尿素解吸水解装置运行总结

尿素解吸水解装置运行总结

山西兰花科技术部门田跃化肥有限公司（以下简称田跃公司）采用塔氏米卡邦技术（低压解吸、中压解吸），于2007年开始运营。运行3年多来,废液中尿素和氨质量分数均小于10×101解吸、汽、液、对比氨水经解吸换热器加热到110℃送到第1解吸塔的第3块塔板上,氨水在塔内自上而下流动,与含有氨和二氧化碳的第2解吸塔的解吸气和水解塔来的二次蒸汽逆流接触进行热质交换,氨水中的大部分的氨和二氧化碳被加热解吸出来。解吸后的液体从第1解吸塔塔底引出,由水解给料泵加压到2.0MPa(表压),经水解塔换热器与水解底部出来的水解液互相换热后,进入水解塔的上部,水解塔的下部通入2.4MPa(表压)蒸汽,在1.8MPa(表压)和205℃下,使液体中所含的少量尿素不断水解成氨和二氧化碳。水解塔气相进入第1解吸塔的第5块塔板上,液相经水解塔换热器换热后温度降至150℃,利用其自身的压力进入第2解吸塔上部,解吸塔下部通入0.35MPa(表压)的蒸汽进行解吸,塔底温度为142℃。从液相中解吸出来的氨和二氧化碳及水蒸气直接导入第1解吸塔的下部,与第1解吸塔的液体进行热质交换后进入回流冷凝器的管间,被管内的循环水所冷却,然后气液混合物溢流进入回流冷凝器液位槽,未被冷凝的气体进入常压吸收塔,进一步回收氨和二氧化碳后放空。冷凝的液体(回流液)经回流泵,一部分送到第1解吸塔的顶部进行热质交换,以减少出塔气相的水含量;另一部分作为低压系统的吸收液送至低压甲铵冷凝器。经第2解吸塔解吸后的液体含氨和尿素质量分数均小于10×102塔底蒸汽分布器田悦公司尿素车间的解吸塔、水解塔均为筛板塔。解吸液从第3块塔板(自上而下,下同)进料,从第1块塔板进回流液作为冷流,用以调节解吸塔塔顶气相出口温度。第3块塔板以下共有33块筛板起蒸馏作用,第1至第3块塔板起精馏作用。从第3块塔板以下每块塔板上的开孔数目多于从第4块以上每块塔板上的开孔数目。为了塔板上能保持一定的液位,在塔板上装有溢流堰,液体由溢流堰经降液管流到下一块塔板上;为了使降液管内液体能平稳地流进塔板,并防止蒸汽冲入降液管内,在液体进口处设有档板。水解塔塔底蒸汽分布器的作用:使蒸汽进入塔底溶液中均匀鼓泡和鼓泡后的蒸汽能均匀分布地上升。解吸塔塔板间距除进水解塔气相第4块和第5块塔板的间距为800mm,其余均为500mm,水解塔塔板间距均为910mm。33.1冷却水温控制过低,导致不凝气相增多解吸塔超压主要是由于氨水浓度高、回流冷凝器的工作状况不佳、冷却水温控制得过低或过高,造成结晶堵塞或气相冷凝不足,气相管道堵塞,导致不凝气相增多;加入防腐空气量过大,导致惰性气体增多;加入解吸蒸汽量过大,导致回流液位槽满液。3.2液泛现象的解决产生解吸塔液泛的主要原因是由塔内的蒸汽线速度超过了液泛速度所造成的;还有塔板降液管堵塞,使塔内液体不能回流到下一层塔盘,造成淹塔,这是液泛现象的另一种形式。处理方法:在操作中切忌加蒸汽太猛,也不能大幅调节蒸汽量。开解吸塔时,如果加蒸汽太多,顶部进料极易造成液泛,应依据解吸塔的压力、温度、液位细心调节。加量时,要加一些氨水再加一些蒸汽,逐步加到所需的量;减量时,先减蒸汽后减氨水。操作时应防止塔底满液。3.3解吸塔系统工况解吸塔气相温度偏高说明解吸塔气相含水量多,进入解吸塔废液的组分发生变化,解吸塔进料量和蒸汽量不匹配;出现解吸塔液位发生波动、解吸塔塔板结垢、塔板被吹翻等问题,应查看与解吸相关联的低压系统工况;塔板变形而漏液,会使气液接触不充分,热质交换不充分。