(北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司,黑龙江 伊春153103)
[中图分类号] TQ 441.41[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)02-0035-03
我公司有2套水溶液全循环法尿素装置,第1套为1974年建的老尿素装置,设计能力110 kt/a, 第2套为1990年新建的尿素装置,设计能力130 kt/a。本次改造主要对第1套老尿素装置扩能至170 kt/a(550 t/d),并对第2套尿素装置进行节能改造。改造后2套尿素装置总产量达到300 kt/a以上,并大幅降低了生产成本和各项消耗。由于第2套节能改造项目是第1套节能改造的部分翻版,在此不做论述,仅对第1套老尿素装置的改造情况作一总结。
1 主要改造内容
1.1 高压合成系统
原有41 m3尿素合成塔能满足550 t/d生产强度的需要,但考虑到该塔已超期使用,运行费用高,给安全生产带来很大隐患,本次改造新增1台φ1 400 mm、容积44 m3尿素合成塔,内件采用远东公司WWS等温内件及高效塔球帽塔盘,把CO2转化率提高至68%以上,并把合成塔由蒸汽检漏改成氮气检漏,既经济又安全。
1.2 中压系统
原流程无预分离器,一分塔分解负荷重、 蒸汽用量大,一蒸热利用效果差。为减轻一分塔及一吸塔的负荷,提高热利用段的换热效果,进一步降低能耗,采用预分离-预精馏工艺,新增1台φ1 400 mm的预分离器,把预分离气直接接在一吸冷却器进口处,使进入预浓缩器热能回收段的氨碳比下降,由8.03降至3.94,提高溶液的沸点,有利于甲铵热的放出,减少一蒸加热器蒸汽用量,并有效减轻了一分塔的负荷。
原一分塔规格为φ1 200 mm×5 868 mm,一分加热器的换热面积为175 m2,一段分解分离器规格为φ1 300 mm,安装在一分加热器的上部并和一分加热器连在一起。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1台φ1 400 mm的一段分解分离器,把加热段和分离段分开,提高分离效果,预精馏塔与一分塔分离器合二为一。原有175 m2的一分加热器由于泄漏而堵管严重,实际换热面积仅150 m2。本次改造新增1台F=240 m2的一分加热器替换原一分加热器。预蒸馏塔内件仍采用远东公司专利技术DL-Ⅱ塔盘,提高传质传热效果。为防止该设备腐蚀,需相应增加一段防腐空气至60 m3/h。
原工艺流程设计无一吸外冷器,所有甲铵吸收须在一吸塔鼓泡段完成,造成一吸塔操作负荷重,弹性小,顶、底回流氨用量大,消耗也相应增加。此次改造新增1台F=300 m2的一吸外冷器及F=200 m2的板式软水冷却器,新增2台400 m3/h软水循环泵进行闭路循环,满足550 t/d尿素生产能力热量平衡的需要。同时把蒸汽冷凝液一部分补充入循环软水系统,以备在开车或新鲜软水不够时使用。更换一吸塔鼓泡段气体出口分布器,