尿素生产装置废水处理系统的改造

1、尿素生产装置废水处理系统的改造赵正升 武京红 胡满荣（中国石油兰州石化公司化肥厂730060摘要介绍了尿素废水处理装置概况，阐述了废水处理系统的改造措施及所取得的效果。关键词 尿素 废水处理 改造兰州石化公司化肥厂52万t/a尿素装置采 用了意大利斯纳姆氨气提工艺， 废水处理采用了高温解吸水解法。该装置投产以来，由于废水处理系统存在缺陷, 造成排放废水中氨氮含量一直 较高，影响了该厂废水的达标排放。为此，该厂采 取了一系列有效的措施，对废水处理系统进行了 改造，取得了较好的效果。1 废水处理系统1. 1 废水排放情况尿素装置废水排放情况见表1。从表1所列数据可以看出，尿素装置排放的废 水不但氨

2、含量 很高，而且尿素含量也很高，如果不加以处理直接 排入水体，就会造 成严重的污染。为此，在建造尿 素装置的同时，配套建造了解吸水解处理装置，较 好地解决了该装置废水污染问题。表1 尿素装置废水排放情况废水来源氨含量（%尿素含量（工艺冷凝液5712放空冷凝液20250清洗水 20301030泄漏物料10302101.2 解吸水解处理装置尿素在咼温咼压下被分解成 NH 3和C O 2（水解,再经蒸汽精馏（解吸,从液相 中分离出的NH3和CO2回收再用，处理合格的水作锅炉用水。解吸水解工艺流 程如图1示。各设备放空产生的冷凝液经回收泵打入工艺冷凝液槽，与生产系统 产生的工艺冷凝液一并经解吸塔给料泵

3、 （P114加压后送入解吸塔上塔，经下塔解吸 出的高温气体精馏,废水中的NH 3部分解吸出来，并进回收系统回用，液相再经 水解塔给料泵（P115加压、换热后送入水解塔,同时加入4. OMPa的蒸汽，使废 水中的C O （NH 2 2分解成NH 3和C O 2,气相进回收系统回用，液相再进入解吸 塔的下塔,同时加入0. 5MPa的蒸汽精馏,NH 3和C O 2从液相中被分离出来进入 上塔，处理后的水经换热送锅 炉使用（目前尚未回用放空沁® J=系统图1 解吸水解处理装置工艺流程简图1.放空冷凝液回收槽 2.回收泵 3.工艺冷凝液槽4.解吸塔给料泵 5.解吸塔6.水解塔给料泵7、8.换热

4、器 9.水解塔工艺冷凝液及各设备放空冷凝液经解吸水解处理后，出水中的C O (NH 2 2含量检不出,NH 3含量降至3 >10-6以下,完全达到了设计要求。2 废水处理系统存在的问题及改造措施2. 1 废水处理系统存在的问题(1在冬季，4. 0MPa蒸汽压力不稳定。水解塔操作压力为3. 53MPa ,在蒸汽压 力低于3. 6 MPa时(冬季蒸汽用量大，压力不足，会因加不进 蒸汽而使水解温度达 不到235C的工艺要求，废水中的C O (NH 2 2分解不完全而使处理效果变 差。(2解吸水解出水电导高，不能作锅炉给水，目前在冬季仅作采暖水用，夏季只 能排入下水。而其它指标均达到了锅炉给水要

5、求，并且锅炉用 水(二级脱盐水 每 吨为3. 5元，比消防水要高出3元还多，如1年的生产时间按8000h计，那么该水(40t/h回用后，每年就可 节约110万元以上的水费，而且废水排放量也会减少32万t/a。因此，降低电导以回收该水是很必 要的。(3原回收泵在回收槽(T -104的顶盖上，由于回收液温度较高，加之其密封不 严，溢出的含NH 3蒸汽造成了该泵电机被腐蚀而经常损坏 ，使回收液无法回收而 被迫排入下水，造成厂总排口 NH 3-N严重超标。(4在装置停车24h后，为防尿素合成塔被腐蚀，就要求将系统中的物料清理干净，并用水清洗。由于系统中的容器容 量有限(只有10m 3 ,清洗水(氨氮含

