许 正
（安徽六国化工股份有限公司，安徽 铜陵244023）
［摘 要］蒸发系统温度是成品尿素水分控制的一个重要工艺指标，结合安徽六国化工股份有限公司300 kt/a CO2汽提法尿素装置的实际生产情况，分析与探讨蒸发系统温度提不起来的原因，包括进入蒸发系统尿液中水含量高或游离氨多或尿液量瞬间过大、蒸发加热器加热蒸汽压力低或蒸汽冷凝液液位槽液位过高或加热蒸汽品质低、蒸发加热器蒸汽侧惰气积存或部分列管被尿液结晶堵塞或换热列管内结垢或换热列管泄漏、蒸发分离器冲洗前没有及时提高温度、一段蒸发温度与真空度突降、蒸发真空度瞬间过高、蒸发系统温度计示数不准、尿素装置负荷过高等，并提出相应的预防措施及处理措施。
［关键词］尿素蒸发系统；温度提不起来；原因分析；蒸发系统尿液；蒸发加热器；蒸发真空度；处理措施；预防措施
［中图分类号］TQ441.41 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）06-0026-05
1 概 述
安徽六国化工股份有限公司（简称六国化工）300 kt/a尿素装置采用荷兰斯塔米卡邦CO2汽提工艺，于2013年建成投产。尿素合成系统内的物料通过出料调节阀（HV4201）控制尿素合成塔液位后，依次经过CO2汽提塔、低压精馏塔分离出其中的NH3、CO2、NH2COONH4后进入尿液槽；尿液槽内尿液组分（质量分数）约为CO(NH2)2 68.56%、NH3 2.13%、CO2 1.05%、H2O 28.26%，温度100 ℃，尿液通过尿液泵输送到一段蒸发加热器，于此被加热至125～135 ℃后，以切线方向进入一段蒸发分离器，一段蒸发分离器内压力为45～55 kPa（A），尿液中的水分瞬间闪蒸出来，气相从一段蒸发分离器顶部出去进入一段蒸发表冷器进行冷凝；出一段蒸发分离器的尿液组分为CO(NH2)2 95%、H2O 5%，温度130 ℃，依靠压差和位差进入二段蒸发加热器，于此被加热至135～145 ℃后，以切线方向进入二段蒸发分离器，二段蒸发分离器内压力为8～15 kPa（A），尿液中的水分进一步闪蒸出来，气相从二段蒸发分离器顶部出去进入二段蒸发表冷器进行冷凝；出二段蒸发分离器尿液组分约为CO(NH2)2 99.7%、H2O 0.3%，温度140 ℃，通过尿素熔融泵加压输送到造粒塔顶部的造粒机，熔融尿液在旋转造粒机喷头离心力的作用下形成小液滴散落在造粒塔顶部截面上，与自下而上的空气逆流接触进行传质传热，小液滴温度低于132.7 ℃时开始凝固，最终冷却成尿素颗粒散落在造粒塔底部的“锅底”上，再由刮料机送入皮带输送至包装岗位。
水分是成品尿素的一个重要质量控制指标，成品尿素水含量高时，尿素颗粒易结块，不利于农用田间施肥及工业计量使用，而蒸发系统温度是成品尿素水分控制的一个重要工艺指标。实际生产中，蒸发系统温度提不起来的情况时有发生，轻则造成成品尿素颗粒水含量高，重则可能导致尿液结晶堵管、尿素装置被迫停车的事故。
2 蒸发系统温度提不起来的原因分析
2.1 进入蒸发系统尿液的水含量高
进入蒸发系统尿液的水含量高，当超出蒸发加热器的最大蒸发负荷时，势必造成蒸发温度提不起来甚至下降，因而进入蒸发系统尿液的水含量是需要严控的指标，而蒸发系统尿液水含量高的原因主要如下。
2.1.1 尿素合成系统水碳比偏高
尿素生产中，系统内产生的水来自于四个方面：① 原料NH3与CO2反应合成CO(NH2)2副产的水；② 高压甲铵泵输送低压甲铵液进入尿素合成系统带入的水；③ 高压冲洗水进入尿素合成系统；④ 原料NH3和CO2带入的水。当进入尿素合成系统的水较多，即通常所说的水碳比偏高时，所有带入尿素合成系统的水最终都会通过尿素合成塔出料调节阀、汽提塔、低压系统进入尿液槽，当尿液槽尿液的水含量高，超出蒸发加热器能力时，蒸发系统温度就会提不起来。
2.1.2 仪表冲洗水阀开度过大
更多内容详见《中氮肥》2021年第6期