優選尿素催化水解原理及操作當前第1頁\共有32頁\編于星期日\22點主要內容尿素催化水解原理尿素催化水解系統組成尿素催化水解系統啟動與停止尿素催化水解系統運行維護當前第2頁\共有32頁\編于星期日\22點主要內容尿素催化水解原理尿素催化水解系統組成尿素催化水解系統啟動與停止尿素催化水解系統運行維護當前第3頁\共有32頁\編于星期日\22點一、尿素催化水解原理濃度約50%的尿素溶液通過高壓泵從尿素儲罐打入反應器中在壓力、溫度135-160℃和催化劑的作用下進行水解反應，產生氨氣、二氧化碳混合氣混合氣通過反應器上面的汽水分離器分離后，經由減壓、流量控制調節與稀釋風在氨空氣混合器混合，稀釋氨濃度至5%以下最后進入SCR反應器內進行脫硝反應當前第4頁\共有32頁\編于星期日\22點一、尿素催化水原理反應方程式：

綜合反應：(NH2)2CO+H2OCO2↑+2NH3↑

尿素的水解反應為吸熱反應。為了使反應速率恒定，尿素、水和熱量都必須按照正確的比例供給反應器。催化劑的主要作用是通過改變了反應路徑，從而大大加快反應速率，降低響應時間。反應器中裝有固定量的催化劑，催化劑在反應器內可循環使用。催化劑當前第5頁\共有32頁\編于星期日\22點水解反應器催化劑制備蒸汽減溫減壓催化劑箱、泵減溫減壓器儲存倉庫溶解罐、泵儲存罐廢水池/箱反應器分離器調節閥質量流量計混合器300型尿素催化水解系統尿素轉化率大于99%135℃0.5MpaG一、尿素催化水解原理噴氨格柵170℃0.7MPa耗量4203kg/h50%尿素1783kg/h當前第6頁\共有32頁\編于星期日\22點改良尿素制氨技術催化劑改變反應路徑反應溫度：135-140℃；反應壓力反應速度較傳統水解法約提高10倍以上適應鍋爐滿負荷的13%變化尿素催化水解系統特性：尿素催化水解原理當前第7頁\共有32頁\編于星期日\22點主要內容尿素催化水解原理尿素催化水解系統組成尿素催化水解系統啟動與停止尿素催化水解系統運行維護當前第8頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統組成序號設備名稱型號及尺寸單位數量1水解反應器2000×12017，316L，套3反應器本體尿素溶液供給系統除鹽水供給系統催化劑供給系統蒸汽供給及疏水系統排污和排氣系統伴熱系統吹掃系統電氣系統熱控系統當前第9頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統組成反應器本體主要設備，用于尿素催化水解制氨。尿素溶液在壓力、溫度130-150℃和催化劑的作用下進行水解反應，產生氨氣。設有排污口和泄壓口、壓力變送器、熱電阻、雷達液位計當前第10頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統組成尿素溶液供給系統向反應器提供50%的尿素溶液除鹽水供給系統啟機時反應器注水催化劑溶解沖洗減溫減壓器降溫催化劑為反應器提供溶解的催化劑催化劑箱來自尿素區內來自尿素區尿素管道來自催化劑箱當前第11頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統組成蒸汽供給及疏水系統蒸汽（減溫減壓至170℃、0.7MPa）主要為反應器提供熱量用于吹掃廢液管線用于管道伴熱疏水收集至疏水箱來自鍋爐輔汽母管，經減溫減壓器降至170℃、0.7MPa疏水至疏水箱當前第12頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統組成氨氣供給噴氨系統水解反應器提供氨氣、二氧化碳、水蒸汽混合氣汽水分離器進入氨氣管道當前第13頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統組成伴熱系統反應器撬裝內的氨氣（130℃）和廢氣、廢液管（120℃）、尿素管（50℃）、液位計（120℃）、均設置電伴熱吹掃系統廢液排污管道設有吹掃系統廢氣管道、氨氣管道均設有蒸汽吹掃當前第14頁\共有32頁\編于星期日\22點主要內容尿素催化水解原理尿素催化水解系統組成尿素催化水解系統啟動與停止尿素催化水解系統運行維護初次投入反應器的要求反應器啟動反應器正常停機反應器緊急停機蒸汽吹掃步序反應器煮洗反應器定期排污機組噴氨投入機組停止噴氨當前第15頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止初次投入反應器的要求首次啟動反應器需要在加入適量的反應液，該溶液由除鹽水和50%的尿素溶液及適量催化劑混合而成。