(中化吉林长山化工有限公司,吉林 松原131109)
[中图分类号] TQ 441.41[文献标识码] B[文章编号] 1004-9932(2012)05-0040-01
1 有机物来源及尿素生产中出现的不正常现象
中化吉林长山化工有限公司有2套水溶液全循环尿素生产装置,前系统2003年原料路线改造后,采用恩德粉煤常压气化技术制取半水煤气,原料煤为褐煤,由于气化炉炉温低于1 000 ℃,褐煤中的大分子有机物不能充分燃烧分解出去,全部进入生产系统,生产过程中虽经NHD脱碳溶液吸收、闪蒸,仍有有机物随CO2气体 进入尿素生产装置,导致尿素生产出现不正常现象:
(1)合成塔中、底部温度突然下降,出口减压阀开大;
(2)氨系统泄漏处残留有乳白色物质;
(3)一段吸收塔各点温度很难控制,经常超温;
(4)甲铵液中有类似胶水的芳香味;
(5)系统停车水泡后,排出水的残留物遇到明火会燃烧;
(6)拆检氨泵时,发现其出口缓冲罐内有乳白色粘稠物;
(7)在正常生产时,原料合成氨以及经压缩机压缩后的CO2不存在带油的情况下产品尿素却经常呈现黄色;
(8)二段吸收一冷中有数十毫米厚的褐色或白色液体物质,有明显的分层界面。
2 原因分析
取样分析发现,CO2气中苯含量在(301.17~390.60)×10-6,并有十几种(微量)其他有机物的衍生物(带色)。苯等有机物在尿素生产过程中不断循环、积累,并在高温、高压下发生复杂反应生成邻位和间位硝基苯胺及其衍生物等有机物。这些有机物的存在降低了CO2的转化率,CO2转化率的下降又增加了分解和吸收的负荷,使一段吸收塔各点温度升高,液位上涨,被迫部分排放一甲液,增加了系统工业水、蒸汽及氨的消耗,并且使全系统大幅度波动。为提高CO2转化率,使生产稳定运行,会采用提高氨碳比、降低水碳比的方式调节(氨碳比3.8~4.3,水碳比0.65~0.75, 一般情况下氨碳比控制在高限,水碳比控制在低限),但实际效果并不理想:无论如何调节系统也无法稳定运行。
在水溶液全循环工艺条件下,合成塔的操作压力高于平衡压力2~3 MPa。提高氨碳比会使合成塔内的平衡压力升高,降低操作压力与平衡压力的压差。当系统内有机物积累,达到饱和后,进入合成塔的氨量稍有增加就会使一部分