中化吉林长山化工有限公司现有2套水溶液全循环法尿素生产装置,单套设计生产能力11万t/a,现实际生产能力15万t/a,超设计能力近40%。2003年对2套尿素装置的一段吸收系统增加外冷器,对系统超负荷运转的稳定性有所改善,但由于生产负荷的增加,工艺冷凝液明显增多,工艺废液处理装置——解吸系统能力却明显不足,不仅废液排放量加大,而且废液氨氮含量严重超标(高时达到700 mg/L),对环境影响很大。
为提高废液处理质量,达到国家规定的环保要求,公司采用吉林化工学院改进的UTI尿素深度水解技术建设30 m3/h的尿素废液处理装置,选用水解—解吸—汽提法新工艺。尿素深度水解装置为交钥匙工程,总投资981万元,自行配套的碳铵液贮槽120万元,工艺外管50万元。
本次技术改造,取得较好的效果:从2009年1月10—20日,处理碳铵液量30 m3/h;废液中的尿素含量<5×10-6、NH3含量<5×10-6,远远低于国家环保要求(尿素、NH3含量均<15×10-6),但如处理后水解废液中氨和尿素含量均<5×10-6,则碳铵液多耗蒸汽20 kg/m3。所以,从经济方面考虑,尿素废液深度水解装置处理后的水解废液中氨和尿素含量没有按<5×10-6操作,而按环保要求;装置加工废液能力已达到设计能力(设计30 m3/h,实际32 m3/h),并且负荷调整范围宽;pH值3.8~7.1;可回收大量的氨,吨尿素氨耗可降低10 kg,30万t/a尿素可节液氨约3000 t/a,折尿素5163 t/a(氨耗581 kg/a),尿素按1700元/t计,扣除尿素加工费250元/t及运行费409万元/a,年可增收339万元(不包括水解废液处理合格后作为废热锅炉给水的26万元)。
尿素深度水解装置投用后,尽管取得了以上效果,但还存在需完善、改进的地方:深度水解所用的蒸汽汽源需稳定;水解汽提塔压力需上调节阀稳定才能得到有效保证;水解后由于废液中二氧化碳含量高,暂时无法作为废热锅炉给水,需建缓冲罐进行气提后使 pH达到7以上时方可使用;建1个1000 m3的碳铵液储槽,用水解系统可以完全回收尿素系统所排放的工艺废液,从而确保尿素系统所有的工艺废液不流失。