日产1760吨尿素装置 实习报告

目录一﹑ACES尿素装置简介--------------------------------------=1\*GB2⑴1.尿素装置工艺简介------------------------------------=1\*GB2⑴2.ACES工艺特点-----------------------------------------=2\*GB2⑵二﹑尿素的性质及用途----------------------------------------=3\*GB2⑶1.尿素的性质--------------------------------------------=3\*GB2⑶2.尿素的用途--------------------------------------------=3\*GB2⑶三﹑合成尿素的原料------------------------------------------=4\*GB2⑷1.氨----------------------------------------------------=4\*GB2⑷2.二氧化碳----------------------------------------------=5\*GB2⑸四、生产工艺原理--------------------------------------------=5\*GB2⑸五、工艺叙述------------------------------------------------=6\*GB2⑹1.合成工段----------------------------------------------=6\*GB2⑹2.净化工段----------------------------------------------=8\*GB2⑻3.浓缩工段----------------------------------------------=10\*GB2⑽4.造粒工段----------------------------------------------=11\*GB2⑾5.回收工段----------------------------------------------=11\*GB2⑾6.工艺冷凝液处理工段------------------------------------=13\*GB2⒀六、尿素生产中的三废处理------------------------------------=14\*GB2⒁1.废液的处理--------------------------------------------=14\*GB2⒁2.废气的处理--------------------------------------------=15\*GB2⒂七、设备的腐蚀与防护----------------------------------------=15\*GB2⒂1.尿素设备的腐蚀----------------------------------------=15\*GB2⒂2.尿素设备腐蚀的类型------------------------------------=15\*GB2⒂3.尿素设备的防腐-----------------------------------------=16\*GB2⒃附录工艺流程中不正常现象与处理-----------------------------=17\*GB2⒄实习感想----------------------------------------------------=20\*GB2⒇实习日记----------------------------------------------------(21)实习目的与要求：熟练适读尿素生产工艺流程图和主要设备结构示意图；掌握全循环法生产尿素工艺；初步学会各工序生产操作要点；学习判断不正常现象产生的原因及处理方法；明确尿素生产中的“三废”处理方法。实习时间和地点：时间：地点：陕西渭河煤化工集团有限责任公司领队老师：渭化集团公司（全称“陕西渭河煤化工集团有限责任公司”）位于渭南高新技术产业开发区内，是我省“八五”时期建设的大型化肥企业，始建于1992年3月，1996年5月建成投产。