6、量较高 无法回收而排入下水，不但造成了废 水中NH 3-N严重超标，而且也造成了很大的浪费。2. 2 改造措施(1解吸水解蒸汽系统改造为了解决4. OMPa的蒸汽压力不稳定的现 状,该厂从7. OMPa的蒸汽管网中引 入蒸汽,中间使用减压阀减压至4. OMPa后供水解塔使用。经此改造,保证了水 解蒸汽压力的稳定，使水解塔温 度达到了工艺要求，从而保证了水解塔的正常运 行。该蒸汽只在4. OMPa蒸汽压力不稳定时才使 用，正常情况下只处于备用状 态。(2解吸水解输水管线改造 由于输水管线、放空管线材质均为碳钢，在高温高 压或含NH 3放空废气的作用下极易腐蚀，而被腐蚀进入水相的铁离子会使出水电

7、导变高。为此，该厂将输水管线全部改换为不锈钢材质，使出水电导由原来的400卩m/cm左右降至200卩m/cn左右。由于受资金限制，放空管线未作更换，因此出水电导仍然较高。(3回收泵(P116改造去氨封放空总債去设备放空总骨图2 回收槽改造示意图为了防止回收泵电机受含NH 3蒸气的腐蚀,该厂进行了如图2所示的改 将电机提高，并加密封底座 原回收槽放空管线接在泵氮气密封放空 总管上。由于氮气量大，放空管真 空度低，造成回收槽放空废气排放不畅，含NH3蒸汽部分外溢而 腐蚀电机。为 此，将回收槽放空管改在各设备放 空总管上（正常生产时放空很少，使回收槽放空 废气顺利排出。经此改造后到目前为止（约2年时

8、间，回收泵电机再未发生腐蚀损 坏情况，保证了回收泵的正常运行。 购置了 1台备用回收泵（未配电机,当回收泵任何1台出现问题时,可随即将此泵换上，以赢得充分的时间进行检修，保证了回收泵的连续 运行(4为了回收系统停车时清洗的含 NH 3、尿素废水，增加1个200m 3的回收 槽和1台回收泵。经此改造后，一旦发生停车，可将清洗排放的含NH 3、C O (NH 2 2废水先排入原回收槽，再经原回收泵打入新建回收槽中贮存，待生产正常 后，用新回收泵打入工艺冷凝液槽，最后送解吸水解处理，可缓解回收槽容量不足 的矛盾。3 改造效果经过以上的改造，取得了很显著的效果，达到了预期目的，改造效果如表2 示。表2

9、 改造效果月份改造前改造后氨氮浓度(mg/L合格率(%氨氮浓度(mg/L合格率(% 197. 159. 0948. 280. 762105. 355. 0049. 685. 71395. 861.5454. 881.48492. 261. 5432. 7100. 00580. 862. 5081.579. 20656. 369. 2336. 296. 20770. 459. 6240. 388. 00835. 7100. 0032. 592. 60959. 884. 6240. 080. 801040. 491.6761.080. 921150. 084. 0052. 080. 771263.

10、 459. 2653. 280. 773 改造前取厂总排口 1998年数据,考核指标为80mg/L ;改造后取厂总排口 2000年数据,考核指标为60mg/L从表2可看出,改造前在生产运行正常时(如& 9、10、11月份,在8月份 进行了大停车检修，设备、工艺比较平稳，厂总排口氨氮平均浓度和合 格率都比 较好，而在设备和工艺处于不太正常时，其平均浓度随即升高，合格率也降低了。 自改造后，即使在设备、工艺不稳定时，监测结果也比较 好。然而，由于受资金 等因素的限制，此次改造还 不太彻底，厂总排口氨氮合格率还不是很高(没有全部 达到90%以上，因此还需进一步改造。4 遗留问题及整改计划4.

11、 1 遗留问题根据实际运行情况，废水处理系统还存在以 下几个问题：(1由于各设备放空管线及总放空管线材质还是碳钢，腐蚀问题没有得到彻底 解决，解吸水解出水电导仍然较高。(2回收槽增容不够，清洗水还不能全部回 收。(3几台尿液泵泄漏的C O (NH 2 2被吹扫蒸汽直接带入了下水，没有得到回收。4. 2 整改计划对照以上存在的问题，拟定了如下整改计划:(1对各设备放空管线及总放空管 线进行更 换，或建1套深度处理设施，从而达到回收的目 的。(2再建1个回收槽，以便全部回收停车时排放的清洗废水(收稿日期2001-03-19分子筛干燥器压差高的原因分析及改进中原大化集团有限责任公司的氢回收设备是 从

