化肥廠尿素裝置生產原理及工藝流程技術講座ppt課件

1、NIAOSU尿素安裝技術講座目錄： 1、安裝工藝流程簡述消費方法及工藝道路； 2、安裝物料平衡圖； 3、安裝關鍵控制點及控制方法； 4、安裝目前存在的問題及處理方法； 5、安裝進展過的技術改造及改造后安裝的情況； 1. 安裝工藝流程簡述消費方法及安裝工藝流程簡述消費方法及工藝道路；工藝道路； 1.1.1 安裝簡介安裝簡介 xxxx化肥廠尿素安裝是上個世紀化肥廠尿素安裝是上個世紀七十年代從荷蘭七十年代從荷蘭STAMICARBON公司公司引進的引進的CO2氣提法尿素消費工藝技術，氣提法尿素消費工藝技術，該安裝由荷蘭大陸公司總承包，國內設該安裝由荷蘭大陸公司總承包，國內設計院完成配套工程的設計，于計

2、院完成配套工程的設計，于1976年年建成投產，消費出合格產品。建成投產，消費出合格產品。 尿素安裝總投資尿素安裝總投資2.6億多元人民幣，億多元人民幣，總占地面積總占地面積24000m2。 尿素安裝主要由原料尿素安裝主要由原料NH3和和CO2的緊縮、高壓合成、低壓分解和循環(huán)吸的緊縮、高壓合成、低壓分解和循環(huán)吸收、解吸與水解、蒸發(fā)與造粒等部分組收、解吸與水解、蒸發(fā)與造粒等部分組成。以合成氨車間保送來的成。以合成氨車間保送來的NH3和和CO2為原料為原料,反響生成廢品尿素，設計日產反響生成廢品尿素，設計日產尿素尿素1620噸，年消費才干為噸，年消費才干為48萬噸。萬噸。 2005年，經過引進荷蘭S

3、TAMICARBON公司的并聯中壓技術對尿素安裝進展了擴能改造，使安裝的消費才干由原設計1620噸/天提高至2300噸/天。本次擴能改造除新增一套并聯中壓系統外，還新增了一臺CO2增壓機、一臺高壓離心氨泵、一臺高壓離心甲銨泵以及一套新蒸發(fā)系統，另外還對高壓洗滌器進展了更新。改造后的安裝于2005年11月4日一次投料開車勝利，消費出合格產品。改造后的安裝不但產量有大幅度的提高，能耗物耗也有所下降。這還是國內首家利用并聯中壓技術對CO2氣提法尿素消費工藝進展改造并獲得勝利的安裝。 1.1.2 工藝原理 1、尿素消費的反響原理 尿素消費的化學反響主要分兩步，第一步是液態(tài)NH3和CO2反響生成氨基甲酸

4、銨即甲銨，分子式為NH4COONH2，反響式為： 2NH3(液)+ CO2 (氣) NH4COONH2(液)+119.2千焦/摩爾 (1-1) 第二步是甲銨在液相條件下發(fā)生脫水反響生成碳酰二胺即尿素，分子式為CO(NH2)2,反響式為： NH4COONH2(液) CO(NH2)2+H2O(液) -15.5千焦/摩爾 1-2) 式1-1也稱為甲銨的生成反響，是強放熱、體積減少的可逆反響。在一定的工藝條件下，如能及時地移走反響熱，甲銨的生成反響可以在瞬間到達平衡。 式1-2也稱為尿素的生成反響，必需在液相下才干進展，是一個吸熱的可逆反響。該反響進展得很緩慢，需求很長時間才干到達平衡。因此，在實踐消

5、費中，并不是一切的甲銨都能轉化為尿素，而是只需一部分，轉化率大約為55-59%。 2、反響條件確實定 1甲銨的生成反響 甲銨的生成反響是一個體積減少的強放熱反響。根據化學反響的平衡原理，為使反響盡快地到達平衡，必需及時地移走反響生成的熱，并且提高反響壓力對加快反響速度有利。在實踐工業(yè)消費中，根據高壓甲銨泵的出口壓力確定反響壓力為13.514.5MPa，反響熱是由高壓甲銨冷凝器殼側的熱水及時移走生成副產品低壓蒸汽。 在該反響壓力下，參考NH3-CO2二元氣液平衡圖，并綜合思索副產蒸汽量最大及滿足合成塔的工藝要求即保證有一部分NH3和CO2在合成塔內繼續(xù)冷凝放熱供生成尿素反響所需熱量，確定反響溫度