2000年7月初步完成公司制改造，当年实现达标达产，总资产33亿元，在岗员工1640人，产品形成了以尿素为主导，以高纯气体、煤化工助剂和其它化工产品为辅助的4大系列十多个品种，销售规模6亿元。渭化集团公司以美国德士古水煤浆加压气化技术为龙头，关键设备采用了法国、德国、丹麦、日本等国的专利技术和生产工艺，生产原料依托西部地区丰富的煤炭资源，生产过程体现“清洁、文明、绿色、环保”，在我国煤化工领域和大型氮肥喊行业具有显著优势和影响。一、ACES尿素装置简介1.尿素装置工艺简介渭河化肥厂引进的日产1760吨尿素装置，是采用日本东洋工程公司（TEC）和三井东压公司（MTC）共同开发的，先进的、低成本、低能耗的ACES尿素工艺的特点。尿素工艺包括合成、净化、浓缩、造粒、回收和工艺冷凝液处理六个工段。合成工段是ACES工艺核心部分，包括尿素的合成，CO2汽提甲铵的冷凝和合成塔尾气的洗涤。该系统操作压力为17.1Mpa（表压），合成塔NH3和CO2摩尔比为4.0，操作温度190℃，CO2单程转化率高达68﹪，合成液经CO2汽提后，溶液中NH3含量可降至14﹪（重量）以下，然后送往净化工段。在净化工段通过两段分解器减压，加热和在真空压力下闪蒸，将合成工段来的未转化的甲铵和过量NH3分解和分离出来，净化后的尿液含有约70﹪（重量）的尿素，约0.4﹪（重量）的NH3，通入尿素贮槽。来自两段分解器的NH3-CO2-HO2混合气体，分别送入回收工段的高压吸收器和低压吸收器中，被完全冷凝吸收，以甲铵形式返回合成工段，在浓缩工段来自尿液槽的尿液经过预浓缩和三段蒸发，浓度达到97.8﹪（重量）送往造粒塔。熔融尿素经旋转喷头和自然通风塔被冷却固化成粒状尿素。造粒塔顶部排处气中，尿素粉尘含量期望值小于50mg／N㎡.来自浓缩工段各表面冷凝器的工艺中含有少量的NH3、CO2和尿素，在工艺冷凝液处理工段汽提和水解被脱除出来，气体送入净化工段再回收。处理后的工艺冷凝液含残余尿素和NH3均小于1ppm。2.ACES工艺特点低能耗与传统的CO2汽提工艺相比，ACES工艺尿素的合成是在较高的NH3／CO2和较高的反应温度下进行，从而获得高CO2单程转化率，大大降低了汽提塔的蒸汽消耗。而且汽提塔采用独特的设计，即在传统的降膜式加热器上部塔加三块筛板。在此合成液中的过量NH3被从降膜式加热器上升的CO2富集气绝热汽提出来，从而改善了进入列管段溶液的NH3/CO2，达到了有效的CO2汽提，减少了净化工段的负荷。在热量回收方面体现在以下几点：在合成工段采用两台甲铵冷凝器，NH3和CO2气体冷凝所产生的反应热和吸收热在1﹟甲铵冷凝器中产生0.49Mpa的蒸汽，在2﹟甲铵冷凝器中用来加热汽提塔出口尿液，合成塔排处气的热来蒸发尿素溶液中的水分，利用冷凝蒸汽液的显热给高压分解器尿液加热器和氨预热器加热，在低压分解器中利用工艺冷凝液汽提塔顶部气体的显热和潜热。低腐蚀由于合成回路采用的NH3和CO2，在富NH3条件下，介质的腐蚀性减小，而且CO2汽提塔，甲铵冷凝器高压分解器采用双相不锈钢，抗腐蚀性能好，需要的防腐空气量减少。操作弹性大与CO2汽提法相比，ACES工艺保留了高压分解和高压回收系统，即使高压回路操作出现波动，汽提塔出液组分发生变化也能在高压分解和回收系统中加以消除，从而保证了低压系统的稳定。两个甲铵冷凝器可根据热量要求通过改变二者之间的气体和溶液使装置具有操作弹性，在汽提塔、加热器上安装了专门设计的旋流器即使在低负荷下也能运行而不会造成干管。二﹑素的性质、用途1.尿素的性质尿素（Urea）学名为碳酰二胺，分子式为CO（NH2）2，相对分子质量为60.06。因最早由人类及哺乳动物的尿液中发现，故称尿素。纯净的尿素为无色、无味、无臭的针状或棱柱桩结晶体，含氮量为46.6%，工业尿素因含杂质而呈白色或淡黄色。尿素的熔点在常压下为132.6℃，超过熔点则分解。尿素较易吸湿，其吸湿性浓于硝酸胺而大于硫酸胺，故包装、贮存要注意防潮。尿素易溶于水和液氨，其溶解度随温度升高而增大，尿素还能溶于一些有机溶剂，如甲醇、苯等。