3.4影响解吸废液电导率的因素(1)电导率高主要是由于溶液中含有的带电物质多所致,电导率高低与带电物质的多少成正比关系。解吸废水中氯离子、碱金属离子、二氧化碳等都会影响解吸废水的电导率;尿素生产中主要受氨、铁杂质影响,解吸废液的电导率与尿素含量关系不大。(2)与废液中氨氮含量有关,氨氮含量越高,其电导率越高。(3)与系统的腐蚀有关,若有腐蚀,废液中会含铁等离子,其电导率会上升。(4)解吸废水的温度也会影响解吸废水的电导率,同样组分的废液,温度越高,电导率越高。3.5解吸系统加负荷(1)由于水解温度提不高,为了保证解吸温度和效果,被迫加大解吸蒸汽量,造成解吸塔液泛,导致回流槽满液。(2)解吸系统加负荷后,引起解吸塔气液比变化。由于水解塔气相进入解吸塔第5块塔板,造成进入解吸塔的液体被水解气相吹翻带入解吸塔气相至回流液位槽。解决办法:检查氨水槽中氨和二氧化碳含量是否过高,造成解吸系统负荷重;水解塔气相阀开度过大,造成类似液泛的现象发生;筛板塔的气液比失调,造成液体难以从解吸塔塔板正常流下。(3)如果塔板被吹翻,从解吸系统到水解系统的介质温度就提不高。3.6解吸塔组分变化(1)第1解吸塔运行不正常,进入水解塔物料中的氨含量偏高,水解塔超负荷运行;塔板的筛孔有堵塞现象,此情况类似于解吸塔液泛。(2)水解塔出液阀或出口管线不畅通,导致液位降不下来;水解塔压力低、负荷大,导致液位降不下来;水解塔液位计失灵,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,分析组分变化情况;在各控制组分含量均正常的情况时,可停运水解塔,检查塔板筛孔有无堵塞现象、塔板是否被吹翻。4废液汽化不减量造成的腐蚀(1)解吸塔放空管气体测温点应改至放空阀后,以便于判断放空阀开度。(2)解吸塔的筛板效率低,建议改为大通量的立体传质塔板(CTST),降低水解负荷。(3)解吸塔进液调节阀增加阀后截止阀,以防止检修时调节阀内漏造成检修不便。(4)废液泵的工作介质温度应达120℃,防止废液温度高,造成废液泵内发生汽化不打量。(5)回流液浓度比较高,为防止回流冷凝器内产生结晶,回流冷凝器的循环冷却水建议改为半闭路循环。(6)回流系统易腐蚀,在解吸塔低压蒸汽进口管增加空气管线,保证空气连续加入,强化钝化效果,减缓腐蚀。(7)解吸塔压力表原设计安装在解吸塔进液管上,建议移至解吸塔气相或回流液位槽顶部。(8)水解塔改为有溢流堰的结构,由满液位操作改为有气液分离空间,提高尿素水解后氨、二氧化碳气体的分离效果;如是立式水解塔,塔盘具有精馏作用,在保证温度、压力的前提下,最好采用效率高的塔板。(9)为了防止气液夹带,水解塔出液、出气管口处增加挡板。(10)水解塔去解吸塔气相管应采用中压蒸汽(0.8MPa)伴热。如果用低压蒸汽伴热,则内外温差大,达不到保温效果,水解塔气相易冷凝形成甲铵,且气相管内介质流速快,造成腐蚀加剧。(11)因在氨水槽进口、氨水槽密封槽的支线有截止阀,可取消回氨水槽调节阀后的截止阀。5出液温度调整(1)应将解吸塔上部出液温度严格控制在138～142℃,确保其出液中氨含量低,为保证水解效果打下基础。(2)水解塔液位尽量控制在高限,以尽可能延长停留时间;出液温度尽量达到在水解压力对应水的沸点温度,提高水解效率。(3)保证有足够的水解蒸汽;