CO2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理
葛志军，郑汉朋
（安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽 临泉236400）
［摘 要］结合生产实际，介绍CO2汽提塔满液、高压蒸汽饱和器满液、汽提塔出液超温、汽提塔断料等常见问题的现象、原因及其处理方法。
［关键词 CO2汽提塔；高压蒸汽饱和器；满液；超温；断料；原因；处理
［中图分类号］ TQ 441.41 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）01-0034-03
安徽晋煤中能化工股份有限公司有水溶液全循环法尿素装置1套、CO2汽提法尿素装置3套、氨汽提法尿素装置1套，从综合能耗和工艺合理性来看，CO2汽提工艺最优。水溶液全循环工艺中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这2种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般在50%～70%；而CO2汽提工艺中的汽提塔是利用CO2气作为汽提气，有效降低了气相中的氨分压，分解效果佳，分解率一般在75%～85%，所以其工艺流程短、操作简单、能耗较低。CO2汽提工艺中，汽提塔是整个工艺的核心设备，其配置和运行指标是决定整个系统能耗水平的关键，因此日常生产中汽提塔常见问题的处理是其运行维护工作的重点内容。
1 CO2汽提塔简介
CO2汽提塔实质上是一台立式固定管板降膜式列管换热器，总体上分为3个部分：上部供出尿塔合成液与汽提气进行气液分离，其主要部件是液体分布器，每一根汽提管上部管口均对应1个液体分布器，分布器就是1根约600 mm长的管子，管子下部（靠近汽提管端）每间隔120°有1个约φ2.5 mm的小孔，其目的是保证每根汽提管均有合成液进入，避免“干管”而引起汽提管超温，进而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部是汽提管（一般为31 mm×6 879 mm×3 mm）；下部供汽提液与CO2气进行气液分离，其主要部件是CO2气体分布器，分布器主要起均匀分布CO2气的作用。
2 常见问题及处理方法
2.1 汽提塔满液现象及处理
汽提塔液位与合成塔液位一样，是高压系统的重要工艺指标之一，维持正常液位对稳定高压系统和循环系统的操作有很大的作用。通常操作人员是用合成出液阀和汽提塔出液阀协同控制的，一旦操作不慎，会引起汽提塔液位升高。
汽提塔满液最明显的特征是：汽提效率下降，汽提塔出液、出气超温，甲铵冷凝器出液温度上升，合成转化率下降；如果判断失误，会造成合成系统NH3/CO2偏高，工况继续恶化，合成塔满液，加重汽提塔的负荷，高压、低压系统严重超压，整个系统紊乱，处理不当甚至会造成高压、低压系统设备损坏。
若汽提塔液位指示达到100%，各种现象表明，其真实液位已超过100%，这种情况往往是汽提塔液位计失灵造成的。此种液位计失灵现象在实际生产中是容易发生的，这是因为汽提塔液位计的重要部件——铯源在使用一段时间后易衰减，且另一部件——探头也会因各种原因失灵。
当汽提塔液位高时，CO2气体分布不均，气液比失调，汽提效率大幅度下降，未分解的甲铵液增多，液位继续上升；若汽提塔液位指示失真，汽提塔出液调节阀未及时调节，势必造成汽提塔满液，进一步影响汽提塔的汽提效率。由于甲铵分解少了，带走的热量少了，因而汽提塔出液、出气都将超温，而此两点温度是反映汽提效率高低的重要参数。当汽提塔满液严重时，会造成CO2出气中夹带合成液，由于合成液中有尿素组分，高压甲铵冷凝器中介质冷凝温度上升，容易误认为是NH3/CO2小，若加氨调节，势必造成合成塔满液，高压系统将严重超压。另外，由于汽提效率大幅下降，大量未分解的甲铵液将进入低压循环系统，导致低压循环系统负荷加重，低压循环系统也将严重超压。
汽提塔满液一般情况下主要是由于汽提塔液位指示失真造成的，如果现象上同时还表现出汽提塔出液、出气超温，就要考虑汽提塔满液的情况了。当发现汽提塔满液时，操作人员应积极采取措施，防止事故的扩大。首先要逐渐开大出液调节阀，增加出液量，控制好汽提塔的汽提效率；如果是汽提塔、合成塔都满液了，高压系统已超压，最好将负荷减到70%，并且根据平时操作的CO2流量来控制适量的NH3/CO2，不要过多地加氨，因为此时高压甲铵冷凝器的出液温度已失去参考意义，此时要开大汽提塔出液阀，关小合成塔出液阀，尽快把汽提塔液位降下来，等汽提塔液位正常后再调节合成塔液位。
处理时，以汽提塔出气温度是否降到正常指标范围作为参考判断汽提塔液位是否正常的标志。当然了，在处理汽提塔满液时，低压系统的超压将不可避免，但要根据实际情况作相应调整，严防破坏低压系统设备的情况发生。
2.2 高压蒸汽饱和器满液现象及处理
更多内容详见《中氮肥》2016年第1期