中压甲铵冷凝器的应用和比较
廖容波， 李云飞
（北京众联盛化工工程有限公司， 北京100101）
［摘 要］介绍了2种类型的中压甲铵冷凝器在国产化传统二氧化碳汽提尿素装置的应用，通过实际运行状态的对比，得出单台中压甲铵冷凝器比2台中压甲铵冷凝器串联的流程设计效果好的结论，并根据换热器的热传递性质从理论上分析了2台卧式中压甲铵冷凝器串联设计的问题所在。
［关键词］ 二氧化碳汽提；尿素装置；中压甲铵冷凝器
［中图分类号］TQ 441.41 ［文献标志码］B ［文章编号］ 1004-9932（2015）02-0030-03
0 引 言
2012—2013年，国内氮肥企业的合成氨装置技术改造后产能大幅增加，但国内液氨市场行情不景气，自吉林宝源丰禽业有限公司液氨泄漏爆炸事故后，国家安监总局加强了对液氨使用和储运的监督及规范，使得液氨市场进一步萎缩。于是一些氮肥企业采用我公司的“一种二氧化碳汽提尿素装置节能增产技术”对原尿素装置进行技术改造［1］，通过增加1套中压系统使原二氧化碳汽提尿素装置的产量增加50%，产能由原来的1 200 t/d增加到1 800 t/d，就地将液氨转化成便于运输、价值高的尿素产品。其中，2013年7—8月，山东华鲁恒升集团有限公司和湖北某尿素厂分别采用我公司的该项节能增产技术对尿素装置实施了改造，改造后流程相同，仅中压甲铵冷凝器的设计和设置不同。从改造后的运行情况来看，基本达到设计目的，但2套尿素装置的情况却有差异，特别是中压甲铵冷凝器的使用效果。
1 2套尿素装置改造方案比较
1.1 原2套尿素装置的比较
改造前，2套尿素装置高压系统和低压系统的主要设备规格和设计流程基本相同，高压系统仅尿素合成塔容积略有不同，低压系统设备规格稍有差异，2套尿素装置高压系统和低压系统主要设备规格见表1。
表1 原2套尿素装置高、低压系统主要设备规格
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设备名称 |
华鲁恒升 |
湖北某尿素厂 |
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合成塔 |
V= |
V= |
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高压甲铵冷凝器 |
F=1 |
F=1 |
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汽提塔 |
F=1 |
F=1 |
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高压洗涤器 |
F= |
F= |
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高压氨泵 |
Q= |
Q= |
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高压甲铵泵 |
Q= |
Q= |
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精馏塔 |
Φ1 |
Φ1 |
|
低压甲铵冷凝器 |
F= |
F= |
1.2 新增中压系统后的比较
本次2套尿素装置的改造均是在原高压系统和低压系统之间增加中压分解吸收系统［1］，改两段蒸发为三段蒸发，增加预蒸发冷凝系统。由于设计增加的产能相同，因而设计采用的中压系统主要设备规格均相同，唯独中压甲铵冷凝器的设计和设置不一样，详见表2。
表2 2套尿素装置新增中压系统主要设备规格
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设备名称 |
华鲁恒升 |
湖北某尿素厂 |
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中压汽提塔 |
Φ1 |
Φ1 |
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中压甲铵冷凝器 |
立式，F=695 m2 |
卧式，F1=383 m2，F2=299 m2 |
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中压甲铵冷凝器液位槽 |
V= |
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中压洗涤塔 |
|
Φ |
华鲁恒升中压系统的中压汽提塔出气经过1台立式中压甲铵冷凝器冷凝后，进入中压甲铵冷凝器液位槽分离；而湖北某尿素厂的中压汽提塔出气经过2台串联的卧式中压甲铵冷凝器冷凝后，不凝气进入中压洗涤塔吸收，吸收液进入中压甲铵冷凝器，甲铵冷凝液进入高压系统，其改造后的简易流程见图1。
更多内容请见《中氮肥》2015年第2期