QC成果报告-降低尿素产品缩二脲含量QC小组报告

2015年度石油工业QC小组活动成果降低尿素产品缩二脲含量小组名称：天野化工化肥一部第一QC小组发 表 人：云慧英单位名称：中海油天野化工有限责任公司2015年1月 5 日目 录前 言11小组概况21.1小组成员情况21.2小组成员介绍表22选题理由33现状调查34目标确定54.1目标设定：54.2必要性论证：55原因分析56确定主要原因66.1要因确认一：合成塔氨碳比对缩二脲的影响76.2要因确认二：低负荷汽提塔出料温度对缩二脲的影响86.3要因确认三：各工段尿液储槽液位对缩二脲的影响96.4要因确认四：造粒夹套温度对缩二脲的影响106.5要因确认五：低负荷蒸发速率对缩二脲的影响116.6要因确认六：尿液回收量对缩二脲的影响126.7要因确认七：操作人员技能情况对缩二脲的影响137制定对策148对策实施148.1对策实施：对氨碳比进行细分调整148.2对策实施：低负荷降低汽提塔出料温度158.3对策实施：降低低负荷蒸发速率168.4对策实施：减少尿液回收量179效果检查189.1工作成果189.2效益评估199.3社会效益分析.1910.制定巩固措施20 10.1制定巩固措施.2010.2巩固期调查.2111心得体会及下期目标21前 言 化肥一部尿素生产装置是中海石油天野化工有限公司的主要装置之一，采用SNAM氨汽提生产工艺，设计产能52万/年尿素。尿素装置自1996年7月份投产以来已运行满19年，随着运行时间的增长，设备逐渐老化，运行中出现的隐患、故障逐年增多。为及时有效解决生产中的问题，公司积极推进各种QC小组活动。 化肥一部尿素第一QC小组是为解决尿素装置生产中的问题而组建的一个以生产运行操作人员为主的活动小组。本次QC小组活动目的是降低尿素产品缩二脲含量。1小组概况天野化工化肥一部QC小组成立于2014年1月5日，由部门领导、工艺和设备专业工程师、岗位人员等10人组成。1.1小组成员情况小组名称天野化工有限责任公司化肥一部第一QC小组成立时间2014年1月注册时间2014年注册号TY20140105活动时间2014年1月-2014年12月活动次数20课题类型攻关型小组人数10人出勤率98%活动课题降低尿素产品缩二脲含量协作单位分析化验中心电仪部1.2小组成员介绍表 序号姓名年龄性别文化程度职务、职称组内职务组内分工1郭祎民39男本科部门总经理、工程师组长全面负责2黄庆祥41男本科工艺副总经理、工程师副组长技术指导3郑立军40男本科综合岗位经理、工程师副组长主要实施4云慧英43女本科工艺技术监督、高级工程师副组长主要实施5郭春海41男专科工艺技术监督、工程师组员资料整理6王伟41男本科工艺岗位经理、中级工组员数据记录7卢喆43男本科工艺技术监督、工程师组员主要实施8张雪敏33男本科设备技术监督、工程师组员协作实施9高建鑫32男本科工艺技术监督、工程师组员协作实施10温和28男专科主控操作、中级工组员协作实施2选题理由小组调查2013年1-12月份尿素产品的参检检验数据显示，尿素成品含氮量、水含量、粒度三项指标基本保证，而尿素缩二脲含量整体偏高达0.88%（见表1）。国家农用尿素标准（GB2440-2001）优等品尿素缩二脲0.90%，公司质量目标规定优等品尿素缩二脲0.88%；天野化工运行已近20年，关键设备服役已至后期，故障率增加造成开停车频繁；另装置天然气供应紧缺低负荷运行时间增加，小组统计2013年至2014年尿素装置因开停车、低负荷运行、加减负荷造成尿素不合格产品逐年增加（见表2）。 对公司品牌、企业形象和经济效益均产生不良影响。表1.调查2013年度尿素产品缩二脲月、年平均指标如下：月份123456789101112年平均月平均含量%0.90.90.890.880.860.870.860.860.860.850.890.90.88 表2.