尿素工艺流程说明.docx

1.1.4 尿素工艺流程说明1.1.4.1 原料液氨合成氨装置送来的液氨条件： NH3：99.5 H2O：0.5 温度：30 压力：2.4MPa 界区处液氨的压力指示为PI101，温度指示为TI003.。界区外来的液氨被送到高压氨泵103J/JA/JB入口，管线上有取样点S 2.4.1可以取样分析。外界的氨除了送入103J入口外，还送往预低压甲铵冷凝器313C，用来调节低压系统氨碳比。高压氨泵把合成来的液氨增压至15.9MPa送往合成塔，氨泵出口温度（TI1-2）40左右。装置改造前的两台氨泵是柱塞泵，由于扩能后单台泵运行无法供给系统足够的氨量，因此新增一台大流量的离心泵103JB，正常情况下，103JB运行，103J/JA处于备用状态，当103JB检修时，103J/JA才运行。103JB的流量通过FIC2103控制，103J/JA的流量通过通过控制氨泵转速控制。为了保证离心泵的最小流量，103JB出口有一股液氨通过一个水冷器105C回到了氨泵103JB的入口。在正常的操作条件时，FIC2103的设定值由AY2201给定，AY2201又是根据N/C比控制器AIC2201来确定这个设定值的。氨泵出口的氨经过喷射器201L送到高压甲铵冷凝器202C中，喷射器的吸入口和高压洗涤器203C的甲铵出口管线相连。氨和甲铵在喷射器入口混合后的温度（TR2-10）为103左右。在高压喷射器201L前设有速断阀HV206，与氨泵运行信号有联锁关系，当高压氨泵突然停车时该阀关闭。氨泵出口还有一条管线通往往氨水槽701F，用于氨泵引氨排气和检修时的液氨排放。氨泵的进、出口都安装有安全阀避免超压，出口安全阀起跳后泄放到进口管线，进口安全阀起跳后泄放到放空筒X801中。1.1.4.2 原料二氧化碳装置改造后来自合成氨界区的二氧化碳共有三部分，见下表来源4115C24115-C34125-V2CO2（mol%）98.10%99.98%99.94%H2（mol%）0.98%0.06甲醇（mol%）0.03%0.02N2+CH4（mol%）0.89H2000饱和温度（）28030740压力（MPa）038012012流量（Nm3/h）143301430021730来自4115-C3和4125V2的低压二氧化碳分别进入各自的液滴分离器，分离掉水的二氧化碳气体混合后进入二氧化碳增压机104J增压到0.38MPa后和来自4115C1的0.38MPa二氧化碳混合送入二氧化碳压缩机。通过二氧化碳压缩机入口的取样点AE1104进行原料二氧化碳的取样分析。空气在4115-C2到液滴分离器102-F1间的二氧化碳管线上被加入。空气加入有两个目的：1.提供二氧化碳脱氢反应器燃烧氢气需要的氧；2.提供高压系统设备钝化需要的氧，防止设备的腐蚀。空气来自于合成氨装置，空气量通过FIC1102控制，正常生产时，空气加入量应保证脱氢反应器后送到气提塔的二氧化碳中至少有0.6% （vol.） 的氧。空气流量设有高低（FAL1102和FAH1102）报警。氧含量通过AT1101指示，设定有氧含量的高、低报警。压缩机送到汽提塔的二氧化碳压力为14.2MPa,在没有进入系统前，通过PIC204控制压缩机出口压力放空。进入汽提塔前，设有电磁伐XPV2101(原HS-204)，与压缩机运行信号有联锁关系，一旦二氧化碳压缩机因为某一个联锁停车，气提塔入口二氧化碳管线上的速断阀XPV2101立即关闭，以避免造成二氧化碳供应管线上出现结晶。电磁伐XPV2101设有旁路开关，这个旁路用于机组停车期间将XPV2101打开。 送往二氧化碳气提塔的纯二氧化碳流量由FIC2101显示。二氧化碳的流量FIC2101的信号进入N/C控制系统，FIC2101的设定值是由液位控制器LIC2103经LY2103给定的。FIC2101 的输出信号用于调整二氧化碳压缩机的转速。FY2101通过来自FY1102 和 FIC1102 (空气流量)的数值计算送往汽提塔的纯二氧化碳量。N/ C比控制器AIC2201的设定值由操作者设定，然后这个控制器通过AY2201计算出的需要的液氨的量来调整氨流量控制器FIC2103 的设定值，FY2103再根据来自TI1-2的值进行密度修正后得到实际需要的氨流量。1.1.4.3 脱氢系统在二氧化碳压缩机下游设有脱氢反应器，反应器中装有三氧化二铝载铂的催化剂，在催化剂的作用下氢和氧燃烧生成水。