12、法国液空公司引进的。由于氢 回收采用深冷法将合成弛放气液化、分离，工艺条件非常苛刻，因此采用了较大 的分子筛干燥器。从投产至今，干燥器的分子筛已更换了数次，效果均不错，唯独 2000年3月更换的2#分子筛干燥器运行不到半 年压差就慢慢上升,到8月高达0. 6MPa ,远远超 过了设计值0. 3MPa。在9月初利用氢回收单元停车的机会打开 2#干燥器,发现干燥器的底部Al 2O3球吸水剂结 块近200mm ,系Al 2O 3球的质量问题所致。针对 这一问题,首先对 干燥器的分子筛、吸水剂的装填图1 干燥器装填示意图表1改进前后分子筛、吸水剂装填情况项目改进前改进后 干燥器底部钢网有有Al 20

13、3球高度（mm540710中间钢网无有分子筛高度（mm 1200900上钢网有有上钢网压Al 20 3球高度（mm 1层110装填总高（mm17401720方式加以改进，详见图1和表1。其次制定了严格的操作法，定期分析进入干 燥器的弛放气的水含量，严禁发生 进水事故。改进结果:（1进一步降低了干燥器自身的 运行压差（0. 22MPa ; （2在确保处理 弛放气的前提下，减少了分子筛的装填量，增加了吸水剂的 装填量，提高了吸收水 份的能力；（3增加了中间 隔网,减少了分子筛和Al 20 3球粉尘的混合，降低了粉 尘粘结的可能性。经过几个月的运行,2#干燥器工况良好，说明改造是成功的。（中原大化集

14、团有限责任公司濮阳 457004杨杰medium domestic amm onia pla nts.K eyw ords NH D desulfurization CO 2rem ovalT reatment of Slag from Coal G asification in Circulating Fluid 2B ed Boiler Zhou Shouzu and Chen Jia nliAbstractA brief acco unt is give n of the mecha nism and characteristics ofcirculat ing fluid 2bed c

15、ombustio n tech no logy. The use of the circulati ng fluid 2bed in the boiler of the chemical fertilizer pla nt is described with respect to econo mic ben efit , and the necessity of changing to the circulating fluid 2bed boiler is pointed out.K eyw ordscirculati ng fluid 2bed boiler slagen ergy sav

16、 ingU se of Vibration Sieves with E lastic R ods in Screening in Depthof Coal FeedGao Shanj unAbstract A descripti on is give n of the use of vibrati on sieves with elastic rods in the scree ning of coal feed in Anyang Chemical In dustry G roup CO. , and an an alysis is made of the problems emerging

17、 in operation.K eyw ords elastic rods vibrati on sieves coal feedscree ningU se of Structured Ceramic P ackings in Nitric Acid U nit by Magnesium Nitrate ProcessSun LihuiAbstract A descripti on is give n of the characteristics of structured ceramic packings and the liquid distributor , the retrofit

18、contents of the concentrating tower , the requirements for erec 2 tion , and the process operation and results after the retrofit. K eyw ordsstructured pack ingsdistributorconcen trat 2 ed n itric acidThe E ffect of G ear B ack 2lash on Service Life of G ear System and Method of Adjustme nt Li Zhuob

19、 inAbstract A descripti on is give n of the causes for failure of gears in the JZ 1406reduction gearbox of the amm onia unit in the chemical fertilizer plant and their s olutio n. The effect is dis 2 cussed of gear back 2lash on the safe operati on of the gearbox , and a method is prese nted of how

20、to cha nge the gear back 2lash by ad 2 justme nt of ecce ntricity of the bush.K eyw ordsreducti on gearbox gear gear back 2lashR etrofit of W aste w ater T reatme nt System of U rea Product ion U nitZhao Zhengsheng , Wu Jinghong and Hu Manrong Abstract The general situation is presented of the waste

21、w 2 ater treatment system of a urea unit , and a description is given of the retrofit measures for the system and the results obtained. K eyw ords urea wastewater treatme nt retrofitB rief Sum 2Up of W ater T reatme nt T ech no logy by Prelimi nary Desali nati on Ma QunshengAbstract A descripti on i

22、s give n of the n ecessity for adop 2 tio n of the process of preliminary desalination in the water treat 2 ment system , the retrofit process , the operati on con diti on and e 2 cono mic ben efit.K eyw ordsprelim inary desali nati ontech ni cal reno vatio necono mic ben efitG uard for Metha nol Syn thesisC atalyst and its U seZhou Hongjun , Zhou Guanglin and Wang Dongmei Abstract The cause is an alyzed for the deactivati on of the metha nol syn thesis catalyst , the