常温时，尿素在水中缓慢地进行水解，最初转化为氨基甲酸铵，然后形成碳酸铵，最后分解为氨和二氧化碳。随着温度的升高，水解加快，水解程度也增大，在145℃以上尿素的水解速率剧增，这一点对尿素的生产有实际的影响，故在循环和蒸发工序应予注意。但在60℃以下，尿素在酸性、碱性或中性溶液中不发生水解作用。2.尿素的用途用作肥料尿素是目前使用的固体氮肥含氮量最高的化肥，其含氮量为硝酸胺的1.3倍，氯化氨的1.8倍，硫酸胺的2.2倍，碳酸氢铵的2.6倍。尿素属中性速效肥料，长期施用不会使土壤发生板结。其分解释放出的CO2也可被作物吸收，促进植物的光合作用。用作工业原料在有机合成工业中，尿素可用来制取高聚物合成材料，尿素甲醛树脂可用于生产塑料，漆料和胶合剂等；在医药工业中，尿素可作为生产利尿剂、镇静剂、止痛剂等的原料。此外，在石油、纺织、纤维素、造纸、炸药、制革、染料和选矿生产中也都需用尿素。用作饲料尿素可用作牛、羊等反刍动物的辅助塑料，反刍动物胃中的微生物将尿素的胺态转变为蛋白质，使肉、奶增产。但作为饲料的尿素规格和用法有特殊要求，不能乱用。三、合成尿素的原料原料的来源1.氨渭化尿素装置所用的液氨由合成车间供应，合成氨采用德士古水煤浆加压气化工艺制气，粗原料气经CO2变换，酸性气体脱除（净化），液氮洗等工段制得H2︰N2＝3︰的合成精致气，由氨合成工段在高温高压下合成，反应式为︰3H3﹢N2＝2NH3。合成而得的液氨进入氨收集槽V1902（压力为0.93Mpa，温度为11℃）再由氨产品泵P1902-1.2送往尿素装置：当氨装置负荷较低，而尿素装置负荷较高，该泵所送氨不能满足尿素生产时，可由合成氨装置液氨贮罐T5101经氨供给泵P5101补充供应，P5101泵所送液氨是经氨加热器E5101复热至20℃左右后送往尿素装置的。2.二氧化碳合成氨装置煤气化工段制得的含有H2、CO、CO2等的混合气体，在CO变换工段将CO变换为CO2和H2，其反应式为：CO﹢H2O＝CO2﹢H2﹢Q所得变换七经酸性气体脱除工段用低温甲醇洗涤吸收，饱和甲醇液送入CO2解吸塔（C1602）减压膨胀，从CO2解吸塔（C1602）出来的CO2再经1＃甲醇冷却器（E3）和进料器冷却器（E1）复热至25℃送往尿素装置。CO2的压力由该送出总管旁路放空管上的调节阀PV16004控制在0.15Mpa±0.01Mpa.四、工艺生产原理ACES工艺由合成、净化、回收、浓缩、造粒、工艺冷凝液处理6个工段组成，在合成系统氨和二氧化碳在氨碳比为4.0，水碳比为0.64，190℃，17.1Mp2NH3﹢CO2＝NH2COONH4﹢Q1NH2COONH4＝NH2CONH4﹢H2O﹣Q2此反应是可逆的，第二步反应速度较慢，而且需在液相中进行，是整个反应的控制过程，影响此反应的主要因素有温度、压力、给料组成和停留时间，一般情况下，反应温度在190℃～200℃之间存在最高转化率。平衡压力取决于氨碳比，水碳比和温度，合成塔在低于平衡压力下操作时，二氧化碳转化率明显下降，在合成塔操作压力高于平衡压力时转化率升高也很缓慢，配料氨碳比高，二氧化碳转化率高，配料水碳比高，转化率低。反应达到规定转化率所需停留时间取决于反应条件和设备结构。反应生成的尿液采用CO2汽提，经汽提后送入分解系统，采用两段加热减压分解进一步提高尿液浓度，分解后气相以水溶液形式予以回收，浓缩工段爱负压下将尿素浓缩至99.8%，送造粒塔。所产生的工艺冷凝液在解析水解系统将其中的尿素予以水解，并在解析塔内精馏将NH3、CO2提浓后送去回收，塔底的水送出界区。五、工艺流程叙述1.合成工段本工段包括二氧化碳压缩机（GB-101）、氨给料泵（U-GA101A，B）、氨预热器（U-EA103）、合成塔（U-DC101）、汽提塔（U-DA101）、1#甲铵冷凝器（U-EA101）、2#甲铵冷凝器（U-EA102）、洗涤器（U-DA102）。压力为265Mpa（A）温度为10～40℃的原料氨经给料泵（U-GA101A，B）升压到17.1Mpa后，经氨预热器（U-EA103）预热后进入合成塔（U-DC101）。氨泵为离心式，并提供备用泵，两泵均为电机驱动，去合成塔的氨量由安装在进料管线上的调节阀控制。