因为氢的燃烧是放热反应，在反应器中二氧化碳气体的温度升高。温度升高的多少是由二氧化碳中的氢含量决定的。催化剂的反应活性受二氧化碳中一氧化碳和甲醇含量的影响。压缩机四段出口温度为120 ，在进入脱氢反应器前需要经过脱氢加热器101C升温至150 ，由于脱氢反应器中进行的反应为放热反应，气体温度进一步上升，需要经过脱氢冷却器102C冷却到温度为120 （TIC1103）后送入气提塔 。脱氢加热器101C使用903F来0.8MPa蒸汽，脱氢冷却器102C使用中调水作为冷却介质。脱氢反应器的入口温度由TIC1101显示，出口温度由TIC1102显示。脱氢反应器出口设有温度高报警TAH1102。脱氢反应器出口的温度高联锁开关TSH1102将使XPV2101 关闭，切断送往气提塔的二氧化碳。脱氢反应器出口的氢和氧通过在线分析仪分析后由AI1102 和AI1101显示含量。氢分析仪设有氢含量高报警AAH1102。氧分析仪设有氧含量高、低报警。脱氢反应器的压差通过PDI1102显示。1.1.4.4 高压系统二氧化碳压缩机出口120 ，14.20 MPa 的二氧化碳进入汽提塔，与合成塔来的尿液逆向接触，使得大量的甲铵分解为氨和二氧化碳，并与尿液中游离态的氨、二氧化碳、水蒸气一起离开汽提塔，进入高压甲铵冷凝器。来自高压洗涤器的165的甲铵液、氨及来自高压甲铵泵的部分甲铵混合后送入高压甲铵冷凝器顶部。 原料中氨和二氧化碳的摩尔比为2：1。高压甲铵冷凝器是一立式顶部有液体分布器的的换热器，通过分布器将液体平均分布到换热管中，并在管壁上形成液膜。工艺介质在管侧，锅炉给水在壳侧。氨和二氧化碳反应放出的热量产生0.47MPa的饱和低压蒸汽，低压蒸汽包蒸汽压力的变化意味着锅炉水沸点的变化，从而决定高压甲铵冷凝器管侧和壳侧的传热温差。这个温差又对换热器的换热效率及氨和二氧化碳的冷凝率产生影响。 蒸汽压力的设定要使在高压甲铵冷凝器中有部分的氨和二氧化碳不发生冷凝，这部分氨和二氧化碳要在合成塔中冷凝形成甲铵，以提供合成塔中尿素生成反应所需要的热量。高压甲铵冷凝器中合适的冷凝率是要控制合成塔顶部的TI21为182- 184 。高压甲铵冷凝器中的工艺气和液相分别通过两根管线送入合成塔中，以保证低的压力降和液相介质稳定的进入合成塔。 尿素生成的反应是可逆过程，并伴随放热量和吸热，因此要达到反应的平衡状态，既需要提供热量交换又需要一定的停留时间。在合成塔中，尿素脱水需要的热量是由高压甲铵冷凝器中没有冷凝的氨和二氧化碳冷凝提供的，停留时间是由合成塔中足够大的有效反应空间提供的。为了保证合成塔中气、液相的充分接触，得到稳定的平推流，避免返混的发生，合成塔中安装了12块虹吸式塔盘。在尿素合成塔中，大约有60的二氧化碳转化成了尿素。 合成塔的出口温度TR002/1在气相管线上测量，合成塔上有四个壁温指示TI001/3到 TI001/6，主要用于开车时合成塔的升温控制。 尿素合成塔中的液体混合物通过溢流管线送入到汽提塔中。N/C分析仪不断的对送出的尿液进行分析，并显示N/C比值。通过AIC2201来控制调节系统的氨碳比，达到最优化的二氧化碳转化率。正常情况下N/C比应该被控制在2.95-3.1的范围之间。合成塔溢流管线要保证在合成塔和汽提塔之间能够形成液封，避免气体在尿素合成塔和高压甲铵冷凝器间走短路。合成塔的液位（LI-201）是由从合成塔到汽提塔溢流管线上的HV 201来控制的，液位采用放射性液位计测量并且设有高、低液位报警。N/C比分析仪上的取样点和合成塔到汽提塔的溢流管线上的低点处相连接，以避免气相组份进入分析仪。 合成塔中的液相进入高压汽提塔，通过顶部的液体分布器将液相平均分配到汽提管中，二氧化碳气体通过汽提管上升，引起氨分压的下降，甲铵分解为氨和二氧化碳。甲铵分解的热量是由二氧化碳气提塔壳侧的压力为1.7MPa到2.2MPa的饱和蒸汽冷凝提供的。甲铵分解的吸热反应、相对较低的120二氧化碳温度和轻微的绝热趋赶，使得汽提管中下降液体的温度TI 21从顶部的的184 下降至底部 170。 汽提塔壳侧安装有爆破板，如果有管子泄漏或破裂，蒸汽侧的压力将升高。为了避免合成系统的溶液和气体进入到高压蒸汽管网，爆破板PSE2150将起爆，蒸汽侧的压力将通过PSE2150泄放到大气中去。排放管线要倾斜75，以避免在无风的情况下在装置上空形成蒸气云层阻碍人的视线。