调查2012-2013年度尿素工况异常缩二脲超标产生不合格品如下：月份开停车（次）低负荷运行（天）加减负荷（次）不合格品（吨）2012年8251248652013年960416213计划和进程（PDCA）：由此，小组成员一致决定将降低尿素产品缩二脲含量做为本次活动的课题。巩固措施、体会及打算效果检查3现状调查小组调查2013.1-2013.12尿素各工段储槽物料缩二脲含量，抽取了50组监测结果进行统计分析，得出以下结论：尿素产品各工段缩二脲生成量调查统计表工段合成塔出料（wt）汽提塔出料（wt）低压分解器出料（wt）中压分解器出料（wt）预浓缩器出料（wt）二段蒸发出料（wt）造粒塔底皮带（wt）缩二脲%0.120.270.310.330.400.820.89生成百分率/%13.530.34.92.48.546.34.9由饼分图可见，二段蒸发和汽提塔出料的缩二脲生成量较高，分别占总生成量的46.3%和30.3%，合计占76.6%，小组成员一致认为，二段蒸发和汽提塔出料缩二脲指标偏高是造成尿素产品缩二脲含量高的主要症结，也是本次QC小组活动的主攻方向。通过以上数据测算分析，结合国家农用尿素标准GB2440-2001，优等品尿素缩二脲于0.90%，公司质量目标规定优等品尿素缩二脲含量0.88%，考查、咨询全国同类型目前有较高竞争力的氮肥生产厂家，尿素优等品缩二脲含量均处于0.85%以下，所以目标设定为：由0.88%降至0.85%。4目标确定4.1目标设定：根据现状调查结果，小组将此次活动目标设定为：将缩二脲年平均含量由0.88%降至0.85%。活动目标柱状图5原因分析针对尿素产品缩二脲偏高的原因，小组成员进行了讨论汇总，绘制了因果图：我们通过因果图，从人员、工艺、环境、设备、原料五个方面分别对缩二脲的生成因素进行分解，得出7条末端因素。 6确定主要原因要因确认计划表序号末端因素确认内容确认方法标准负责人完成时间1 氨碳比配 比不合理 不同负荷下氨碳比对缩二脲生成的影响 不同负荷计算加氨量、中化取样检测 1）系统稳定2）厂控氨耗571kg/T 黄庆祥 云慧英 2014年3月2 低负荷汽提塔出料温度高 50%-70%负荷下降低汽提塔出料温度对缩二脲生成的影响调整汽提塔壳侧加热蒸汽压力、中化取样检测 TI1021:1561 TI1043:1361 TI1051:1271 TI1054:1371 郭祎民 郭春海 2014年2月3 各工段尿液储槽液位偏高 中控与现场对照液位判断液位高低对缩二脲生成的影响仪表液位调校、中化取样检测 现场液位指示40%中控与现场液位计偏差5% 郑立军 高建鑫 2014年3月4 造粒夹套温度高 控制造粒出料温度对缩二脲生成的影响 调整造粒夹套加热蒸汽压力、中化取样检测 造粒夹套管线温度（135-138） 卢喆 云慧英 2014年2月5 低负荷蒸发速率高 调整蒸发系统一、二段压差对缩二脲生成的影响 降低一、二段蒸发压差、中化取样检测 一、二段压差30KP水含量0.35% 云慧英温和 2014年3月6 尿液回收量大蒸发打循环后，尿液切入系统量对缩二脲生成的影响 中化检测取样、现场切入系统阀门做标记、中化取样检测 缩二脲含量0.85% 黄庆祥张雪敏 2014年3月7 操作人员专业水平差 查看岗位人员操作情况对缩二脲生成的影响向技术员和分管领导了解，调查分析100%的会操作郑立军王伟 2014年2月6.1要因确认一：合成塔氨碳比对缩二脲的影响确认内容合成塔氨碳比配比确认人 黄庆祥 云慧英 确认时间 2014年1月 -2014年3月 确认方法 工艺调整和中化检测 确认过程 