氨预热器（U-EA103）利用蒸汽冷凝液加热去合成塔（U-DC101）的液氨。压力为0.15MpaA，温度为20～30℃的新鲜CO2送入二氧化碳压缩机一段入口分离器（U-FA111）段，在次分离二氧化碳气中的冷凝水，排入地沟，从一段入口分离器（U-FA111）出来的二氧化碳经透平驱动的离心式压缩机压缩到大约18.2MpaA，大部分被送到汽提塔（U-DA101）的底部作为汽提用，合成系统用的防腐空气从压缩机的段间加入，加入的空气量由流量调节阀控制。为了便于开车设置了带压力调节阀的二氧化碳放空管线，二氧化碳通过放空消音器排入大气。从回收工段来的循环甲铵液经甲氨给料泵（U-GA102A，B）加压到18.2MpaG，然后送入洗涤器（U-DA102）及2#甲铵冷凝器（U-EA102）。甲氨给料泵（U-GA102A，B）为电机驱动离心式，并提供备用泵。合成塔操作压力为17.1MpaG，190℃，NH3/CO2为4.0，这一比值由液氨的给料量来调节，合成塔（U-DC101）为一立式塔，内设9块塔板以防止反应物的返混，塔的内壁衬里为316L尿素级不锈钢，汽提塔（U-DA101），1#甲铵冷凝器（U-EA101）、2#甲铵冷凝器（U-EA102）及洗涤器（U-DA102）的操作压力基本上与合成塔（U-DC101）相同。单程转化率为68%的合成尿液经合成塔内的降液管，通过合成塔液位调节阀，靠重力进入汽提塔（U-DA101），合成塔（U-DC101）的液位应至少保持高于塔内溢流漏斗1米，以防止CO2从汽提塔（U-DA101）倒流入合成塔（U-DC101）。在汽提塔上部，来自合成塔的合成尿液与从下部筛板上升的分离气体接触，绝热地调节溶液组成，以利于有效的CO2汽提，在汽提塔的下部，合成尿液所含的甲铵及过量的氨在降膜式加热器中，经CO2汽提和蒸汽加热分解并分离，所需的热量由蒸汽饱和器（U-FA101）中的饱和的1.96MpaG的蒸汽引入管间提供，蒸汽的压力由蒸汽饱和器的压力调节阀来控制，以确保离开汽提塔的尿液中含有约13%NH3（wt）。汽提塔的操作条件为17.1Mpa，175～180℃，其顶部气相被送到1#甲铵冷凝器（U-EA101）、2#甲铵冷凝器（U-EA102），经CO2汽提后的尿液送到净化工段，循环甲铵液被送到洗涤器（U-DA102）及2#甲铵冷凝器（U-EA102）的顶部。来自蒸汽饱和器（U-FA101）的冷凝液被送入蒸汽包（U-FA102），冷凝液在蒸汽饱和器和1#甲铵冷凝器（U-EA101）壳侧产生0.49MpaG的蒸汽，1#甲铵冷凝器产生的蒸汽量以及在2#甲铵冷凝器中用于加热汽提塔出口尿液的温度能够调节，以便使来自汽提塔的尿液加热到155℃，甲铵冷凝器的操作条件为17.1Mpa，177℃来自甲铵冷凝器底部的气体及溶液被送到合成塔（U-DC101）的底部。蒸汽包（U-FA102）蒸汽压力的变化意味着1#甲铵冷凝器壳侧的沸点温度的变化，而管子与壳侧的温度差会影响到管内的换热量。甲铵应在甲铵冷凝器的列管内进行，未冷凝的气相，在合成塔（U-DC101）内与氨反应，以提供尿素反应所需的热量，汽包的蒸汽压力一般以合成塔顶部温度设定，合成塔顶部温度一般控制在188～190℃。含少量NH3和CO2的合成塔顶部气体，被送到洗涤器（U-DA102）回收，洗涤操作压力为17.1Mpa，在洗涤器内，氨和二氧化碳以大约65%的回收率予以回收，吸收后的甲铵液被送到1#甲铵冷凝器（U-EA101）作为吸收剂，洗涤器顶部的汽相被送到高压吸收器（EA401B）以进一步回收其中的氨和二氧化碳，洗涤器顶部气体的一部分被送到2#甲铵冷凝器（U-EA102）的壳侧及高压分解器（U-DA201）的降膜式加热器作为防腐气体，重心利用其中的氧。2.净化工段本工段包括高压分解器（U-DA201）、低压分解器（U-DA202）、闪蒸分离器（U-FA205）、尿液槽（U-FA201）、尿液泵（U-GA201A，B）。在合成工段生成的合成尿液送到净化工段，尿液中的甲铵及过量的氨在高压分解器（U-DA201）及低压分解器（U-DA202）中，经减压加热，分解并分离，尿液被提浓到70%（wt）的浓度，残余氨含量约为0.4wt%，然后送到浓缩部分。来自这些分解器的顶部气相在回收工段的吸收器中被冷凝吸收。