从汽提塔出来的尿液送到精馏塔301-E和312-E中，汽提塔的液位由LIC2102来控制，汽提塔尽可能控制在低的液位，以缩短液体在汽提塔高温环境下的停留时间，从而减少缩二脲的含量和避免尿素水解反应的发生。汽提塔的液相出口管线上设有取样点AE2101（S2.5.1） 合成塔和汽提塔的液位控制阀HV201 和LPV2102都设有阀位反馈为操作提供参考，汽提塔液位设有高报警LAH2102，太高的液位将导致二氧化碳分布的不均匀，液位太低将会导致二氧化碳进入到循环部分，造成精馏塔的压力超压，引起精馏塔顶部的安全阀PSV301E 和PSV3250起跳。 合成塔中没有转化的氨和二氧化碳及部分惰性气体通过气相管线送入到高压洗涤器203-C。合成塔气相出口管线上设有 5个安全阀PSV201D1-D5，定压值为15.9MPa，安全阀出口管线上通有蒸汽，通过限流孔板确保有一定流量的蒸汽来预热管线，避免安全伐起跳后管线内出现结晶现象。安全阀后的放空管线在安全位置排入大气中。 在高压洗涤器203C中同样发生氨和二氧化碳的冷凝，冷凝放出的热量通过高调水，作为预蒸发加热器310C的热源。多余的热量则通过高调水冷却器902C带走。高压洗涤器203-C由以下三个部分组成：1.合成塔气体经过的半球形的封头。2. 换热部分：有一个中心管使液体流下，气体分布器安装在203C底部。3. 洗涤部分 ：用甲铵溶液洗涤剩余的气体，使得其中的氨和二氧化碳几乎完全被吸收。合成塔来的气体通过分布器进入到洗涤器底部和从顶部衷心管下来的甲铵液体混合，气液混合物通过换热管上升，通过这种方式形成循环，提高换热效率，在这里大部分的气体被冷凝，因此惰性气体的浓度增加。在正常操作条件下，这个惰性气体的组分要控制在非爆炸区间之内。万一气体混合物的组成进入到爆炸区间，在有火源存在的情况下， 惰性气体将在洗涤部分发生爆炸，由于半球封头是一个比较大的防爆空间，因此在半球形封头处的压力变化将很小，将不会对高压洗涤器造成大的损害。洗涤段发生闪爆事故后的现象是：反应系统的压力突然增加（PIC2101），203-C的调温水的进、出口温度TR002/2与TR002/3的差为零或负温差。高压洗涤器的调温冷却水系统是一个密闭的体系。调温水通过循环水泵903-J/JA在高压洗涤器的壳程循环。高压洗涤器203-C入口的调温水温度通过TIC901控制在100 ，通过TV901调节通过循环水冷却器的调温水量，调温水进入循环水冷却器入口的温度为127。在高压洗涤器循环水冷却器中，热量通过循环水被带走。FIC905控制FPV905使部分调温水走循环水冷却器的旁路，确保回路中调温水的流量不因TV901的开度而发生变化。系统循环的调温水的流量通过FI905指示，正常流量为475 t/h。 循环的调温水还流经预蒸发器加热器310-C充分的回用工艺过程中产生的热量。控制器TIC3205控制用这个循环水加热的尿液的温度，其中TPV3205-1控制通过310C的调温水量，TPV3205/2控制通过预蒸发器310C旁路的调温水量。TIC3205指示的是预蒸发器出口的尿液温度，调温水的总流量通过FIC905来控制。通过TPV3205-1和TPV-3205-2的调温水流量之和等于FI-905的流量。在正常工况下，通过预蒸发器310-C的控制应该使得两个阀门都有开度。如果TIC3205的温度升高，TPV3205-1阀门将关小，TPV3205-2阀门将开大；如果温度降低将相反。 为了避免调温水沸腾，应该控制调温水系统的压力不小于0.9MPa。在开车期间为了达到提高调温水温度目的，在高压洗涤器的调温水出口管线上安装了一个蒸汽夹套，通过中压蒸汽供给热量。高压洗涤器出口的气体中仅仅含有很少量的氨和二氧化碳，被送到7bar 的吸收塔中，气体的量是通过HIC2102来控制的。在吸收塔的入口设有安全阀PSV5152，HPV2102阀前气体的温度控制在112到 118之间。HPV2102的开度应该使得高压洗涤器中没有惰性气体累积，或者尽可能的把其中的氨和二氧化碳送到7Bar 的吸收塔中。 高压洗涤器来的甲铵溶液流向高压氨喷射器，通过喷射器被液氨送到高压甲铵冷凝器中。高压喷射器入口的甲铵液量能够通过HIC207调整喷射器针型阀的位置来控制。通过调整喷射器针型阀的位置，改变液氨在喷射器前后的压力和速度，达到改变喷射器抽取的甲铵量。到喷射器的甲铵液的温度由TR002/4显示，正常工况下为165。 