(兖矿鲁南化工有限公司,山东 滕州277527)
[中图分类号] TQ 441.41[文献标志码]B [文章编号] 1004-9932(2014)02-0039-01
1 问题简述
我公司原有2套水溶液全循环法尿素装置,2007年双结构改造,新增了1套年产400 kt尿素的CO2汽提法尿素装置,于2007年6月试车投产。CO2汽提法尿素装置运行以来,其生产的尿素产品中的缩二脲含量一直居高不下,约为1.2%(质量分数,下同),影响了产品质量。对此,公司非常重视,专门组织召开专题会议,对如何降低CO2汽提法尿素装置产品的缩二脲含量进行了深入的探讨和研究分析。在CO2汽提法尿素生产过程中,缩二脲的生成反应从尿素合成就已经开始,它的生成速度取决于温度、尿液的浓度、氨的分压和停留时间。缩二脲在合成系统、低压系统、蒸发系统均有生成,但蒸发系统生成量较多。经技术人员深入分析,最终认为造成CO2汽提法尿素装置产品中缩二脲含量高的主要原因是尿液在蒸发系统中的停留时间较长。
2 尿液在蒸发系统停留时间长的原因
2.1 二段蒸发分离器积液
2010年3—4月,操作人员在巡检的过程中,发现二段蒸发分离器(简称二分离)时有积液现象,表现为:二分离视镜长时间满液位不下降(约20 s左右),造成熔融泵电流偏低,在80~90 A波动,打量不好;二分离温度下降,壳侧蒸汽阀门随之开大,蒸汽压力逐渐上升至0.5~0.8 MPa,尿液在分离器内的停留时间增长;每次二分离积液后,当班的尿素产品中缩二脲含量均较高。
分析二分离积液的原因:二分离百叶窗原设计为弧形板形式,熔融尿素在二段蒸发器换热管流速快,达到超音速,二段蒸发器上部的分离器不可避免地产生带液现象,液相被带到分离器上部及其百叶窗后,由于尿素的熔点高,熔融尿素极容易凝固,造成其上部容易结垢堵塞。同时因百叶窗堵塞,气相夹带的尿液逐渐在百叶窗及分离器气相空间内积累形成缩二脲、缩三脲堵塞气相管线,使气相通道减小,造成分离器的分离效果较差,导致带液现象严重,长时间下不来,造成二分离积液。
2.2 上塔尿液流速慢