首先加入已經配備好的催化劑溶液，之后加入適量的除鹽水至反應器液位約650mm處，最后加入尿素溶液至反應器液位約1000mm處。反應器中尿素的初始濃度大約為25%。注意：反應器中初始稀釋啟動的尿素溶液濃度不得超過28%。當前第16頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止反應器的啟動投入條件：在停機狀態尿素溶液已供應催化劑溶液已經打入到尿素水解反應器中減溫減壓器正常工作，即蒸汽已供應啟動步驟：1.反應器加入反應液：供給催化劑溶液進入到反應器，除鹽水管開關閥至反應器液位大于650mm，關閉該閥門；打開尿素溶液管開關閥和調節閥(置值為100)，至反應器液位到1000mm，關閉尿素溶液調節閥當前第17頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止啟動步驟：2.升溫加壓：尿素溶液調節閥根據液位調節逐步緩慢升溫，升溫速率不大于5℃/min。蒸汽調節閥為壓力調節方式，壓力設為0.45MPa，升壓速率為0.02MPa/min，至反應器壓力大于0.45MPa3.首次投運排氣

-當反應器壓力到達0.6MPa后，手動打開緊急排空閥，進行排氣到廢水地坑（地坑需提前進水到80%液位），當壓力降到0.2MPa時，手動關閉緊急排空閥，繼續升壓，排氣操作進行3次。4、此時反應器具備供應成品氨氣條件當前第18頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止反應器正常停機操作啟動條件：鍋爐開始停機，確定反應器跟著正常停機操作步驟打開反應器出口氨氣管道開關閥，其他開關閥和調節閥均關閉（斷蒸汽氣斷尿素）等待，反應器壓力小于0.15MPa或反應器溫度小于115℃關閉反應器出口氨氣管道開關閥氨氣管線吹掃結束，尿素水解反應器正常停機。注意：正常停機后，必須及時手動吹掃氨氣管線，以防止氨氣在管路中凝結堵塞管路。（蒸汽吹掃最好30min）尿素管線沖洗當前第19頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止反應器緊急停機操作啟動條件：反應器壓力小于0.15MPa且溫度大于135℃[反應器泄露]反應器壓力大于1.2MPa[安全閥動作]操作步驟：打開反應器出口j緊急放空閥，其他開關閥和調節閥均關閉（斷氣斷尿素）等待，反應器壓力小于0.15MPa或反應器溫度小于115℃關閉反應器出口壓力放空開關閥廢氣、氨氣管線吹掃注意：若發現泄漏很嚴重，需要打開反應器廢液管線開關閥，一邊排壓一邊排尿素溶液。停機后必須及時手動吹掃廢氣管線，以防止氨氣在管路中凝結堵塞管路。當前第20頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止蒸汽吹掃步序氨氣管線蒸汽吹掃步序如下：關閉開氨氣管道開關閥。打開氨氣管道蒸汽吹掃手動閥，進行蒸汽吹掃。吹掃結束，關閉氨氣管道蒸汽吹掃手動閥，注意：吹掃氨氣管線時需要通知鍋爐脫硝運行，以保證氨氣管道至SCR噴氨格柵的管道暢通。廢氣管線吹掃步序如下：確定關閉廢氣管線開關閥和廢氣管道手動閥。，打開廢氣管線蒸汽吹掃手動閥，進行蒸汽吹掃。吹掃結束，關閉廢氣管線蒸汽吹掃手動閥。當前第21頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止反應器煮洗系統長時間停運（一月以上）需要將反應器內溶液放凈，用除鹽水沖洗一遍后，加除鹽水進行反應器水煮洗12個小時。反應器尿素溶液排放后，需要打開廢液管線蒸汽吹掃開關閥，蒸汽吹掃廢液管線10分鐘反應器除鹽水煮洗溫度約130-140℃，壓力約，建議煮洗時間最少4小時，煮洗過程每小時排污一次，排污時間3分鐘，煮洗過程中盡量不要排氣，如壓力太高則可適當排氣至廢水池。