合成系统的压力由高压喷射器下游的PIC2102指示，在正常操作工况下，这个压力大约为14.2MPa，氨和甲铵混合后的温度为103 。当氨泵突然停时，氨供应管线上到喷射器的阀门HV-206应该立即被关闭，防止甲铵进入到喷射器入口的氨管线上。 7 Bar 吸收塔有两个鲍尔环床层，操作压力为0.7MPa ,下部床层喷淋703-J/JA送来的氨水槽中的的工艺冷凝液。通过FIC/FPV 5111控制流量为 45.5 t/h ，并设有流量低报警。工艺冷凝液在吸收塔冷却器（502C）中被循环冷却水冷却到42 （TI7101） 。吸收塔的液位由LIC5102控制吸收塔底部到低压吸收塔出口管线上的阀门LPV-5102的开度来调节。LIC5102设有高报警和低报警.。通过PIC5104控制压力为0.686MPa，通过吸收塔顶部的阀门PPV5104来控制气体排放到大气中。在吸收塔出口的管线上设有分析取样点。 尿素合成塔，高压甲铵冷凝器、高压洗涤器和汽提塔的顶部和底部都有一层防腐衬里，在衬里上都设有泄漏检测系统。排放管线和其他的合成系统的关键部位（易结晶处）都通有高压冲洗水。高压洗涤器的高压冲洗水管线设了两个就地的压力表PI2101和PI2107，在进行冲洗时使用。1.1.4.5 低压系统尿素-甲铵溶液经过汽提塔底部的阀门LPV2102-1和LPV2102-2后膨胀到0.412MPa.(PI307)，.因为减压使得部分甲铵分解，分解需要的热量由溶液自身提供，因此溶液温度从170 降至 118 （TI110）。气液混合物经过分布器进入两个精馏塔301-E和312-E顶部。液体在鲍尔环的床层中均匀分布，气体在118（TI1-15）时离开精馏塔顶部。 尿素-甲铵溶液从精馏塔底部进入循环加热器301-EC和312-C。被壳侧的低压蒸汽加热到135 。在这个条件下，甲铵几乎完全分解为氨和二氧化碳。用温度TIC301来串级控制精馏塔301E的加热用低压蒸汽的压力PIC3102的设定点，TIC3203来控制PIC3202的设定点。 从精馏塔的循环加热器中，尿素溶液被送到精馏塔和加热器之间的气液分离器，气相和液相在这里分离开，气体通过精馏塔的鲍尔环床层上升，被下降的温度较低的尿素-甲铵溶液冷却，气体中的部分水蒸汽同时也被冷凝。离开分离器的尿素溶液被送至常压闪蒸槽301-F。常压闪蒸槽的压力是0.113MPa，液体闪蒸后温度降至106 。301-F中闪蒸出来的气体被送到闪蒸分离器冷却器701-C。精馏塔分离器中的液位由LIC301来控制，通过LPV301来控制到闪蒸分离器的液体流量。新增小精馏塔的液位由LIC3201来控制，调节进入常压闪蒸分离器的液位阀门的开度。精馏塔301-E和312-E的气体出口管线上设有安全阀PSV301E和 PSV3250。安全阀的排放管线上通有低压蒸汽保持管线为热态，防止可能引起的甲铵结晶。离开精馏塔的气相被送入到低压甲铵冷凝器313-C/303-C，同时进入的还有从回流冷凝器708-C来的甲铵溶液和701-C来的稀甲铵溶液。从氨水槽来的工艺冷凝液通过解吸塔给料泵704J/JA进入到701-C的气体入口管线，来控制需要的701-C的稀甲铵液的浓度及低压甲铵冷凝器中甲铵液的浓度，由阀门FICV7101来控制。低压甲铵冷凝器中甲铵的凝固点不仅由溶液中的水含量决定，同时还由工艺气中的二氧化碳和氨的比值来决定。为了调节这个比例,高压氨泵的入口管线位置有一条送入低压甲铵冷凝器的液氨管线。补加的氨的流量是由FIC3105来控制的，在正常操作工况下这个量控制在0.8 t/h 到 1.3 m3/h，用来调整液位槽302-EF中的氨和二氧化碳的比为2.05。低压甲铵液的温度TI3-6控制在74 。低压甲铵冷凝器液位槽中的低压甲铵溶液被新的中压甲铵泵301-J/JA送到中压洗涤器中。液位槽302-EF的液位通过LIC304来控制FIC5109的设定值。FIC5109控制中压甲铵泵到中压洗涤器的流量，LIC304设有液位的高低报警LAL/LAH304.。 低压甲铵冷凝器液位槽中的低压甲铵溶液还可以通过高压甲铵泵501J/JA直接达到203C（不通过中压系统）。高压甲铵泵的入口管线上设有安全阀PSV301-J1 和 PSV301-JA ，泄放管线接到放空烟囱X801中。这个管线上设有常开的冲洗水管线，冲洗水为来自解吸塔给料泵704J/JA的工艺冷凝液，流量指示为FI3107 和 FI3109。