不同生产负荷下氨碳比调整，综合厂控要求氨耗571Kg/T，负荷（15.0-20.0）KNM3/H氨碳比由3.3调整至3.6，负荷（23.0-28.0）KNM3/H氨碳比由3.1调整至3.4，产品缩二脲含量分析情况： （基准线以缩二脲为0.85%） 负荷缩二脲15.0KNM3/H20.0KNM3/H23.0KNM3/H28.0KNM3/H调整前1.020.920.90.86调整后0.880.850.800.78由以上图标分析随着氨碳比的增加，尿素产品缩二脲含量下降比较明显 6.2要因确认二：低负荷汽提塔出料温度对缩二脲的影响确认内容低负荷汽提塔出料温度确认人郭祎民 郭春海 确认时间2014年1月-2014年2月 确认方法50%-70%负荷下调整汽提塔出料温度 确认过程考虑到生产稳定运行汽提塔出料经济运行指标201，汽提塔出料温度由（207-205）调整为（203-201）产品缩二脲含量分析情况：（基准线以缩二脲为0.85）出料温度（）20720520320150%负荷缩二脲（%） 0.930.920.890.8870%负荷缩二脲（%） 0.90.90.850.85由以上数据看出低负荷降低汽提塔出料温度，缩二脲含量下降比较明显 由以上数据看出低负荷降低汽提塔出料温度，缩二脲含量下降比较明显6.3要因确认三：各工段尿液储槽液位对缩二脲的影响确认内容各工段尿液储槽液位确认人郑立军 高建鑫 确认时间2014年1月-2014年2月 确认方法中控调整和现场确认确认过程100%负荷下各工段尿液储槽（L102、L103、L104、L107）液位由50%降为40%缩二脲含量分析情况：（基准线以缩二脲为0.85） 1月6日 1月15日 1月20日 2月2日 2月3日 2月10日 调整前0.89 0.88 0.87 0.87 0.88 0.89 调整后0.89 0.87 0.88 0.87 0.88 0.88 各工段储槽液位由以上数据可以看出尿液储槽液位调整对产品缩二脲含量影响不大6.4要因确认四：造粒夹套温度对缩二脲的影响确认内容造粒夹套温度确认人卢喆 马瑞鹏 确认时间2014年1月-2014年2月 确认方法调整造粒夹套蒸汽压力确认过程造粒夹套蒸汽压力由0.49MPa调整为0.22MPa缩二脲含量分析情况：（基准线以缩二脲为0.85）系统负荷100%蒸汽压力0.490.22时间1月16日 1月17日 1月18日 2月20日 2月21日 2月22日 缩二脲0.85 0.86 0.85 0.85 0.86 0.84 由以上数据可以看出造粒夹套温度调整对产品缩二脲含量影响不大6.5要因确认五：低负荷蒸发速率对缩二脲的影响确认内容低负荷蒸发速率确认人云慧英 温和 确认时间2014年1月-2014年2月 确认方法提高蒸发一段压力确认过程50%负荷时蒸发系统一段压力由34KP提高至45KP缩二脲含量分析情况： （基准线以缩二脲为0.85）内容时间蒸发一段温度蒸发一段压力KPa蒸发二段温度蒸发二段压力KPa缩二脲含量%1月10日 12634Kpa1387.50.961月11日 12736Kpa1397.50.921月12日 12838Kpa1407.50.92月6日 12940Kpa1387.50.892月7日 12942Kpa1397.50.892月8日 12845Kpa1387.50.852月25日 2848Kpa1397.50.89由以上数据可以看出低负荷蒸发速率对产品缩二脲含量影响明显6.6要因确认六：尿液回收量确认内容 尿液回收量 确认人 黄庆祥 张雪敏 确认时间2014年2月1日-2004年3月20日确认方法减少蒸发循环次数，调整P109切入系统量确认过程100%负荷下尿液储槽每小时降液位由5%调整为2%缩二脲含量分析情况：（基准线以缩二脲为0.85）每小时降液位5%2%时间2月6日2月8日2月26日 