即：高压吸收器（U-EA401A，B），洗涤塔（U-DA401）及低压吸收器（U-EA402）。合成尿液在送到高压分解器（U-DA201）之前，压力从17.1Mpa降到1.72MpaG，并在2#甲铵冷凝器（U-EA102）中加热到155℃。经加热后的尿液进入高压分解器（U-DA201）上部，在次进行闪蒸和分离，尿液进入下部的降膜式加热器。在降膜式加热器中，尿液溶液被蒸汽冷凝液进一步加热，溶液温度控制在158℃，塔底部的液位用液位调节阀控制。采用降膜式加热器缩短了尿液在换热器的停留时间，这就有效的防止了缩二脲的生成和尿素的水解。压力通过高压吸收器（U-EA401A，B），洗涤塔（U-DA401）顶部的压力调节阀控制在1.72MpaG。从洗涤器（U-DA102）来的少量气体（含O21000ppm），被送到降膜式加热器用作钝化空气。来自高压分解器（U-DA201）顶的气体进入高压吸收器（U-EA401A，B），高压分解器底部出液，含残余氨约6.9wt%，二氧化碳约2.9wt%，进入低压分解器（U-DA202）上部。低压分解器的操作压力为0.25MpaG，温度123℃，在这里溶液被进一步提浓，其残余的氨和二氧化碳量分别为0.5wt%和0.4wt%。低压分解器（U-DA202）由四块筛板，降膜式加热器及填料床组成。在筛板上，从降膜式加热器和工艺冷凝液汽提塔来的高温气体与下降的液体接触，气体的潜热和水蒸气的冷凝热被用来蒸发过量氨并分解甲铵，经过此过程的处理将水的蒸发量减至最少，这就有可能使循环甲铵液中的水含量减至最少，并因此而降低蒸汽消耗。随后，溶液在降膜式加热器中，被低压蒸汽加热进一步分解，低压分解器（U-DA202）中部温度由温度调节器来控制。来自二氧化碳压缩机一段出口的用于汽提的二氧化碳气体从填料床的底部加入，在此将溶液中残存的氨汽提出来，塔底部的液位由调节器来控制。低压分解器（U-DA202）中分离出来的气体，被送往回收工段的低压吸收器（U-EA402）中，低压吸收器的压力由其顶部的压力调节器控制在0.25MpaG。在低压分解器（U-DA202）中，分离气体后的尿液经闪蒸分离器（U-FA205）送到尿液槽（U-FA201）进行最终提浓。残余的少量氨和二氧化碳经减压脱除，闪蒸分离器（U-FA205）的压力由闪蒸冷凝器（U-EA506）气体出口管线上的调节阀控制在0.064MpaA。从闪蒸分离器（U-FA205）顶部出来的气体与来自真空发生系统的气相在闪蒸冷凝器（U-EA506）中冷凝。冷凝液在工艺冷凝液汽提塔中处理。尿液槽（U-FA201）出口的尿液，含有大约70wt%的尿素，约0.4wt%的氨，经尿液泵（U-GA201A，B）送到后续的浓缩工段。3.浓缩工段本工段由真空浓缩器（U-FA202A，B）、尿液循环泵（U-GA202A，B）、尿液给料泵（U-GA203A，B）、尿液加热器（U-EA203）、FA202的加热器（U-EA201）、最终浓缩加热器（U-EA202）、最终分离器（U-FA203）、熔融尿素泵（U-GA204A，B）组成。合成尿液中未反映的氨和二氧化碳在净化工段进行分离后，在浓缩工段将尿液提浓到99.8wt%（该尿素含有缩二脲）的浓度，然后送往造粒塔（U-IA301）。为了满足以后的环境污染控制规定，本工段采用真空浓缩系统。真空浓缩器（U-FA202A，B）由上下两部分组成。来自净化工段的尿液先送入真空浓缩器下段（U-FA202B），其操作条件为0.02MpaA和77℃，在此将尿液浓缩到84wt%。蒸发水分所需热量通过尿液循环泵（U-GA202A，B），由回收工段的高压吸收器（U-EA401A，B）中的氨和二氧化碳的吸收热和冷凝热来提供，高压吸收器中的吸收热和冷凝热的回收，也是TEC/MTC改良C法工艺的一个显著特点，并具有传统尿素工艺设计的最基本的技能特点。然后，离开真空浓缩器下段（U-FA202B）84wt%尿液，在尿液加热器（U-EA201）中，被低压蒸汽进一步加热到132℃送如真空浓缩器上段（U-FA202A），尿液中水分被蒸发出来，离开真空浓缩器上段（U-FA202A）的尿液浓度达97.5wt%(含缩二脲)。