高压甲铵泵的入口管线上都有来自蒸汽冷凝液泵901J/JA的接管，在建立冷凝液循环时或对泵体进行冲洗使用。停车时用高压冲洗水泵902J冲洗出口管线。高压甲铵泵出口管线上设有安全阀PSV301-JA2 和PSV303A，排放管线回流到入口管线。为了移走冷凝产生的热量，通过循环水泵905J/JA使调温水在低压甲铵冷凝器301-C和预低压甲铵冷凝器313-C之间循环，循环量FIC906通常为1400t/h。调温水回路的热量被903-C中的冷却水带走，通过TIC902调节903-C的循环低调水量，控制低压甲铵冷凝器入口的调温冷却水温度为55-60 。TIC902的设定点是由PIC3101-1给定的，温度设有低限以避免甲铵结晶。低压冷凝部分的压力PIC3101/1 和PIC3101/2被控制在0.324MPa，以维持系统的冷凝率。如果调温水的温度达到了最低温度55 ，PIC3101/2 将调节 PPV3101打开，把液位槽302-EF中的气体排放到低压洗涤器中，避免调温水温度降的太低。太低的温度将会导致甲铵的结晶，低压甲铵冷凝器换热管的通径减小，换热效率下降。PPV3101设有一个最小的5阀门开度下限，保持始终有气体从低压甲铵冷凝器流出。经过PPV3101后压力下降，可能会出现甲铵结晶，为了防止管线上的结晶, 在PPV3101伐后始终有一股低压蒸汽通过一个限流孔板通入放空管线中。预低压甲铵冷凝器313C和低压甲铵冷凝器301-C中没有冷凝的气体被排放到低压洗涤器中，用来自7bar吸收塔的工艺冷凝液进行洗涤。为了使吸收达到饱和，提高吸收效果，低压洗涤器中的工艺冷凝液通过低压洗涤器的循环泵302-J/JA来循环，使得下降的液体和上升的气体更加充分的接触，并通过302C将热量带出。达到了洗涤液的浓度提高，洗涤液的用量最少的目的。TI3-7测量从低压洗涤器底部洗涤液的温度，通过这一温度能够判断出被吸收气态氨和二氧化碳的量。从7bar吸收塔到低压洗涤器的工艺冷凝液的量通过FIC/FPV3103来控制，正常时的流量是10 t/h ，但是要与低压洗涤器的洗涤负荷相匹配。低压洗涤器的压力通过PIC/PV302控制在0.196MPa ,没有冷凝的气体进入闪蒸气分离冷凝器701-C中。在闪蒸分离冷却器701-C中，从302E和从常压闪蒸分离器301F来仍然含有一定数量的氨和二氧化碳的气体混合，被管程的循环水冷却几乎完全冷凝下来。工艺冷凝液通过解吸塔给料泵送入701-C中，以达到稀释和控制甲铵液的目的，流量由 FIC/FPV7101来控制。从701-C来的甲铵液流到闪蒸槽冷凝器液位槽307EF，通过低压甲铵泵701J一部分送到预低压甲铵冷凝器313C，另外一部分送到回流冷凝器708C中。其中FIC7104控制到回流冷却器的量为5.3 t/h；FIC/FV708控制到预低压甲铵冷凝器的甲铵流量为5.3 t/h。在液位过高和液位波动的条件下，通过开大LPV7101控制去常压吸收塔的量，最终返回氨水槽。低压甲铵冷凝器301C和低压甲铵冷凝器液位槽302EF中的液体能够被排放到氨水槽701F中去，排放通过排放管线上的手动阀门实现。低压冷凝器液位槽302EF上装有现场液位计。闪蒸分离器冷凝器701C和液位槽307EF中没有冷凝的49 气体排放到常压吸收塔，同时最终冷凝器来的气体也送入到常压吸收塔的底部。在常压吸收塔中通过来自7bar吸收塔的温度为45的流量为49 t/h的工艺冷凝液吸收剩余的氨（TI7103），工艺冷凝液从上部喷淋到塔中的鲍尔环床层上。常压吸收塔的压力接近大气压，吸收塔中的液相通过重力从底部排放到氨水槽中；没有冷凝的气体主要是惰性气体和少量的氨，从吸收塔顶部排放至放空烟囱X801中去。为了便于进行物料衡算，在这根管线上安装了一个空气软管和流量计用来测量损失的氨量。1.1.4.6 中压系统因为高压甲铵冷凝器的能力有限，则此次扩能改造添加了一台中压甲铵冷凝器。来自高压汽提塔的汽提气被分成两部分，大部分进入高压甲铵冷凝器使其达到最大负荷，剩余部分经过PPV2102减压送至中压甲铵冷凝器501C内。从低压甲铵冷凝器槽302EF来的甲铵液被送到中压洗涤器501E中，用于吸收中压甲铵冷凝器来的不凝气。吸收后的甲铵溶液从中压洗涤器501E又流回到中压甲铵冷凝器501C中，再次用于吸收高压汽提塔来的氨和二氧化碳。最后接近饱和的甲铵溶液溢流到液位槽501EF中，然后通过高压甲铵泵501-JB送到高压洗涤器和高压甲铵冷凝器中去。