6、為140-150，投料NH3/CO2為2.89。在這種條件下，實踐上約有78-80%的NH3和CO2被冷凝成液體，冷凝后的溫度為166.6。 2尿素的生成反響 尿素的生成反響是一個必需在液相中進展的、吸熱的可逆反響。根據化學反響的平衡原理，在反響進展的過程中必需繼續(xù)地供應熱量，而且該反響進展地非常緩慢，不容易到達平衡。在實踐的工業(yè)消費中，尿素生成反響的反響熱是由未反響的NH3和CO2在合成塔內繼續(xù)冷凝所放出的熱量供應的，且反響溫度越高越好。 根據設備材質的耐用溫度不超越190，確定操作溫度為180-185。再根據尿素生成過程的平衡壓力圖，思索到原料中5%V的空氣及惰氣，最終確定反響壓力為13.

7、6MPa。另外，根據反響方程式，降低系統中的水含量對尿素的生成有利，但水含量也不能太低，以免循環(huán)系統的甲銨液太濃，產生結晶。因此，要合理控制高壓系統中的水含量。 1.1.3 工藝流程闡明 1原料液氨和二氧化碳加壓保送系統 原料液氨經高壓液氨泵加壓后，與高壓洗滌器來的濃甲銨液一同經高壓放射器送進高壓甲銨冷凝器。原料二氧化碳氣體經攙入防腐用空氣后，進入液滴分別器分液有冷凝液排放，之后經緊縮進入氣提塔底部。 2合成和高壓循環(huán)系統 新穎液氨和濃甲銨液、含有氨和二氧化碳的氣提氣一同送至高壓甲銨冷凝器，大部分氨和二氧化碳在其中反響生成甲銨溶液。 甲銨溶液與未反響的氨和二氧化碳自高壓甲銨冷凝器出來進入尿素合

8、成塔，繼續(xù)進展甲銨生成反響，同時甲銨脫水轉化為尿素。合成液分流一部分進入中壓分解和循環(huán)系統，其他進入氣提塔上部，合成氣進入高壓洗滌器。 在氣提塔，用飽和蒸汽進展加熱氣提。合成液與塔底進入的二氧化碳氣體逆流接觸，未轉化為尿素的甲銨分解生成氨和二氧化碳，與原料二氧化碳混合成為氣提氣，進入高壓甲銨冷凝器。氣提液進入低壓循環(huán)系統。 合成氣進入高壓洗滌器后，用來自循環(huán)系統的高壓甲銨液洗滌吸收，吸收液進入高壓放射器，氣體送至吸收塔繼續(xù)回收氨和二氧化碳。3中壓分解與循環(huán)系統中壓分解與循環(huán)系統 合成反響液、二氧化碳原料氣分別進入中壓分解塔合成反響液、二氧化碳原料氣分別進入中壓分解塔分別段和加熱段，氣提分解后的

9、尿液進入低壓分解、循分別段和加熱段，氣提分解后的尿液進入低壓分解、循環(huán)系統。分解氣進入真空預濃縮器，用低壓甲銨液進展環(huán)系統。分解氣進入真空預濃縮器，用低壓甲銨液進展冷凝吸收，部分冷凝液吸收后，再進入中壓冷凝器，甲冷凝吸收，部分冷凝液吸收后，再進入中壓冷凝器，甲銨液經中壓冷凝器分別器分別后進入高壓甲銨泵循環(huán)前銨液經中壓冷凝器分別器分別后進入高壓甲銨泵循環(huán)前往高壓洗滌器頂部。中壓分解后的尿液進入低壓循環(huán)系往高壓洗滌器頂部。中壓分解后的尿液進入低壓循環(huán)系統。統。 4低壓分解與循環(huán)系統低壓分解與循環(huán)系統 氣提液經減壓進入精餾塔，精餾氣體去低壓甲銨冷凝器，生成氣提液經減壓進入精餾塔，精餾氣體去低壓甲銨冷