3月6日3月18日3月19日缩二脲0.920.940.930.870.860.87有以上数据可以看出，尿液回收量调小后，尿素产品缩二脲含量有所下降6.7要因确认七：操作人员技能情况对缩二脲的影响确认内容操作人员技能情况确认人郑立军 王伟确认间2014年1月-2014年3月确认方法1、查培训记录 2、现场技能考核确认过程1、小组成员查看了2014年1月-2014年3月培训记录，并进行统计：岗位名称 岗位人数 岗位培训数 培训课时 出勤率班长岗位 8 82小时 100% 中控岗位 8 82小时 100% 巡检岗位882小时 100% 2、岗位人员经培训后考试成绩分布统计如下：成绩人数合计合格率90100分1424人100%8090分97080分1由以上数据可以看出操作人员操作技能对产品缩二脲含量影响不大为非要因经过分析确认，找出了导致缩二脲含量高的主要原因是：a.高压系统氨碳比配比低b.低负荷汽提塔出料温度高c.低负荷蒸发速率高d.尿液回收量大7制定对策小组成员于2014年4月8日召开会议，根据要因分析，针对已确认的可控因素，经认真讨论研究，根据“5W1H”制定对策，拟定相应措施，制定出切实可行的对策计划表：序号 要因对策目标措施实施时间实施地点负责人1 高压系统氨碳比低 依据经济消耗指标调高氨碳比 氨耗571Kg/H缩二脲0.85% 多渠道沟通统一认识优化操作 下发操作指令、预案 4月5日-4月20日 中控室 会议室 黄庆祥 云慧英 2 低负荷汽提塔出料温度高 依据经济消耗指标降低汽提塔壳侧蒸汽压力 缩二脲0.85%出料温度：（201-203） 低压无放空加强汽提塔运行参数的监控。 下发操作指令、预案。 4月20日-5月31日 中控室 会议室郭祎民 郭春海 3 低负荷蒸发速率高 提高蒸发一段压力缩二脲0.85%水分0.30%下发精细化操作指南 多种措施强化培训 4月3日-4月30日 中控室 会议室云慧英温和 4尿液回收量大 减小尿液回收量缩二脲0.85%下发精细化操作指南 多种措施强化培训 现场入系统阀做标记 4月3日-5月31日 中控室 现场黄庆祥张雪敏 8对策实施8.1对策实施：提高高压氨碳比实施内容提高高压氨碳比实施人员黄庆祥 云慧英实施时间2014年4月5日实施地点中控室 会议室实施方案依据高压反应最优转化率及装置经济消耗指标确定不同负荷相对应的氨碳比配比实施步骤1. 查找运行数据确定操作负荷划分区间：50%-70%，70%-100%；2. 依据合成塔转化率及厂控指标氨耗571Kg/T确定50%-70%负荷氨碳比控制3.6，70%-100%负荷氨碳比控制3.4；3.与中化沟通增加合成塔出液分析频次由1次/周改为1次/天； 实施效果确认： 时间负荷氨碳比合成塔底部温度缩二脲%系统运行缩二脲平均值5月5日 20.0KNM3/H 3.5 163.5 0.85 稳定 0.83 3.5 163.2 0.84 稳定6月10日 23.0KNM3/H 3.5 167.5 0.82 稳定3.5 167.3 0.81 稳定7月25日 15.0KNM3/H 3.6 172.3 0.85 稳定3.6 172.5 0.85 稳定7月26日 28.0KNM3/H 3.4 174.2 0.79 稳定3.4 174.5 0.80 稳定由此表可见：负荷在（15.0-28.0）KNM3/H，氨碳比控制在3.6-3.4 ，缩二脲含量指标合格，系统稳定。缩二脲含量控制目标实现。8.2对策实施：低负荷降低汽提塔出料温度 实施内容低负荷降低汽提塔出料温度实施人员郭祎民 郭春海实施时间2014年4月20日实施地点中控室 会议室实施方案依据汽提塔最优汽提效率条件及低负荷装置经济消耗指标确定负荷为50%-70%时汽提塔出液温度。实施步骤1.查找运行数据确定50%-70%汽提塔最佳控制温度；2.