高压甲铵泵501JB的入口管线上有来自中压冲洗水泵502J/JA的接管，在建立冷凝液循环时或对泵体进行冲洗使用。停车时用高压冲洗水泵902J冲洗出口管线。中压甲铵冷凝器和中压洗涤器冲洗后的介质可以排放到X801。为了冲洗使用，设置了中压冲洗水泵502J/JA，可以对中压系统进行教彻底的冲洗。1.1.4.7 中压调温水系统为了移走中压冷凝器501C产生的热量，新增中压调温水系统。通过中压循环水泵506J/JA使调温水在中压甲铵冷凝器501-C和冷却器506C之间循环，同时为了带走脱H2冷却器102C的热量，出501C调温水送到脱H2冷却器102C中用来冷却。循环量通过FIC5103指示，通常为500550t/h，调温水回路多余的热量通过506-C中的冷却水带走。中压甲铵冷凝器入口的调温水温度控制范围为8595。501EF出液温度TIC5103是通过调节506-C的调温水量来控制。1.1.4.8 尿液储存和蒸发从两个精馏塔来的尿素溶液通过液位控制阀门LV301 和 LPV3201被送到常压闪蒸分离器中。常压闪蒸分离器301F的压力控制在0.113Mpa，这个压力条件使从精馏塔来的溶液温度从135 下降到106 。其中的汽相和来自低压洗涤器302E的气体混合后送到闪蒸分离器冷凝器701-C 中冷凝。调节701-C 与307-F公用气体出口管线上的阀门PPV3103的开度，控制冷凝压力。尿液经过闪蒸使得闪蒸分离器301F中尿素溶液浓度由68升高到71。 常压闪蒸分离器来的尿素溶液送到预蒸发分离器加热器310-CF中加热，闪蒸分离器的液位通过LIC3101 控制出口管线上阀门LPV3101开度来调节。加热器顶部分离器310-CF的压力通过PIC3204维持为44Kpa。预蒸发器中的尿素溶液因为闪蒸温度下降，为了避免由于闪蒸造成温度太低，通过高调水进行加热，闪蒸和加热使尿素溶液的浓度增加到77，310-CF出口尿液的温度通过TIC3205 调节310-C的调温水阀门TPV3205/1 和TPV3205/2，将预蒸法加热器的调温水温度控制在90 。预蒸发分离器中的尿液排放到尿液槽中，蒸发出来的气体从预蒸发分离器310CF顶部进到预蒸发冷凝器704C中去冷凝，冷凝液被排放到氨水槽中。从熔融尿素泵出口有一个回流到尿液槽的管线，当开车时熔融尿素质量不合格时，尿液能够回流到尿液槽中，这种情况下就需要向管线中加入稀释用的冷凝液。 尿液槽有大小两个，底部通过连通阀连通。这是为了避免在高温下尿液的停留时间过长，造成缩二脲含量的升高和尿素的水解；正常工况下，尿素溶液被送入到小槽，小槽尿液被直接送到一段蒸发加热器401-C中。大槽主要是作为一个储槽使用，当小槽液位满了就溢流到大槽。当蒸发系统需要短期停车，但是合成系统需要维持运行时，这时候大槽就作为储槽存放合成系统来的尿液；小槽的温度由TI1-13显示，大槽温度由TI1-12显示。 小槽的液位由LIC302显示并设有液位高低报警；大槽液位通过LI 303显示。 尿液槽应该总是维持较低的液位，以避免过量缩二脲的形成和尿素水解反应的发生。尿液槽顶部设有水密封，充满了冷凝液，用于在压力变化时保护设备。蒸汽冷凝液是通过孔板供给的，最终排放到地沟中。尿液槽的排气管线与放空囱X801相联。 尿液槽中的尿素浓度大约为73，通过尿液泵303-J送入到一段蒸发加热器中，流量是通过FIC401来控制的，正常操作时流量的设定值是由尿液槽的液位控制器LIC302给定的。蒸发加热器顶部分离器的压力由 PIC701控制在32 kPa，通过阀门PPV701调节喷射器702-L和蒸发冷凝器入口的空气。空气的进入量影响蒸发系统的压力，从而决定了尿液的浓缩程度。由于较低的工作压力，尿液中的绝大部分的水蒸发，尿素溶液的浓度从73增加到95；为了避免由于液体闪蒸引起的热损失，通过加热器壳侧的0.4MPa加热维持温度；通过TIC/PIC401和PPV401的串级控制进入到一段蒸发加热器的蒸汽量，将出一段蒸发器尿素溶液的温度控制在130。 提浓的尿素溶液从一段蒸发器溢流到二段蒸发加热器中，由于一段蒸发和二段蒸发间存在压差，因此一段加热器到二段加热器间的管线要有一定的高度差，在两个蒸发器之间形成一个液封。二段蒸发的压力要低3 kPa ，由于压力的降低，又使得部分水从溶液中蒸发出来，尿液的浓度从95增加到99；为了补偿液体闪蒸带走的热量，在二段蒸发加热器壳侧用0.6MPa的中压蒸汽进行加热，通过TIC402控制到二段蒸发加热器的蒸汽量TPV402维持尿液的温度为140 。 