煮洗完成后，壓力降低后將反應器內溶液放空，關閉主蒸汽，關閉各個閥門，等待下一次系統啟動。當前第22頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統啟動與停止反應器定期排污由于尿素及催化劑的含有雜質，所以需要定時清理反應器中的固體、沉積物和其他污染物，使其保持至最小值反應器底部排污：根據現場需求，半年進行一次打開反應器排污管上的開關閥底部排污約10秒鐘后關閉開關閥打開廢液管線蒸汽吹掃開關閥，進行蒸汽吹掃，蒸汽吹掃10分鐘后關閉。反應器表面排污：建議排污時間2分鐘，每月進行一次打開表面排污手動閥。排污2分鐘，關閉表面排污手動閥。打開廢液管線蒸汽吹掃開關閥，蒸汽吹掃10分鐘后關閉；當前第23頁\共有32頁\編于星期日\22點主要內容尿素催化水解原理尿素催化水解系統組成尿素催化水解系統啟動與停止尿素催化水解系統運行維護輔助設備日常維護和安全注意事項反應器日常維護和安全注意事項停運后檢查和維護和安全注意事項催化劑的使用和保存反應器長期使用的維護當前第24頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統運行維護輔助設備日常維護和安全注意事項設備外觀完整，部件和保溫齊全，設備及周圍應清潔、無積油、積水及其他雜物，照明充足，欄桿平臺完整。各箱、池的人孔、檢查孔應嚴密關閉，各備用管法蘭嚴密封閉。所有閥門、擋板開關靈活，無卡澀現象，位置指示正確。事故按鈕完好并加蓋。每半個月對氨氣泄漏報警系統的功能進行一次檢查并試驗正常；定期對各安全閥進行檢查和維護。調節閥和開關閥每班都要檢查。管道在運行期間要檢查泄漏和振動情況。工作人員現場巡查中應注意觀察各儀表的讀數，作好記錄，并與上位機上顯示讀數對比，有差距時應及時校對。對于備用設備必須經常檢查以保證其處于良好狀態，能隨時啟用。尿素供給管道、除鹽水供給管道連接完好，無漏點，未發生堵塞現象。加熱蒸汽管道無撞擊、泄露，伴熱管道工作正常，疏水器工作正常，疏水可以正常流回疏水池。反應器人孔及底部連接法蘭封閉嚴密，無氨氣泄露。氨氣計量閥組和氨空混合氣區域管道無氨氣泄漏，各儀表運行正常。當前第25頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統運行維護反應器日常維護和安全注意事項為減少反應器中雜質的沉積，必須定期對反應器進行排污。必須做好排污程序的記錄（包括數量和頻率）。運行過程中需要檢查管線電伴熱是否正常運行。每月檢測和維修一次主蒸汽疏水閥、管道絕緣損壞需修理損壞的地方每年一次檢測排干并檢查所有容器。處理掉所有堆積的尿素晶體，其可用最低40度的除鹽水沖洗。反應器最好每隔一年完全排干、清冼和重新注入新的溶液。用除鹽水對所有管道進行徹底沖冼，檢查和清冼所有過濾器。檢查反應器中的蒸汽盤管是否良好。氨氣為巨毒、可爆物質，運行中如發生泄漏應及時采取措施切斷氣氨來源，待泄漏消除后方可重新投入運行。當前第26頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統運行維護反應器日常維護和安全注意事項躲避氨氣泄露時，應觀察風向，逆風逃生反應器的運行液位、溫度及壓力應嚴格按照要求運行維護。反應器禁止過壓：不得用50%溶液濃度的尿素啟動空的反應器，必須在加熱前用除鹽水將其稀釋。反應器在空容器首次啟動未稀釋反應器溶液可能導致內部壓力的快速增加和最終出現過壓情況，這可能導致反應器的動作。反應器排污必須與DCS操作員協調并且必須在整個排污過程中不斷監測排污量和反應器液位。收集的溶液/材料必須在廢水池中進行冷卻和稀釋以避免大量釋放氨氣并且必須在環保安全方式下進行，且遵照企業標準程序和國家及當地法規。反應器在在線排污過程中，反應器液位不得低于低液位設定點（700mm）。當前第27頁\共有32頁\編于星期日\22點當前第28頁\共有32頁\編于星期日\22點當前第29頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統運行維護停運后檢查和維護和安全注意事項對停運設備、輸尿素溶液管道及輸氨管道進行吹掃、沖洗；定時檢查各箱罐、反應器的介質液位；按要求進行轉動設備的換油和維護工作；停運期間應進行必要的消缺工作；冬季停運應采取防凍措施。當前第30頁\共有32頁\編于星期日\22點尿素催化水解系統運行維護催化劑的使用和保存催化劑需