依据工况运行状况修订50%负荷时汽提塔出液最佳温度控制：（201-203）；3.与中化沟通增加合成塔出液分析频次由1次/周改为1次/天；实施效果确认： 时间汽提塔出料温度缩二脲含量缩二脲平均值 201406052010.85%0.85%08:00201407152020.85%08:00 201407262010.86%08:00201407272030.84%08:00201407282020.85%08:00 由此表可见：50%-70%负荷运行，汽提塔出料温度控制在（201-203） ，低压无放空，蒸发系统真空指标合格，产品质量指标合格，系统运行稳定。缩二脲含量控制目标实现。 8.3对策实施：降低低负荷蒸发速率 实施内容降低低负荷蒸发速率实施人员云慧英 温和实施时间2014年4月3日实施地点中控室 会议室实施方案依据升膜式换热器工作原理及缩二脲生成原理确定低负荷运行蒸发系统压力控制指标实施步骤1.查找运行数据确定提高一段蒸发控制压力、二段蒸发压力保持不变；2.依据产品水含量确定PIC1034最佳控制范围(44KPa-46KPa)；3.与中化沟通增加合成塔出液分析频次由1次/周改为1次/天；实施效果确认： 时间一段蒸发压力产品缩二脲含量缩二脲 平均值2014060544KPa0.85%0.85%08:002014061545KPa0.84%08:002014061646KPa0.84%08:002014072745KPa0.85%08:00201472845KPa0.86%08:00 由此表可见：50%-70%负荷运行，蒸发一段压力控制在（44-46）KPa， 产品水含量指标合格，系统运行稳定。缩二脲含量控制目标实现。 8.4对策实施：减少尿液回收量实施内容减少尿液回收量实施人员黄庆祥 张雪敏实施时间2014年4月3日实施地点中控室 会议室实施方案依据尿液回收泵最小工作流量及装置负荷大小确定尿液回收量实施步骤1. 现场、中控每小时对照液位，记录液位下降量；2. 现场尿液回收系统阀门做标记；3.与中化沟通增加合成塔出液分析频次由1次/周改为1次/天；实施效果确认： 时间负荷尿液回收槽每小时液位产品缩二脲含量缩二脲平均值2014060826.8KNM3/H2%0.80%0.83%08:002014060928.0KNM3/H2%0.82%08:002014061027.5KNM3/H2%0.84%08:002014072020.6KNM3/H2%0.85%08:00201472115.5KNM3/H2%0.86%08:00由此表可见：50%-100%负荷运行，尿液回收量控制以尿液储槽每小时降2%操作，产品质量指标合格，系统运行稳定。缩二脲含量控制目标实现。 9效果检查9.1工作成果尿素产品缩二脲含量得到了很大程度的降低，尿素产品优级品率得到很大的提高。 企业的经济效益和社会效益得到进一步提高。小组对活动前后情况进行了对比，做柱状图如下：柱状图数据：实施前：0.88，目标值为0.85，实施后0.83。实施前：2013 年尿素产品缩二脲平均指标月份123456789101112年平均月平均含量%0.92 0.90 0.90 0.88 0.86 0.87 0.86 0.86 0.86 0.85 0.89 0.90 0.88实施后：2014 年5月1日至2014年9月31日尿素产品缩二脲平均指标月份56789总平均月平均含量%0.830.840.830.830.830.83目标值实施后实施前活动成果柱状图9.2效益评估a.在效果检查期内（2014年5月1日至9月31日）每小时节省蒸汽2T，按全年低负荷生产时间90天计算： 年创造效益：2T/H24h90天75元/T =32.4万元 b.在效果检查期（2014年5月1日至9月31日）