10、凝器，生成甲銨液送入高壓洗滌器頂部。甲銨液送入高壓洗滌器頂部。 來自高壓洗滌器的氣體進入中壓吸收塔，自下而上與噴淋下來來自高壓洗滌器的氣體進入中壓吸收塔，自下而上與噴淋下來的吸收液逆流接觸，使氣體中剩余的氨和二氧化碳被冷凝進一步得的吸收液逆流接觸，使氣體中剩余的氨和二氧化碳被冷凝進一步得到回收，尾氣經減壓、消音后放空。來自氨水槽的吸收液分兩路進到回收，尾氣經減壓、消音后放空。來自氨水槽的吸收液分兩路進入吸收塔上、下兩段填料層：進入上段的為來自一段和二段蒸發(fā)的入吸收塔上、下兩段填料層：進入上段的為來自一段和二段蒸發(fā)的含氨較低的工藝冷凝液，可使氣體中的氨得以充分吸收；進入下段含氨較低的工藝冷凝液，

11、可使氣體中的氨得以充分吸收；進入下段的為來自閃蒸槽冷凝器的含氨較高的工藝冷凝液，采用循環(huán)吸收以的為來自閃蒸槽冷凝器的含氨較高的工藝冷凝液，采用循環(huán)吸收以添加噴淋密度、提高吸收效率。循環(huán)吸收后液體送至低壓洗滌器再添加噴淋密度、提高吸收效率。循環(huán)吸收后液體送至低壓洗滌器再作為吸收液。作為吸收液。 來自精餾塔的低壓水解氣、水解系統的回流液、低壓洗滌器的循環(huán)液一同進入低壓甲銨冷凝器底部，氣體中的氨和二氧化碳被混合吸收液冷凝吸收，吸收后物料進入液位槽進展氣液分別，氣體直接進入低壓洗滌器中，自下而上與來自中壓吸收塔來的循環(huán)吸收液逆流接觸，氣體中的氨和二氧化碳被進一步冷凝吸收，吸收后液體升壓后送入高壓洗滌器

12、作為吸收液。 經低壓洗滌器后未被吸收的氣體及水解系統出氣一并進入尾氣吸收塔底部，與從塔頂部進入的氨水來自氨水槽在塔內逆向接觸傳質，吸收氣相中的氨和二氧化碳，尾氣經排氣筒排入大氣。吸收后的稀氨水前往氨水槽。 5尿液濃縮工序 精餾液經減壓后,與大顆粒尿素粉塵回收構成的稀尿液一同進入真空預濃縮器新增，取消了原閃蒸槽，采用飽和蒸汽作熱源，將尿液濃度由70%預濃縮至80%，濃縮液進入尿液儲槽，之后送一段蒸發(fā)器。一段蒸發(fā)器出來的濃尿液濃度到達約96%，一部分約占40%抽出直接送大顆粒尿素造粒機，其他進入二段蒸發(fā)器經進一步濃縮至99.7%，送造粒塔。 真空預濃縮器、一段蒸發(fā)器及二段蒸發(fā)器氣液分別后，自頂部蒸

13、發(fā)出的蒸汽經多級冷凝，構成工藝冷凝液，排入氨水槽內。不凝氣與吸收塔尾氣一并經排氣筒排入大氣。 6造粒塔造粒系統 二段蒸發(fā)器出來的濃尿液經熔融泵送至旋轉的造粒噴頭，均勻地噴灑在造粒塔的截面上，液滴在下降過程中被冷卻固化，造粒塔底生成的普通顆粒尿素產品，由刮料機送入下料槽，經尿素產品后冷器冷卻后，運輸至廢品車間。后冷器排氣進造粒塔中部，其中尿素粉塵成為尿素造粒的晶核，提高尿素產品質量，減少尿素粉塵排放。造粒過程的尿素粉塵自造粒塔頂排出。 2、安裝物料平衡圖 2.2 工藝目的2.2.1 原料目的2.2.1.1 NH3 (液態(tài)) 來源：合成氨安裝 壓力：2.2MPaA 溫度：18 組成：NH399.9