最后，浓缩后尿液在最终浓缩器（U-FA203）中以0.0033Mpa的真空压力将尿液浓缩至99.8wt%(含缩二脲)，由熔融尿素泵（U-GA204A，B）送至造粒塔顶部，最终分离器中蒸发的水分送到工艺冷凝液处理工段处理。4.造粒工段浓缩工段来的99.8wt%的熔融尿素在造粒它内经喷头喷淋，冷却固化成粒状尿素。冷却空气从塔底空气入口进入塔内，并逐渐上升，通过自然通风排出塔外。99.8wt%的熔融尿素通过造粒装置（U-JJ301）的旋转式喷头的离心力形成液滴，液滴在塔内降落时与上升的空气相遇，冷却固化成粒状尿素。产品尿素由刮料机（U-JF301）汇集在皮带输送机（U-JD301）上，送到尿素仓库。从造粒塔顶部排出的粉尘期望值小于50mg/m3（空气）。5.回收工段本工段包括低压吸收器（U-EA402）、高压吸收器（U-EA401A，B）、洗涤塔（U-DA401）、高压吸收泵（U-GA402A，B）、甲铵升压泵（U-GA401A，B）、碳铵液槽（U-FA401）、碳铵液泵（U-GA403）。在本工段中，来自分解器的NH3-CO2-H2O混合气体在吸收器中被贫尿素溶液吸收，弊病法返回合成塔（U-DC101）。含少量氨的惰性气体在洗涤塔（U-DA401）中洗涤后放空，来自低压分解器（U-DA202）的气体在低压吸收器（U-EA402）中，通过吸收器底补的分布管，以鼓泡形式进入吸收液，被完全冷凝吸收。低压吸收器的操作条件为0.23MpaG，50℃。来自低压吸收器（U-EA402）的循环液经高压吸收泵（U-GA402A，B）打到洗涤塔（U-DA401）下部填料床，循环液的流量用流量指示器测量。在高压吸收器（U-EA401A，B）及洗涤塔（U-DA401）中，来自高压分解器（U-DA201）的所以气体，被来自低压吸收器（U-EA402）的循环液以甲铵的形式吸收。吸收部分分三步进行：第一步来自高压分解器的气体，通过高压吸收器（U-EA401B）下部冷却器的分布管，以鼓泡形式将约75%的气体吸收。第二步，下部冷却器的气体上升到高压吸收器（U-EA401A，B）的上部冷却器中，被冷却器降温，然后通过调料塔继续上升，在填料塔中，有19%的气体被吸收成为高压吸收剂溶液。第三步，来自高压吸收器（U-EA401A，B）的惰性气体，在经填料塔（DA401）填料床上升时，被来自低压吸收器（U-EA402）的循环液和来自工艺冷凝液槽（U-FA501）的工艺冷凝液洗涤，以除去残余的约6%的氨和二氧化碳。高压吸收器（U-EA401A，B）上部冷却器的温度控制在92℃。高压吸收器（U-EA401A，B）下部冷却器的温度通过TRC402调节冷却水流量，调节来自真空浓缩器（U-FA202B）的循环量以及热水槽（U-FA204）来的循环热水量将其温度控制在109℃。在冷却器中大约有54%的甲铵生成热被循环的尿液吸收，并供给真空浓缩器（U-FA202）蒸发水分所用热量，大约有5%热量被水吸收并用于夹套，剩余的41%的热量被冷却水吸收。高压吸收器（U-EA401A，B）的液位通过LRCAT401来控制。通过调节进入合成工段的溶液流量，使溶液中二氧化碳浓度保持在40%左右。在高压吸收器（U-EA401A，B）中形成的甲铵液，通过甲铵升压泵（U-GA401A，B）加压，然后经甲铵泵（U-GA102A，B）循环到1#，2#甲铵冷凝器。其中，1#甲铵冷凝器的循环液通过合成工段的洗涤器（U-DA102）送入。去甲铵冷凝器的甲铵量分别由FIC104，FIC106控制。6.工艺冷凝液处理工段在浓缩工段将尿素溶液浓缩到99.8wt%时，所蒸发吃来的水蒸气和尿素雾滴，气体氨和二氧化碳一起进入真空发生系统，被表面冷凝器（U-EA501-EA503）冷凝成工艺冷凝液，工艺冷凝液随后被送到工艺冷凝液汽提塔（U-DA501）及尿素水解塔（U-DA502）进行处理，处理后的冷凝液被送到水处理装置以作为锅炉给水用。从工艺冷凝液中经汽提分离出来的气体氨和二氧化碳被送往净化工段，在低压分解器（U-DA202）中矮回收。