二氧化碳汽提法串联低压甲铵冷凝器后低调水流程的改造

    山西兰花科创田悦化肥有限责任公司尿素装置采用荷兰斯太米卡邦二氧化碳汽提法，装置于2007年12月投产，经过1  a多的试生产运行，2009年已达产。但是尿素氨耗高，2009年3月、4月、5月、6月的吨尿氨耗分别为605 kg、600 kg、601.7 kg 、583.2 kg。为降低氨耗，公司先后采取了一些改造措施：2009年4月，将高压的氨碳比由原来的3.2调整为3.1，但是经过1个月的调整仍然没有效果；2009年5月，对低压系统进行调整，加大回收，低压加氨，虽然低压气相阀的开度略微关小，但仍然没有效果；2009年6月，在稳定系统负荷、高压系统氨碳比3.1、水碳比0.5的情况下，适当提高高压、低压汽包的压力后，合成塔的转化率为60%，汽提塔的汽提效率为82%，氨耗有所下降，但仍然没有达到要求。

       为彻底解决氨耗高的问题，我们对高、低压系统流程进行了分析，主要对“联低压甲铵冷凝器后，低调水是采用并流冷却流程还是逆流冷却流程”进行了比较：采用逆流冷却流程，可减少换热面积，更好地冷却，但为了降低氨耗，必须降低低调水的温度，提高甲铵液浓度，这就易导致低压甲铵冷凝器内部列管结晶而产生堵塞；采用与精馏塔气相并流吸收流程，甲铵液在第1个低压甲铵冷凝器的浓度较低，但所带的热量较多，让低温低调水与其换热充分吸收，介质大部分冷凝，低调水温度提高后，再进入第2个低压甲铵冷凝器，介质浓度提高，低调水温度也相应提高，避免了低温低调水与浓甲铵液换热造成结晶堵塞。经过讨论，我公司采用了与精馏塔气相并流冷却流程对低调水流程进行了改造。

       改造取得了较好的效果：从7月份检修完毕开车后，高压系统氨碳比为3.2，水碳比为0.48；低压尾气阀的副线由原来的20%开度至关死，主线由原来的100%逐步关小，在日产1000 t尿素的情况下能关至35%；氨水槽内的CO2降低了3%，NH3含量降低了1%；氨耗大大降低（2009年7月、8月、9月、10月的吨尿素氨耗分别为575.8 kg、579.79 kg 、576 kg 、575 kg）。

       二氧化碳汽提尿素装置在串联低压甲铵冷凝器后，低调水采用与精馏塔气相并流冷却的流程能够充分冷凝气相，不会引起低压甲铵冷凝器内部列管结晶、堵塞，从而降低氨耗，保证系统稳定运行。