14、%(wt) 油5ppm(wt) 水+惰性物質0.1%(wt) 流量： 54194.2kg/h設計2.2.1.2 CO2(氣體) 來源：合成氨安裝 壓力： 0.11MPa(絕) 溫度：40 組成：CO2 ：98.5%(V干基) H2：1%(V干基) 惰性氣 ：0.5%(V干基) 總硫： 0.5ppm(wt) 流量：39658Nm3/h設計2.2.2 三劑目的1.2.2.1 二氧化碳脫氫TH-1型催化劑型號TH-1規(guī)范安裝尿素安裝廠家西北化工研討院序號分析工程單位目的檢驗方法1外觀灰色球狀物企標Q/XBA049-20012粒度 mm2.53.5企標Q/XBA049-20013載體球型r-Al2O3

15、企標Q/XBA049-20014主要活性組分%wtPt+Pd0.3企標Q/XBA049-20015堆密度 kg/l0.600.80企標Q/XBA049-20016徑向抗壓碎力均值 N/粒50企標Q/XBA049-20017磨耗率 %0.25企標Q/XBA049-20018 正常運用條件：常壓15MPa；溫度：150220；空速：3.03.5104，當原料氣中總硫：2 mg/Nm3；CO：0.2%；CH3OH：300 ppm(30010-6)；CO298%；H2 ：0.91.0 %；O2：1.01.4時，出口尾氣中殘氫量 ppm50 (5010-6)企標Q/XBA049-20012.2.2.2

16、氧化鋁球規(guī)格規(guī)范安裝尿素安裝廠家序號分析工程單位目的檢驗方法1Al2O3+ SiO2% 92驗證2Al2O3%40驗證3SiO2%42驗證4Fe2O3%1.0驗證5尺寸mm6驗證2.2.3 產品及副產品規(guī)格2.2.3.1 產品規(guī)格 尿素安裝消費的昆侖牌顆粒尿素規(guī)格GB2440-2001優(yōu)級品: 含氮量46.6wt； 縮二脲Bi0.9wt； 水份H2O0.4wt； 篩分93wt，粒度在0.85-2.8之間。 2.2.3.2 產品性質物理及化學 純粹的尿素為無色、無味、無臭的針狀或柱狀晶體， 工業(yè)尿素因含有雜質常為白色、淡黃色或淡紅色，純尿素的實際含氮量為46.6，分子量為60.06，粒狀尿素有不

17、易結塊，流動性好，易于運用等優(yōu)點。 尿素的比重為1.335 kg/m320。自然堆積的尿素每m3重0.7-0.75噸，或稱堆積比重為0.7-0.75t/m3。 3、安裝關鍵控制點及控制方法； 3.1 脫氫系統操作指南 3.1.1 脫氫系統操作原那么 對脫氫反響器入口和出口之間的溫差予以監(jiān)控，由于它是催化劑活性的強有力的反映。 對送合成系統的CO2中氧的含量及脫氫后氫的含量用分析儀加以監(jiān)控，由于這是保證高壓設備不發(fā)生腐蝕的前提。 在保證R101中能發(fā)生H2和O2催化熄滅且脫氫后氫含量分析AI1201不超標的前提下，可將R101進口溫度控制在低值，對延伸催化劑的壽命有利。 為防止脫氫后CO2中的水

18、蒸汽發(fā)生冷凝，腐蝕碳鋼設備及管線、管件，E-107出口溫度TI-1206應控制在115以上。 3.1.2 脫氫系統氧含量控制 控制范圍：AIC1202 0.550.70 %(V) 控制目的：不超越0.05%(V) 相關參數：空氣參與量FIC1103；CO2緊縮機入口流量FI101 控制方式: 串級加前饋控制，AIC1202輸出作為FIC1103的給定，CO2量為前饋量 正常調整：影響要素調整方法FIC1103 開度1、AIC1202偏低，將FIC1103的給定值SP加大或將FIC1103改手動控制，開大閥位OP。2、AIC1202偏高，將FIC1103的給定值SP減小或將FIC1103改手動控

