相放空中氨调整到40％以上，而其中的H、2012年6月5—24日脱氢投用前低压分解回N、0总量不

8、变。调整前后气相放空体积流量分别收排放的氨损失见表2。设为、，根据H：、N、O2总量前后相等列等式如表2典型的低压分解回收放空氨损失下：低压放空主线开度．％95主线放空量／(kg·h一)77．