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氨汽提工艺蒸发系统真空度差的原因分析及对策

[日期:2018-08-14] 来源:《中氮肥》2018年第4期  作者: [字体: ]

 

徐卫忠

(四川大学化工学院,四川 成都610015

 

      [摘  要] 对重庆建峰化工股份有限公司一化厂氨汽提尿素装置蒸发系统2016年出现的一、二段真空度差的原因进行分析与排查,找到症结并采取有效的处理措施后,蒸发系统的真空度得到有效控制,夏季尿素产品的水分及粉尘含量也明显降低,尿素装置的运行状况和产品质量得到提升。

[关键词]  蒸发系统;真空度;原因分析;喷射器;处理措施;尿素产品水分;粉尘含量

[中图分类号]  TQ441.41[文献标志码]  B[文章编号]  1004-9932201804-0034-03

 

1 蒸发系统工艺流程简介

重庆建峰化工股份有限公司一化厂氨汽提尿素装置蒸发系统工艺流程为:离开低压分解系统的尿液进入真空预浓缩器的顶部分离器(V04),在此进行闪蒸后进入真空预浓缩器(E13),以中压分解气为热源在压力0.034 MPa(A)下将尿液由70%(质量分数,下同)浓缩到82%;离开真空预浓缩器底部受槽(V24)的尿液经尿液泵(P06)送到一段蒸发加热器(E14),其壳侧用低压蒸汽加热,管侧出液温度控制在128130 ℃、压力控制在0.034 MPa(A);出一段蒸发加热器(E14)的尿液进入一段真空分离器(V07)进行气液分离,分离后出口浓度约95%96%的尿液在重力和压差作用下自流进入二段蒸发加热器(E15),其壳侧用低压蒸汽加热,管侧出液温度控制在136140 ℃、压力控制在约0.003 MPa(A);出二段蒸发加热器(E15)的混合物进入二段真空分离器(V08)进行气液分离,最终尿液被浓缩至99.75%,其底部受槽(V27)的尿液经熔融泵(P08)送往造粒塔上部喷头进行喷洒造粒,得到成品尿素颗粒。

2 蒸发系统存在的问题

设计蒸发系统一段真空度(PC9502)为3035 kPa(A)、二段真空度(PC9509)为3.03.5 kPa(A)。据多年的生产经验,我们探索出按季节不同实际适宜的压力为一段4055 kPa(A)、二段4.06.5 kPa(A),这样既可保证尿素产品质量合格,又可保持产品内有一定的含水量(水分指标<0.4%),且产品粉尘含量(粉尘含量指标<1.3%)也较低。但近年来,随着尿素装置负荷的逐年提升、与三胺装置的联运以及尿素装置运行年限的增加,蒸发系统一、二段真空度的控制越来越困难,影响尿素产品的水分、粉尘含量,夏季尤为明显。而蒸发系统真空度不达标不仅对尿素产品质量影响巨大,而且还制约着尿素装置与三胺装置的高负荷联运。2016年蒸发系统真空度及产品质量统计见表1

由表1可以看出:121011月份,由于气温低、空气干燥,蒸发系统工艺参数操作弹性较大,蒸发系统真空度的控制基本满足生产要求,各工艺参数均在指标范围之内,尿素产品中粉尘含量、水分总体控制较好;而在6789月份,天气潮湿闷热,蒸发系统参数控制虽较其他月份严格,但尿素产品粉尘含量、水分控制困难,超标现象时有发生。为控制蒸发系统一、二段真空度,增加蒸汽喷射器的能力,低压蒸汽压力(PC9909)不得不控制得远高于设计值(340370 kPa),全年平均值达到435 kPa,从而增加了整个装置低压蒸汽的热损失。

3 可能原因分析与排查

1)蒸发系统来料浓度不足。查看运行参数可知,前端分解系统温度正常,蒸发系统进尿液浓度基本达到69.22%的设计值;2016年尿素装置年平均运行负荷约109%,蒸发系统负荷约107%,在设备承受范围之内,故排除蒸发系统来料浓度不足这一原因。

    更多内容详见《中氮肥》2018年第4

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