19、制，關小閥位OP。CO2量FI1011、CO2量FI101添加表示系統負荷添加，能夠會導致AIC1202偏低。這時將FIC1103的給定值SP加大或將FIC1103改手動控制，開大閥位OP。2、CO2量FI101減少表示系統負荷降低，能夠會導致AIC1202偏高。這時將FIC1103的給定值SP減小或將FIC1103改手動控制，關小閥位OP。異常處置：景象緣由處置空氣量FIC1103突降至零1、R101超溫連 鎖的電磁閥 動作。2、合成安裝斷 空氣。1、翻開R101超溫連鎖圖，假設電磁閥動作顏色變紅，按復位RESET鍵復位。2、確認合成安裝斷空氣后立刻啟動101-J。3.1.3 脫氫系統溫度控

20、制 控制范圍：TIC1202 120-150， TT1203A/TT1203B 160-195 控制目的：溫差不低于20 相關參數：E106A溫度控制HIC1202； E106B溫度控制TIC1202； 催化劑活性；脫氫后氫含量分析AI1201 控制方式： 手動或DCS自動調理正常調整：影響要素調整方法HIC1202形狀1、HIC1202為高壓密閉水進E106A的旁路，假設TIC1202偏高，可手動翻開HIC1202，讓加熱介質高壓密閉水不走E106A。2、假設TIC1202偏低，可手動封鎖HIC1202，讓加熱介質高壓密閉水全部進E106A；TIC1202開度1、TIC1202是經過控制E1

21、06B加熱蒸汽量控制R101進口溫度的，假設在手動形狀下TIC1202偏高，可適當關小閥門OP。2、假設在手動形狀下TIC1202偏低，可適當開大閥門OP。催化劑活性催化劑活性假設降低，R101進、出口溫差會減小。AI1201超標AI1201超標表示R101中熄滅不充分，可經過封鎖HIC1202及開大TIC1202閥位OP來提高R101進口溫度。異常處置：景象緣由處置AI1201超標，調整后無效假設R101進、出口溫差也減小，那么催化劑失效。停中壓系統，改換催化劑。TT1203A/TT1203B與TIC1202間溫差減小1、儀表指示不準。2、催化劑活性降低。1、聯絡儀表調校指示儀表。2、停中壓

22、系統，改換催化劑。TT1203A/TT1203B溫度超高1、空氣中H2含量太高2、空氣參與量太大。1、檢查空氣質量。2、適當關小FIC1103。 3.2 高壓系統操作指南 3.2.1 高壓系統操作原那么 高壓系統的操作溫度從實際上來說，越高越好，由于溫度越高轉化率越高，但溫度越高，設備腐蝕將加劇，因此，根據合成系統所采用的資料確定運用溫度不超越190，操作上普通控制在185以下。 高壓系統的操作壓力不能太高，否那么將添加CO2緊縮及液NH3保送的能耗，設備投資也會添加。根據操作溫度183對應的最小平衡壓力為12.5MPaA，計算出合成系統的操作壓力應為13.6MPaA，實踐消費中普通控制高壓系

23、統壓力PI201在13.5MPa-14.5MPa之間。 由于合成壓力是系統溫度、反響物組分NH3/ CO2，H2O/ CO2及惰性氣體含量的函數，因此，要控制好合成系統的壓力，必需嚴厲控制反響物的組分。 根據反響式可知，過量的NH3對甲銨的生成有利，而且NH3在合成尿素的反響中可以降低水的活度，調理合成塔內的自然平衡，對防止物料對合成塔的腐蝕起一定的限制造用。但由于汽提過程要求合成塔的出料組成在液相頂脊線上，據此確定合成系統的投料NH3/ CO2為2.89，消費中根據實踐情況控制合成塔液相NH3/ CO2在2.9-3.3之間。關于系統中水量的控制，根據尿素生成反響式，水是一種產物，因此H2O/

