尿素解吸水解裝置運行總結

山西蘭花科技術部門田躍化肥有限公司（以下簡稱田躍公司）采用塔氏米卡邦技術（低壓解吸、中壓解吸），于2007年開始運營。運行3年多來,廢液中尿素和氨質量分數均小于10×101解吸、汽、液、對比氨水經解吸換熱器加熱到110℃送到第1解吸塔的第3塊塔板上,氨水在塔內自上而下流動,與含有氨和二氧化碳的第2解吸塔的解吸氣和水解塔來的二次蒸汽逆流接觸進行熱質交換,氨水中的大部分的氨和二氧化碳被加熱解吸出來。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),經水解塔換熱器與水解底部出來的水解液互相換熱后,進入水解塔的上部,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。水解塔氣相進入第1解吸塔的第5塊塔板上,液相經水解塔換熱器換熱后溫度降至150℃,利用其自身的壓力進入第2解吸塔上部,解吸塔下部通入0.35MPa(表壓)的蒸汽進行解吸,塔底溫度為142℃。從液相中解吸出來的氨和二氧化碳及水蒸氣直接導入第1解吸塔的下部,與第1解吸塔的液體進行熱質交換后進入回流冷凝器的管間,被管內的循環水所冷卻,然后氣液混合物溢流進入回流冷凝器液位槽,未被冷凝的氣體進入常壓吸收塔,進一步回收氨和二氧化碳后放空。冷凝的液體(回流液)經回流泵,一部分送到第1解吸塔的頂部進行熱質交換,以減少出塔氣相的水含量;另一部分作為低壓系統的吸收液送至低壓甲銨冷凝器。經第2解吸塔解吸后的液體含氨和尿素質量分數均小于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)進料,從第1塊塔板進回流液作為冷流,用以調節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目多于從第4塊以上每塊塔板上的開孔數目。為了塔板上能保持一定的液位,在塔板上裝有溢流堰,液體由溢流堰經降液管流到下一塊塔板上;為了使降液管內液體能平穩地流進塔板,并防止蒸汽沖入降液管內,在液體進口處設有檔板。水解塔塔底蒸汽分布器的作用:使蒸汽進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冷卻水溫控制過低,導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、冷卻水溫控制得過低或過高,造成結晶堵塞或氣相冷凝不足,氣相管道堵塞,導致不凝氣相增多;加入防腐空氣量過大,導致惰性氣體增多;加入解吸蒸汽量過大,導致回流液位槽滿液。3.2液泛現象的解決產生解吸塔液泛的主要原因是由塔內的蒸汽線速度超過了液泛速度所造成的;還有塔板降液管堵塞,使塔內液體不能回流到下一層塔盤,造成淹塔,這是液泛現象的另一種形式。處理方法:在操作中切忌加蒸汽太猛,也不能大幅調節蒸汽量。開解吸塔時,如果加蒸汽太多,頂部進料極易造成液泛,應依據解吸塔的壓力、溫度、液位細心調節。加量時,要加一些氨水再加一些蒸汽,逐步加到所需的量;減量時,先減蒸汽后減氨水。操作時應防止塔底滿液。3.3解吸塔系統工況解吸塔氣相溫度偏高說明解吸塔氣相含水量多,進入解吸塔廢液的組分發生變化,解吸塔進料量和蒸汽量不匹配;出現解吸塔液位發生波動、解吸塔塔板結垢、塔板被吹翻等問題,應查看與解吸相關聯的低壓系統工況;塔板變形而漏液,會使氣液接觸不充分,熱質交換不充分。3.4影響解吸廢液電導率的因素(1)電導率高主要是由于溶液中含有的帶電物質多所致,電導率高低與帶電物質的多少成正比關系。解吸廢水中氯離子、堿金屬離子、二氧化碳等都會影響解吸廢水的電導率;尿素生產中主要受氨、鐵雜質影響,解吸廢液的電導率與尿素含量關系不大。(2)與廢液中氨氮含量有關,氨氮含量越高,其電導率越高。(3)與系統的腐蝕有關,若有腐蝕,廢液中會含鐵等離子,其電導率會上升。(4)解吸廢水的溫度也會影響解吸廢水的電導率,同樣組分的廢液,溫度越高,電導率越高。3.5解吸系統加負荷(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,導致回流槽滿液。(2)解吸系統加負荷后,引起解吸塔氣液比變化。由于水解塔氣相進入解吸塔第5塊塔板,造成進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高,造成解吸系統負荷重;水解塔氣相閥開度過大,造成類似液泛的現象發生;篩板塔的氣液比失調,造成液體難以從解吸塔塔板正常流下。(3)如果塔板被吹翻,從解吸系統到水解系統的介質溫度就提不高。3.6解吸塔組分變化(1)第1解吸塔運行不正常,進入水解塔物料中的氨含量偏高,水解塔超負荷運行;塔板的篩孔有堵塞現象,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,導致液位降不下來;水解塔壓力低、負荷大,導致液位降不下來;水解塔液位計失靈,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,可停運水解塔,檢查塔板篩孔有無堵塞現象、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溫點應改至放空閥后,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塔板(CTST),降低水解負荷。(3)解吸塔進液調節閥增加閥后截止閥,以防止檢修時調節閥內漏造成檢修不便。(4)廢液泵的工作介質溫度應達120℃,防止廢液溫度高,造成廢液泵內發生汽化不打量。(5)回流液濃度比較高,為防止回流冷凝器內產生結晶,回流冷凝器的循環冷卻水建議改為半閉路循環。(6)回流系統易腐蝕,在解吸塔低壓蒸汽進口管增加空氣管線,保證空氣連續加入,強化鈍化效果,減緩腐蝕。(7)解吸塔壓力表原設計安裝在解吸塔進液管上,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構,由滿液位操作改為有氣液分離空間,提高尿素水解后氨、二氧化碳氣體的分離效果;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采用中壓蒸汽(0.8MPa)伴熱。如果用低壓蒸汽伴熱,則內外溫差大,達不到保溫效果,水解塔氣相易冷凝形成甲銨,且氣相管內介質流速快,造成腐蝕加劇。(11)因在氨水槽進口、氨水槽密封槽的支線有截止閥,可取消回氨水槽調節閥后的截止閥。5出液溫度調整(1)應將解吸塔上部出液溫度嚴格控制在138～142℃,確保其出液中氨含量低,為保證水解效果打下基礎。(2)水解塔液位盡量控制在高限,以盡可能延長停留時間;出液溫度盡量達到在水解壓力對應水的沸點溫度,提高水解效率。(3)保證有足夠的水解蒸汽;