尿素解吸水解裝置運(yùn)行總結(jié)

尿素解吸水解裝置運(yùn)行總結(jié)

山西蘭花科技術(shù)部門田躍化肥有限公司（以下簡(jiǎn)稱田躍公司）采用塔氏米卡邦技術(shù)（低壓解吸、中壓解吸），于2007年開始運(yùn)營(yíng)。運(yùn)行3年多來(lái),廢液中尿素和氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于10×101解吸、汽、液、對(duì)比氨水經(jīng)解吸換熱器加熱到110℃送到第1解吸塔的第3塊塔板上,氨水在塔內(nèi)自上而下流動(dòng),與含有氨和二氧化碳的第2解吸塔的解吸氣和水解塔來(lái)的二次蒸汽逆流接觸進(jìn)行熱質(zhì)交換,氨水中的大部分的氨和二氧化碳被加熱解吸出來(lái)。解吸后的液體從第1解吸塔塔底引出,由水解給料泵加壓到2.0MPa(表壓),經(jīng)水解塔換熱器與水解底部出來(lái)的水解液互相換熱后,進(jìn)入水解塔的上部,水解塔的下部通入2.4MPa(表壓)蒸汽,在1.8MPa(表壓)和205℃下,使液體中所含的少量尿素不斷水解成氨和二氧化碳。水解塔氣相進(jìn)入第1解吸塔的第5塊塔板上,液相經(jīng)水解塔換熱器換熱后溫度降至150℃,利用其自身的壓力進(jìn)入第2解吸塔上部,解吸塔下部通入0.35MPa(表壓)的蒸汽進(jìn)行解吸,塔底溫度為142℃。從液相中解吸出來(lái)的氨和二氧化碳及水蒸氣直接導(dǎo)入第1解吸塔的下部,與第1解吸塔的液體進(jìn)行熱質(zhì)交換后進(jìn)入回流冷凝器的管間,被管內(nèi)的循環(huán)水所冷卻,然后氣液混合物溢流進(jìn)入回流冷凝器液位槽,未被冷凝的氣體進(jìn)入常壓吸收塔,進(jìn)一步回收氨和二氧化碳后放空。冷凝的液體(回流液)經(jīng)回流泵,一部分送到第1解吸塔的頂部進(jìn)行熱質(zhì)交換,以減少出塔氣相的水含量;另一部分作為低壓系統(tǒng)的吸收液送至低壓甲銨冷凝器。經(jīng)第2解吸塔解吸后的液體含氨和尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于10×102塔底蒸汽分布器田悅公司尿素車間的解吸塔、水解塔均為篩板塔。解吸液從第3塊塔板(自上而下,下同)進(jìn)料,從第1塊塔板進(jìn)回流液作為冷流,用以調(diào)節(jié)解吸塔塔頂氣相出口溫度。第3塊塔板以下共有33塊篩板起蒸餾作用,第1至第3塊塔板起精餾作用。從第3塊塔板以下每塊塔板上的開孔數(shù)目多于從第4塊以上每塊塔板上的開孔數(shù)目。為了塔板上能保持一定的液位,在塔板上裝有溢流堰,液體由溢流堰經(jīng)降液管流到下一塊塔板上;為了使降液管內(nèi)液體能平穩(wěn)地流進(jìn)塔板,并防止蒸汽沖入降液管內(nèi),在液體進(jìn)口處設(shè)有檔板。水解塔塔底蒸汽分布器的作用:使蒸汽進(jìn)入塔底溶液中均勻鼓泡和鼓泡后的蒸汽能均勻分布地上升。解吸塔塔板間距除進(jìn)水解塔氣相第4塊和第5塊塔板的間距為800mm,其余均為500mm,水解塔塔板間距均為910mm。33.1冷卻水溫控制過(guò)低,導(dǎo)致不凝氣相增多解吸塔超壓主要是由于氨水濃度高、回流冷凝器的工作狀況不佳、冷卻水溫控制得過(guò)低或過(guò)高,造成結(jié)晶堵塞或氣相冷凝不足,氣相管道堵塞,導(dǎo)致不凝氣相增多;加入防腐空氣量過(guò)大,導(dǎo)致惰性氣體增多;加入解吸蒸汽量過(guò)大,導(dǎo)致回流液位槽滿液。3.2液泛現(xiàn)象的解決產(chǎn)生解吸塔液泛的主要原因是由塔內(nèi)的蒸汽線速度超過(guò)了液泛速度所造成的;還有塔板降液管堵塞,使塔內(nèi)液體不能回流到下一層塔盤,造成淹塔,這是液泛現(xiàn)象的另一種形式。處理方法:在操作中切忌加蒸汽太猛,也不能大幅調(diào)節(jié)蒸汽量。開解吸塔時(shí),如果加蒸汽太多,頂部進(jìn)料極易造成液泛,應(yīng)依據(jù)解吸塔的壓力、溫度、液位細(xì)心調(diào)節(jié)。加量時(shí),要加一些氨水再加一些蒸汽,逐步加到所需的量;減量時(shí),先減蒸汽后減氨水。操作時(shí)應(yīng)防止塔底滿液。3.3解吸塔系統(tǒng)工況解吸塔氣相溫度偏高說(shuō)明解吸塔氣相含水量多,進(jìn)入解吸塔廢液的組分發(fā)生變化,解吸塔進(jìn)料量和蒸汽量不匹配;出現(xiàn)解吸塔液位發(fā)生波動(dòng)、解吸塔塔板結(jié)垢、塔板被吹翻等問(wèn)題,應(yīng)查看與解吸相關(guān)聯(lián)的低壓系統(tǒng)工況;塔板變形而漏液,會(huì)使氣液接觸不充分,熱質(zhì)交換不充分。