降低尿素装置的蒸汽消耗
张玉德，李梁萌，黄开成
（川化股份有限公司，四川 成都610301）
［摘 要］经分析，尿素装置蒸汽消耗偏高的原因是高温气体的热量回收不合理、外引缺口蒸汽动能利用不合理、部分加热器换热效率下降以及汽提塔汽提效率不稳定，采取相应的处理措施后，蒸汽消耗下降明显。
［关键词］ 尿素装置；蒸汽消耗；浓缩一段加热器；蒸汽动能；换热效率；汽提塔
［中图分类号］ TQ 441.41 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2015）04-0046-02
川化股份有限公司化肥厂二尿装置始建于20世纪70年代，采用日本东洋工程公司(TEC)的水溶液全循环改良C法工艺，生产能力为480 kt/a。2004年通过增产节能技改，其生产工艺改为TEC 的ACES21工艺，装置的生产能力提高了50%，加大了与三胺装置的联产能力，装置的综合能耗下降约30%。但技改后尿素装置的实际消耗与设计消耗出现了一定的偏差，特别是蒸汽消耗明显高于设计值。要想降低尿素装置的综合能耗，就必须找出蒸汽消耗偏高的原因，并针对性地采取措施，将其降至正常水平。
1 装置主要物料消耗
2004年技改后尿素装置产能增至720 kt/a，同时与4套三胺装置进行联产。装置主要物料的设计消耗与实际消耗对比见表1。
从表1可以看出，尿素装置实际运行时，液氨消耗基本与设计值一致，CO2消耗较设计值略为偏高（有部分外送未计量），蒸汽消耗明显高于设计值，比设计值偏高10%左右。2 蒸汽消耗偏高的原因分析
2.1 热量回收不合理
（1）由于装置浓缩系统设计富裕度过大，导致尿液在浓缩一段加热器（U-EA352）内停留时间过长，在装置技改后的试生产阶段，成品尿素缩二脲含量严重超标，因此，为了保证尿素产品质量，将U-EA352内列管堵管37%，以缩短尿液停留时间。U-EA352分为上、下两段，下段由分解系统来的高温气体进行加热，上段用低压蒸汽加热。由于U-EA352部分加热列管进行了堵管，造成换热器传热面积下降了10%，传热效率降低了17%，对分解系统来的高温气体的热量回收不足，为将尿液加热到设计温度，上段低压蒸汽消耗量增加。
（2）由于设计脱节，与三胺装置联产时有些节点出现问题，特别是尿素装置在技改时设计是向第三、第四、第五套三胺装置提供浓度96%的尿液作为三胺生产原料，而实际上三胺装置只需要浓度72%的稀尿液作为生产原料，由此正常生产时流经U-EA352下段的尿液量低于设计值，不利于热量回收。
由于上述原因，造成经U-EA352换热后的分解系统气体温度比设计值高10 ℃左右，U-EA352上段低压蒸汽（0.54 MPa）消耗增加约6.9 t/h，具体数据见图1、图2。
更多内容请见《中氮肥》2015年第4期