水溶液全循环尿素装置工艺优化及运行总结.pdf

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1、小氮肥第43卷第3期2015年3月2l水溶液全循环尿素装置工艺优化及运行总结梅树美(安徽昊源化工集团有限公司安徽阜阳236056)安徽昊源化工集团有限公司(以下简称吴源过一层高效塔盘，气液之间都会重新分布，改善气公司)2尿素装置原采用传统型水溶液全循环工液相的质热平衡状态，加快CO：气体在液相中的艺，公称设计能力为400kt／a，2007年建成投产。溶解速度，促进氨基甲酸铵脱水生成尿素的反应，由于传统型水溶液全循环工艺吨尿素汽耗、氨耗真正实现减少返混、高效吸收。偏高，解吸废液中尿素含量也偏高。为此，对该尿1．2中压分解塔改

2、用自汽提塔素装置进行了节能优化技改。投产运行至今，尿自汽提中压分解塔的工作原理是通过液体分素装置运行稳定，消耗大幅下降。布器对尿液的分布呈降膜状态，在加热分解过程中，由于过剩氨的蒸发对甲铵的分解产生汽提作1工艺优化技术方案用。自尿素合成塔出来的气液}昆合物进入预分离1．1尿素合成塔塔盘改造器分离成气液两相，其中尿液进入自汽提中压分尿素合成塔塔盘原先采用普通塔盘，随着尿解塔上部，经蒸镏段的精镏作用以减少气相带水素合成塔生产负荷的逐渐提高，物料返混加重，塔量，再经液体分布器均匀地分配到每根汽提管中，壁效应导致产生内环流现象，物

3、料停留时间加长，自上而下呈降膜式流动。由于过剩氨的原因，边合成转化率偏低，致使物料消耗升高。通过改造加热边分解的富氨气体对CO：产生一定的汽提尿素合成塔内件和调整塔内反应结构区域，使尿作用，此种自汽提作用可使甲铵分解率由88％提素生成反应按照活塞状态上移，能最大限度解决高至95％。合成塔内物料返混和提高气液接触的比表面积，自汽提中压分解塔的核心部件是旋流成膜的从而达到提高CO转化率的目的。液膜器，使汽提换热管内液体分布均匀，在液膜器经多次论证，决定采用GC．IB型高效翅片式顶端设限流孔板，大大提高汽提管间的阻力分布塔盘，其

4、利用气体动能进行强化分离和吸收，特殊均匀程度，有利于提高分解效率，减少干管造成的的翅片型结构将运动中的气体能量加以充分利腐蚀现象。用；在分离工况下，有利于提高气体从液体中逃1．3增加惰气精洗器逸，以避免夹带；在吸收工况条件下，有利于提高来自惰洗器的不凝性气体进入惰气精洗器上气体在液体中的分离度，增加气液接触机会，增大部的内防爆空间，以缓冲和吸收爆源能量，再进惰液膜传质面积；克服了原泡罩塔塔盘通量小、易腐气精洗器的底部换热段，由精洗液进行鼓泡吸收；蚀等不利因素，避免了垂直筛板型塔盘在低负荷精洗后的尾气由压力调节阀减压后直接送

5、至放空条件下易漏液的不足之处。除具有解决轴向返混总管，从惰气精洗器底部换热段进入的精洗液由的作用外，尤其在提高径向混合程度方面具有独下而上吸收氨后，在三套筒间建立防爆罩的液封，特优势。因为GC．IB型高效翅片塔盘利用罩帽使其既能自由升降，具有爆后自动复原的功效，又顶部装有的旋转型翅片，使通过翅片的气体达到能隔离防爆空间与吸收空间，起到密封作用；从设一定的旋转速度，并转变为径向的圆周运动，与其备上中部引出的精洗液，经液位调节阀减压后送他各种仅能防止轴向返混作用的塔盘相比，不仅精洗槽。精洗槽的液体由精洗泵加压，部分送惰将塔盘上

6、的气相流与液相流分开走，以减少轴向气精洗器循环使用，部分送二循一冷、二冷作为吸返混，并且可强化气液接触，使塔内气液两相每经收液。表冷液作精洗液循环使用，部分送二循一、22小氮肥第43卷第3期2015年3月二冷使隋气中的氨直接回收到系统，构成尾气氨(1)采用Gc—IB型高效翅片式塔盘后，大大回收工艺流程，降低了氨耗，节省了蒸汽消耗。提高了CO转化率，减轻了中压吸收负荷及减少增加惰气精洗器的优点：①利用分布吸收原了中压放空量，尿素产品优等品率由原98．9％提理，在惰洗器的基础上达到精洗的目的；②在加压升至99．5％。增加惰气精

7、洗器后，由于惰气不再吸收的条件下，将惰气中(NH)控制在0．3％以送尾气吸收塔，而引入惰气精洗器加压吸收，既下，优于传统常压尾气吸收塔，精洗后的惰性尾气可利用分布吸收原理完成惰气精洗，还可避免直接去放空总管；③采用微压差液封式防爆装置，尾气吸收塔的氨损失，提高了尾气吸收效果。达到柔性防爆和永久使用的目的，其最大特点是惰气精洗器串联安装于惰洗器之后，使惰气尾生产时不漏气，爆炸后能复原；⑤增加了惰气精洗气中(NH)由6．0％一10．0％降至0．3％以下，器，惰洗器的惰气中氨含量无需刻意降低，也增强吨尿素可回收氨6—10kg。惰

8、气精洗器的使用，了惰洗器的安全性；⑤减少了尿素生产气体的污大大改善了尾气吸收效果，降低了氨耗。改造后，染源，环保效益较好。吨尿素氨耗下降了33kg。1．4真空喷器射改为水力喷射抽真空(2)自汽提中压分解塔运行后，提高了蒸汽尿素装置原先采用蒸汽抽真空，由于蒸汽受利用率，降低了蒸汽消耗。原一分加热器设计成各