浓缩的尿液溢流到尿液泵然后被送到造粒装置。如果开小颗粒造粒装置HV-9601及前切断阀开。如果开大颗粒造粒装置，开HPV4101及前切断阀；熔融尿素管线可以通过管线上的冲洗水接管用蒸汽冷凝液进行冲洗；如果循环管线没有投用，投用夹套的低压蒸汽，维持管线的温度。尿素溶液也可以同时送往大颗粒和小颗粒装置；而且还有一股尿液不到蒸发直接可以送到界区外，这股尿液的流量通过FIC/FPV4108来控制。通过FIC/FPV 410来控制和二段蒸发出口熔融尿素配比大颗粒造粒所需要的浓度。有关401J入口液位的控制，见第九章复杂仪表控制说明。冷凝器下游的喷射器以蒸汽作为动力，把一段蒸发分离器中的未冷凝气体送到一段蒸发冷凝器702-C中，二段蒸发分离器中的未冷凝气体被送到二段蒸发冷凝器703-C中。在703-C中没有冷凝的气体，通过二段蒸发第一喷射器送到二段蒸发器第二冷凝器中，这些喷射器的驱动动力为来自PV-704的蒸汽；一段、二段蒸发冷凝器702-C、703-C、703-LC及预蒸发冷凝器704-C中没有冷凝的气体被送入到最终冷凝器707-C中进一步冷凝。702-C、703-C、703-LC及 704-C 中的冷凝液都经过一个大气腿在41到50时被送到氨水槽中，没有冷凝的气体被排放到常压吸收塔中。 1.1.4.9 小颗粒造粒和固体输送造粒喷头（601-LAL/LBL）将熔融尿素以很均匀的液滴分布在造粒塔的横截面上。液滴在下降过程中固化并放出热，此热量由造粒塔底部进风口吸入的空气带走。喷头（601-L）装有齿轮箱，以便调节造粒喷头的转速。造粒的大小由造粒喷头的转速进行控制。提高转速将使颗粒直径变小，反之则大。必须注意不能使颗粒碰到塔壁，以免粘塔结块。如果形成结块将使固体输送发生困难。固体颗粒尿素收集于造粒塔底部，用刮料机将尿素颗粒刮入溜槽中，由皮带输送机送制成品包装车间。离开造粒塔顶部的空气直接排入大气。1.1.4.11 工艺冷凝液系统工艺冷凝液中含有氨、二氧化碳和尿素，冷凝液来自于装置的各个不同部分，但是主要的是连续从常压吸收塔来的50 t/h 的冷凝液，预蒸发冷凝器或排放烟囱来的10.5 t/h冷凝液，从蒸发部分来的冷凝液总量大约为51 t/h ，这些冷凝液被送到氨水槽中，作为解析水解的原料和其它吸收塔的吸收液。送到解吸水解工序的工艺冷凝液经过两个解吸塔和两个水解塔脱除氨、尿素、二氧化碳。处理过的工艺冷凝液通过冷却器后送到动力装置回用，如果被处理的工艺冷凝液中氨和尿素的含量仍然很高，这就要循环送回到氨水槽中。第一解吸塔中的工艺汽在回流冷凝器中冷凝，冷凝液部分回流到解吸塔顶，调节塔顶温度，剩余的甲铵含量比较高的溶液被送到预低压甲铵冷凝器313C中。氨水槽水封通过限流孔板连续不断的加入蒸汽冷凝液保持满液位。水封上有溢流管线，溢流的水排放到地沟中。尿液槽的顶部也设有水封装置，避免压力变化对设备的影响，水封中使用的水来自7bar吸收塔给料泵的回流管线，尿液槽、氨水槽的气相送到排放烟囱。 氨水槽中有一隔板，将氨水槽分成浓度不同的两个区域，隔板底部有孔连通，保证两部分液位相同。 氨水槽的低浓度区主要接受以下设备来的冷凝液： 一段蒸发冷凝器 702C 二段蒸发第一冷凝器703C 二段蒸发第二冷凝器703LC 最终冷凝器705C 水封人孔溢流来的水 界区外送来的新鲜水 氨水槽的高浓度区主要接受以下设备来的冷凝液： 常压吸收塔的吸收后的液体； 解吸塔给料泵的回流管线. 从预蒸发冷凝器来的冷凝液同时氨水槽的高浓度区作为解吸塔的原料来源。 作为储存部分主要接受以下原料： 高压氨泵来的冲洗水. 解吸部分正常运行时从第一解吸塔循环回来的冷凝液； 低压甲铵冷凝器的排放液体和冲洗液 中压部分排放到低压甲铵冷凝器中的液体 从吸收塔的原料供应部分，703-J向7 kg吸收塔502E输送需要的工艺冷凝液，正常时冷凝液量通过FIC5111控制到45.5 t/h，并设有流量低报警；同时这个泵还向二段蒸发第一冷凝器703C提供工艺冷凝液以提高传热速率，还向一段、二段蒸发分离器提供内件冲洗需要的冲洗水。流量通过FI4101指示。 通过解吸塔给料泵，把氨水槽中的工艺冷凝液送到第一解吸塔中，正常时流量由FIC 703控制在59 t/h，同时这个泵还通过FIC 7101向闪蒸分离器冷凝器提供3.6 t/h的冷凝液。 