3.4影響解吸廢液電導(dǎo)率的因素(1)電導(dǎo)率高主要是由于溶液中含有的帶電物質(zhì)多所致,電導(dǎo)率高低與帶電物質(zhì)的多少成正比關(guān)系。解吸廢水中氯離子、堿金屬離子、二氧化碳等都會(huì)影響解吸廢水的電導(dǎo)率;尿素生產(chǎn)中主要受氨、鐵雜質(zhì)影響,解吸廢液的電導(dǎo)率與尿素含量關(guān)系不大。(2)與廢液中氨氮含量有關(guān),氨氮含量越高,其電導(dǎo)率越高。(3)與系統(tǒng)的腐蝕有關(guān),若有腐蝕,廢液中會(huì)含鐵等離子,其電導(dǎo)率會(huì)上升。(4)解吸廢水的溫度也會(huì)影響解吸廢水的電導(dǎo)率,同樣組分的廢液,溫度越高,電導(dǎo)率越高。3.5解吸系統(tǒng)加負(fù)荷(1)由于水解溫度提不高,為了保證解吸溫度和效果,被迫加大解吸蒸汽量,造成解吸塔液泛,導(dǎo)致回流槽滿液。(2)解吸系統(tǒng)加負(fù)荷后,引起解吸塔氣液比變化。由于水解塔氣相進(jìn)入解吸塔第5塊塔板,造成進(jìn)入解吸塔的液體被水解氣相吹翻帶入解吸塔氣相至回流液位槽。解決辦法:檢查氨水槽中氨和二氧化碳含量是否過(guò)高,造成解吸系統(tǒng)負(fù)荷重;水解塔氣相閥開度過(guò)大,造成類似液泛的現(xiàn)象發(fā)生;篩板塔的氣液比失調(diào),造成液體難以從解吸塔塔板正常流下。(3)如果塔板被吹翻,從解吸系統(tǒng)到水解系統(tǒng)的介質(zhì)溫度就提不高。3.6解吸塔組分變化(1)第1解吸塔運(yùn)行不正常,進(jìn)入水解塔物料中的氨含量偏高,水解塔超負(fù)荷運(yùn)行;塔板的篩孔有堵塞現(xiàn)象,此情況類似于解吸塔液泛。(2)水解塔出液閥或出口管線不暢通,導(dǎo)致液位降不下來(lái);水解塔壓力低、負(fù)荷大,導(dǎo)致液位降不下來(lái);水解塔液位計(jì)失靈,造成假液位。(3)分析氨水槽尿素含量、第1解吸塔出口氨含量和水解塔出液尿素含量,逐步排查,分析組分變化情況;在各控制組分含量均正常的情況時(shí),可停運(yùn)水解塔,檢查塔板篩孔有無(wú)堵塞現(xiàn)象、塔板是否被吹翻。4廢液汽化不減量造成的腐蝕(1)解吸塔放空管氣體測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)改至放空閥后,以便于判斷放空閥開度。(2)解吸塔的篩板效率低,建議改為大通量的立體傳質(zhì)塔板(CTST),降低水解負(fù)荷。(3)解吸塔進(jìn)液調(diào)節(jié)閥增加閥后截止閥,以防止檢修時(shí)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏造成檢修不便。(4)廢液泵的工作介質(zhì)溫度應(yīng)達(dá)120℃,防止廢液溫度高,造成廢液泵內(nèi)發(fā)生汽化不打量。(5)回流液濃度比較高,為防止回流冷凝器內(nèi)產(chǎn)生結(jié)晶,回流冷凝器的循環(huán)冷卻水建議改為半閉路循環(huán)。(6)回流系統(tǒng)易腐蝕,在解吸塔低壓蒸汽進(jìn)口管增加空氣管線,保證空氣連續(xù)加入,強(qiáng)化鈍化效果,減緩腐蝕。(7)解吸塔壓力表原設(shè)計(jì)安裝在解吸塔進(jìn)液管上,建議移至解吸塔氣相或回流液位槽頂部。(8)水解塔改為有溢流堰的結(jié)構(gòu),由滿液位操作改為有氣液分離空間,提高尿素水解后氨、二氧化碳?xì)怏w的分離效果;如是立式水解塔,塔盤具有精餾作用,在保證溫度、壓力的前提下,最好采用效率高的塔板。(9)為了防止氣液夾帶,水解塔出液、出氣管口處增加擋板。(10)水解塔去解吸塔氣相管應(yīng)采用中壓蒸汽(0.8MPa)伴熱。如果用低壓蒸汽伴熱,則內(nèi)外溫差大,達(dá)不到保溫效果,水解塔氣相易冷凝形成甲銨,且氣相管內(nèi)介質(zhì)流速快,造成腐蝕加劇。(11)因在氨水槽進(jìn)口、氨水槽密封槽的支線有截止閥,可取消回氨水槽調(diào)節(jié)閥后的截止閥。5出液溫度調(diào)整(1)應(yīng)將解吸塔上部出液溫度嚴(yán)格控制在138～142℃,確保其出液中氨含量低,為保證水解效果打下基礎(chǔ)。(2)水解塔液位盡量控制在高限,以盡可能延長(zhǎng)停留時(shí)間;出液溫度盡量達(dá)到在水解壓力對(duì)應(yīng)水的沸點(diǎn)溫度,提高水解效率。(3)保證有足夠的水解蒸汽;