（1.兖矿鲁南化肥厂， 山东 滕州277527； 2.山东化工技师学院， 山东 滕州277500）
［摘 要］水溶液全循环尿素工艺无CO2脱氢装置，系统尾气中氢气含量较高，与防腐氧气混合后极易形成爆炸性气体，危及装置本质安全。通过对兖矿鲁南化肥厂水溶液全循环尿素装置惰性气体洗涤器（惰洗器）尾气各组分的可爆范围分析计算，提出实际的安全操作措施。
［关键词］氢气；可爆范围；惰性气体洗涤器；尾气；可燃气；相图；安全
［中图分类号］TQ 441.41 ［文献标志码］B ［文章编号］ 1004-9932（2014）
1 概 述
截至2012年，我国共有尿素生产企业392家，尿素产能77 570 kt。尿素生产采用的工艺不同，装置的生产能力也不同，但是为了防腐加入的空气和原料CO2气带入的可燃气体都是不可避免的，这就造成了尿素生产在本质上具有爆炸产生的条件，一旦操作不慎就会导致事故发生。表1为原化学工业部统计的1996—1998年水溶液全循环尿素装置典型爆炸事故［1］。
从表1可以看出，我国水溶液全循环法尿素装置的爆炸均为化学爆炸，事故后果特别重大。究其原因，大部分均是中压系统尾气中可燃性气体与氧气发生反应导致的，但由于水溶液全循环尿素工艺原始设计没有设置CO2脱氢装置，从脱碳系统带入的H2等可燃组分无法得到可靠脱除，系统尾气中H2含量较高，与防腐空气中的O2混合后极易形成爆炸性气体，一旦产生静电，后果不堪设想。因此，为保证水溶液全循环尿素工艺尾气安全，必须从各相组分入手，控制尾气中可燃组分和氧气的组成，防止尾气组分进入可爆范围，从而达到提高工艺运行本质安全的目的。本文通过对兖矿鲁南化肥厂水溶液全循环尿素装置惰性气体洗涤器（惰洗器）尾气中各组分的可爆范围分析计算，提出实际的安全操作措施，确保装置的安全性。
1 工艺介绍
兖矿鲁南化肥厂尿素Ⅱ装置采用水溶液全循环工艺，主要由合成、中压回收、低压回收、蒸发几个系统组成，因水溶液全循环尿素工艺尾气爆炸危害主要集中在中压系统，因此仅将中压系统流程（见图1）作简单介绍。
来自尿素合成塔的尿素熔融物，经调节阀减压至1.7 MPa后，送入预精馏塔分离未反应的NH3及CO2。分离后的气相与二循一冷送来的二甲液混合，进入外置冷却器冷凝吸收，经冷凝后的气液混合物进入一吸塔鼓泡段，形成一甲液。
进入一吸塔鼓泡段的气体中约 95％的 CO2和绝大部分的水蒸气被二甲液所吸收，未被吸收的CO2则继续上升进入一吸塔精洗段，被二循二冷（低压回收）送入的稀氨水和经惰洗器形成的浓度约50％的浓氨水所精洗，使出一吸塔的气氨中CO2含量小于100×10-6，进入氨冷凝器冷凝后进入液氨缓冲槽。
氨冷器中出来的不凝性气体（含有相当数量的氨）进入惰洗器，在此用氨水泵送来的稀氨水吸收其中所含的氨，惰洗器排出的气体进入尾气吸收塔中进行再吸收。
预精馏塔形成的液相进入一段分解加热器，被加热后送入一段分解塔进行气液分离，气相再次进入预精馏塔进行热质交换，液相经调节阀减压后……
更多内容请见《中氮肥》2014年第4期