1.1.4.12 解吸和水解系统第一解吸塔：解吸塔给料泵通过FIC 703向第一解吸塔送59 m3/h的工艺冷凝液。原料经过解吸塔换热器把温度从49提高到105，原料温度通过706C旁路阀控制，决定工艺冷凝液经过换热器和走旁路分配量。 温度由TI1-18来显示。 第一解吸塔内有15块塔盘，工艺冷凝液由塔顶向下流动，与来自第二解吸塔和水解器的蒸汽逆相接触并加热，温度逐渐升高。 使得工艺冷凝液中的氨和二氧化碳不断解吸，氨含量从原料中的6.3 wt. %降低到出口的 0.7 wt. % 。 控制第一解吸塔顶部气相中含有大约48的水含量，来自于回流冷凝器的液相回流回到最上部的塔盘，回流量是通过FIC701来控制。顶部温度正常时被控制到118.4，压力控制在0.362MPa，在这种条件下，解吸塔排放气中的水含量为48 %。正常操作情况下回流量为1.9 t/h.。 第一解吸塔处理后的139 的冷凝液（TI1-19），从底部经水解塔给料泵送到水解塔换热器，然后送到第二水解器中，解吸塔701-E的液位是由泵LIC8101控制。LIC8101 设有高、低液位报警，解吸塔处理后的工艺冷凝液被送入到串联操作的两个水解器中。第二水解器703-E-1：第一解吸塔出口的工艺冷凝液通过水解塔给料泵705J打到水解换热器707-C和707C-1并换热，温度从139升高到 200。水解器703-E-1是一个内部有折流板的容器，使得需要处理的水经过容器有一个较好的流动形式。通过容器底部的蒸汽分配器提供加热蒸汽，水解器中的温度从200 升到 215, 压力通过 PIC 709-1控制在2.45MPa，第二水解器处理后的水经过LV706被送到第一水解塔703E中，第二水解器上安装有安全阀 PSV 703. 第一水解器703-E：为了使工艺冷凝液在两个水解器中有足够的停留时间，第一水解器是一个有降液管的16层塔板的筛板塔，可以确保塔中的液体和蒸汽充分接触。冷凝液的入口在顶部的第一塔板处，除了第一层塔板上部的空间，整个塔几乎完全被液体充满。在温度大于200的条件下，如果塔中冷凝液的停留时间超过1个小时，冷凝液中的尿素就会全部水解。水解需要的热量是由来自抽汽管网的311，2.4MPa的蒸汽提供，蒸汽从塔底经过FIC705送入塔内，FPV705设有旁路以便在开车期间或者水解器封塔期间向塔内提供小流量的蒸汽。为了达到在最小蒸汽消耗，出口尿素含量小于 3 ppm，底部操作温度控制在 210。正常操作条件下塔顶塔底温度差为10到12 。塔顶的压力通过PIC 709控制在1.85MPa，设有压力高报警，控制气体到第一解吸塔管线上阀门PPV9708的开度， 这个阀门设有5的下限，使得管线中始终有气体流动，避免因为冷凝造成管线内甲铵结晶，第一水解器的液位通过LIC703来控制，并设有高低液位报警。水解器换热器707C进口温度为210。和水解塔原料换热后温度TR001 /34降低到146 。 第二解吸塔702-E：第二解吸塔中有35块塔板，来自第一水解器的原料从顶部进入第一塔板，工艺冷凝液的温度为146 ，解吸需要的热量由塔底进入的低压蒸汽提供，蒸汽流量由FIC703串级控制FV704。在正常操作情况FIC 704的设定值由解吸塔的原料量控制器FIC703根据给定流量按照一定的比值计算所需要的蒸汽量。正常情况下蒸汽流量和原料流量的比值大约为0.2，液体向下流动，蒸汽上升，液体中的氨含量逐渐下降，到出口时氨含量降低到3 ppm以下。 第二解吸塔中140 的气体被送入到第一解吸塔中的最底部一级塔板处，第二解吸塔底部出口的冷凝液中含有3 ppm 的NH3和 3 ppm 的尿素，温度TI004/3为144 。冷凝液和第一解吸塔的原料在水解塔换热器中换热，换热后温度TI001/19降低到91。然后在废水冷却器中和冷却水进行换热后温度TI001/21降低到 50 。废水冷却器出口的62 t/h水送到动力。通过废水冷却器出口的LPV701来调节702-E液位，液位控制器LIC701设有高报警和低报警值。在开车期间，第二解析塔出口的冷凝液能够循环送回到氨水槽中。 解析塔的回流解析塔顶部的汽相进入回流冷凝器中，几乎被完全冷凝。从闪蒸冷凝器槽槽经过低压甲铵泵701J有一股工艺冷凝液被送入这股气体管线中，流量通过FIC7104控制到5.3 t/h 。这股冷凝液加入的目的是为了提高708-C 中的冷凝度。 708-C底部的回流液通过回流泵部分送到第一解析塔的顶部，其