浓缩工段的最终分离器（U-FA203）ZAI0.0033MpaA真空条件下蒸发出来的水分，经喷射器（U-EE503）升压，然后送到表面冷凝器（EA503）中在0.093MpaA和40℃下冷凝，在浓缩工段的真空浓缩器（U-FA202A，B）中蒸发出的水分和来自表冷器（U-EA503）的未凝气体一起，被送到操作条件为0.01Mpa和44℃的第一表面冷凝器（U-EA501）中冷凝，在地二表面冷凝器（U-EA502）出来的未凝气最终经第二喷射器（U-EE502）升压到大气压，在最终吸收器（DA503）用工艺冷凝液洗涤，以回收其中的氨和二氧化碳，经洗涤器吸收的气体直接排放到大气中。工艺冷凝液在送入最终吸收器（DA503）之前在最终冷却器（U-EA507）中冷却。来自闪蒸分离器（FA205）含有氨和二氧化碳的气体，被送到闪蒸冷凝器（EA506）中冷凝，其操作条件为0.053MpaA，54℃六、尿素生产中的“三废”处理尿素生产排出物主要是含有少量氨、二氧化碳和尿素的废液，分解循环系统连续放空的工艺排放气，遭粒工序是含有尿素粉尘的排放空气。排出物的处理，应当力求达到回收有用物质和保护环境的双重目的。1.废液的处理尿素工厂连续排放的废液主要是蒸发过程得到的冷凝液，通常称为工艺冷凝液。工艺冷凝液中氨、二氧化碳和尿素的含量分别为3%～6%、1%～3%、0.5%～2%。现代尿素生产通常对废液采用二次处理，称解吸-水解法或汽提-水解法。起原则流程是先将工艺冷凝液中的NH3和CO2用汽提方法除去，然后进入水解器，使尿素水解成氨和二氧化碳。这样处理后的工艺冷凝液中氨及尿素的含量低于5ug/kg，直接排放对环境无污染，而且尚可回收作为工厂循环水的补充水或锅炉给水，彻底解决了污染问题，又提高了原料的利用率。解吸是惜售的逆过程。处理尿素生产的废液，一般在解吸塔底通入直接蒸汽，塔顶将废液送入，只要NH3和CO2的平衡分压大于气相的相应分压，即可将NH3和CO2逐出。高温和低压有利于解吸。解吸塔的操作压力最好稍高于分解回收系统的低压循环压力，以使解吸气直接进入低压回收。如果利用副产蒸汽作为汽提剂，而其压力较低，不足以将汽提气直接送入吸收循环，降低出气温度，以免带出水分过多不利于系统的水平衡。解吸是物理过程，只能回收废液中的NH3和CO2。为回收废液中的尿素，需要进行尿素的水解反应，即尿素合成的逆反应。高温、低压有利于尿素的水解。通常将解吸塔分为两段，废液先进入第一段，将大部分NH3和CO2逐出，然后进入水解塔。在较高温度和压力下停留足够的时间，使尿素水解。溶液再进入解吸塔的第二段，将水解生成的残余NH3和CO2脱除。2.废气的处理尿素生产中的废气主要是造粒塔排放气。造粒塔排放气中含有氨和尿素粉尘是尿素装置的一个主要污染源。排出气中的尿素，来自尿素的蒸发和升华，也有化学反应生成的，即气相中的NH3和和HNCO在较冷的空气中化合生成尿素。这样得到尿素粉尘颗粒极细，粒径仅0.5～2um,极难除去。此外，如果颗粒喷头设计或加工不善，尿素颗粒受到机械力破碎，均导致粉尘增多。粉尘量还与大气有关。在较好条件下，排出的尿素粉尘含量为1000mg/m3左右，相当于每吨尿素损失氨0.8kg。对于尿素粉尘，通常的干式的旋风除尘难以奏效，一般使用湿式设备和填料塔，用工艺冷凝液洗涤，洗涤液经蒸发浓缩返回尿素生产系统。七、设备的腐蚀及防护1.尿素设备的腐蚀不论是铬不锈钢还是铬镍不锈钢，它们在腐蚀介质中，只有当其表面上存在一层氧化物保护膜时才具有抗腐蚀性能，因此不锈钢耐腐蚀性能好坏，主要取决于其他钝化状态。不锈钢的腐蚀仅发生在与尿素合成液相接触的时候，而充满气体的设备和管线，除了发生气相的局部冷凝外，一般不会产生腐蚀。实践证明，不锈钢尿素——甲铵液中的腐蚀是一个电化学过程。2.尿素设备腐蚀的类型均匀腐蚀甲铵液对不锈钢的腐蚀一般表现为均匀腐蚀。它是在腐蚀介质作用下金属表面被均匀腐蚀的过程。这种腐蚀的危害性很小，因为这种腐蚀使金属材料表面产生一层厚度均匀的腐蚀层，当其设备运行时不会产生某个部位的突然破坏，而设备材料的机械性能也不会因此而引起很大变化。选择性腐蚀奥氏体不锈钢在焊接过程中，从高温缓慢冷却是，在焊缝中也有生成铁素体的可能。应力腐蚀金属材料由于某些原因存在应力或承受外加应力之后，其应力较大的部位就容易在腐蚀性质中发生腐蚀，原因是在受应力作用的金属表面上，由于机械原因而形成易损坏的微小区域。3.尿素设备的防腐一般的说，影响不锈钢的重要因素有混合液中的O2含量，混合液的温度以及不锈钢表面的钝化状况。尿素设备的防腐可以通过O2含量，工艺参数和不锈钢材质三者的适当选择而解决。由于O2含量增加后会使系统中的惰性气体量随之增加，同时会使高压洗涤器爆炸的危险增大，因此在满足防腐要求的前提下，应尽量控制以空气的形式直接加到原料中去。附录工艺流程中不正常现象及处理表1原料净化与输送中不正常现象及处理序号不正常现象原因处理方法1电流超高电气故障按紧急停车处理注油器供不上油柱塞磨损与柱塞间隙增大；注油器内油位过低滤油器内滤油网堵，油路阻力大；止逆阀密封不良；油量调节螺栓调节不当换柱塞；及时加油；换滤网，清洗油；拆开清洗并重心研磨密封面；重新调节螺栓在适当位置循环油压降低油泵管路堵塞；过滤网脏阻力大；油管连接不平；油温高或油黏度不合适；轴承磨损间隙过大；油压表失灵；轴承本身故障停车清洗路；清洗过滤网；修理管接头；调整油量，清洗油冷却器或加大冷却水量；更换轴承或重修轴承间隙；修复或更换压力表；停车后修理油泵油温过高油量不足；冷却器堵；冷却水不足；釉质差加大油量；停车清理冷却器；增加水量；换油汽缸发热冷却水量少；水套结垢过多过厚；活塞工作不正常；润滑油量不足；基础部分下沉增大冷却水量；停车清洗汽缸水夹套；检查有无异常；调节注油器油量；停车检修基础汽缸内发出响声汽缸内余隙值过小；润滑油过多；气阀有故障；部件连接松动；有液体进缸停车调节余隙符合要求；调节注油量；停车检修气阀弹簧及阀片；停车拧紧松动部件；停车检修，消除液体进缸原因填料漏气密封原件磨损，填料与杆间隙过大；活塞杆磨损停车更换密封原件，或调整过大间隙；停车更换活塞杆气体温度某个气体阀不正常；压力变化过大；液体进入缸内；冷却水量变化停车检修消除或更换阀门；调节压力；停车检修原因；稳定水压，并调节个冷却水量表2尿素合成工艺中不正常现象与处理序号不正常现象原因处理方法1二氧化碳断气，合成塔温度下降二氧化碳压缩机发生故障或停电发紧急停车信号，马上紧急停车；其他按短停处理2液铵流量表流量指示；液铵缓冲槽无液位显示液铵球罐或泵系统出现故障；液铵缓冲槽液位调节器失灵发紧急停车信号，按紧急停车处理；故障恢复应尽快开车，否则短停3合成塔急剧超压二氧化碳纯度下降；合成塔出口减压阀杆断；减压阀自动控制系统故障原则上按紧急停车处理；将减压阀调节改为手动调节，合成塔压力恢复正常时关出口切断阀4合成塔底部超温氨量减少二氧化碳量增多；液铵预热器温度高调节氨碳比，合成塔出口压力提升要缓慢；稍浆液铵温度5合成塔底温度下降二氧化碳没投进去；一甲液没投进去提高液铵预热温度，同时尽快查找原因；减少液铵流量。提高氨预热器温度，若查找原因过长，停止二氧化碳入塔6二氧化碳转化率下降氨碳比过大或过小；二氧化碳纯度低；水碳比大，循环水量多调整氨碳比；二氧化碳纯度长时间低于96%（体积）应停车；严重时要放一甲液来处理，降低循环水量7合成塔检漏孔有铵盐合成塔衬里漏停车排放，补焊表3蒸发与造粒中不正常现象及处理序号不正常现象原因处理方法1尿液泵扬程不足；蒸发进口流量指示低或无指示；中压吸收塔负荷加重；蒸发器加热室蒸汽压力上升；一、二段蒸发分离器出口温度高；蒸发器冷凝液减小中低压分解操作不好，使尿液中残余游离氨过高，在泵的进口汽化；蒸发系统自身循环时间太长，使进泵尿液温度过高发生汽化尿液泵扬程不足，但并不严重，在尿液泵进口排气，防止泵的气缚。联系合成、循环部分稳定操作，必要时，可在尿液泵进口接软管，短期引进冷凝液中稀尿液；扬程严重不足，必须停尿液泵，蒸发系统短期打循环，并同时破真空；保持一段蒸发热能利用段后出口温度在120℃左右，防止利用段管间结晶；尿液泵处理时间过长时，蒸发可改走水，合成循环将负荷2一、二段温度下降，视镜观察呈糨糊状加热室惰性气体多；冷凝水排除不畅排掉惰性气体；开输水器副线排水3造粒喷头溢流蒸发真空度或负荷大幅度波动，进料不；喷头被结晶堵塞；开车时喷头温度低，进料后结晶；熔融尿素温度低加强蒸发操作，保持负荷平稳；保持二段蒸发温度在指标内，如堵塞严重时，需倒换喷头；提高蒸汽饱和压力，加强熔融尿素管线及设备保温4尿素粒子不合格；颗粒度过小；粒子空小，强度不高；表面不光滑；颜色不清白，半透明喷头孔有堵塞现象；造粒塔内温度高；熔融