24、 CO2太高不利于尿素的生成。另一方面，分開高壓系統的液體中所含的NH3和CO2在低壓系統分解后，需求以水溶液的方式循環(huán)回高壓系統，水量太少甲銨液容易結晶，可見，要控制合理的水含量。經計算可知，202-C中的H2O/ CO2約為0.37。 3.2.2 高壓系統的壓力控制 控制范圍：PI-201 13.5MPa-14.5MPa 控制目的：不超越0.5MPa 相關參數：NH3/ CO2、H2O/ CO2、 高壓密閉水溫度TIC-207、 低壓蒸汽壓力PIC-915、 高壓系統排惰氣閥HV-202 控制方式：手動調理正常調整：影響要素調整方法NH3/ CO2失常1、假設PI-201緩慢上升，TI-2

25、12下降，FI-903上升，合成系統轉化率及汽提效率均下降，PIC304上升，那么是NH3/ CO2高，適當降低系統加NH3量，或提高CO2參與量，直到PI-201降下來。2、假設PI-201迅速上升，TI-212略有上升，TI-208、TI-217下降，FI-903上升，合成系統轉化率及汽提效率均下降，那么是NH3/ CO2低，適當提高系統加NH3量，或降低CO2參與量，直到PI201降下來。H2O/ CO2高1、嚴厲控制TI805在目的以內；2、適當降低FIC7104、FIC803流量；3、嚴厲控制TIC302及低壓壓力PIC304在目的內。TIC-207控制不當TIC-207控制過高，高

26、壓密閉水溫度高，對203-C內的氣體洗滌效果不好，導致PI-201過高。可適當降低TIC-207的給定值，使PI-201降下來。TIC-207也不可控制過低，以免203-C發(fā)生列管結晶，普通TIC-207控制在125以上應該是平安的。PIC-915壓力1、假設PIC-915壓力控制過高，將使202-C內冷凝量減少，201-D氣相添加，導致PI-201偏高，這時可適當降低PIC-915壓力控制。HV-202開度HV-202開度太小，高壓系統尾氣放不出去，PI-201偏高，這時可適當開大HV-202。HV-202開度大，高壓系統保不住壓，PI-201偏低，這時可適當關小HV-202，但不允許將HV

27、-202全關，要有5%的限位。異常處置：景象緣由處置高壓系統超壓，調節(jié)后無效NH3/ CO2嚴重失常2、203-C列管結晶堵塞3、203-C殼側防爆板破4、203-C防爆空間防爆板破1、先適當降低PIC-915壓力、適當開大HV-202及HV-203加以緩解。同時要查找引起NH3/ CO2失常的詳細緣由，主要有NH3、CO2流量表不準，緊縮機四段平安閥、PIC-203走漏，泵出口平安閥、出口排放閥漏等。找到緣由后相應處置。2、1315線加水，假設702-E滿液，PV-715噴水，闡明203-C列管堵。可排放203-C殼側密閉水，開大HV-202，高壓密閉水中通入2.2MPa或0.9MPa蒸汽，

28、熱洗1-2小時，重新建立調溫水。3、負荷減至70%，開大HV-202，稍降PIC-915，封鎖防爆板截止閥，改換后重建調溫水。4、停車，檢修203-C。3.2.3 高壓系統溫度控制3.2.3.1 合成塔201D溫度氣相TI-208、 液相TI-217控制 控制范圍：TI-208 180-185；TI-217 180-185 控制目的：不超越1 相關參數：NH3/ CO2、H2O/ CO2、系統壓力PI- 201、低壓蒸汽壓力PIC-915、 201-C加熱蒸汽壓力PIC-918 控制方式：手動調理正常調整： 影響要素調整方法NH3/ CO21、NH3/ CO2過高，TI-217及TI-208下

29、降，假設低于目的，應準確判別后適當減少系統氨量。2、NH3/ CO2過低，TI-217及TI-208上升，假設高于目的，應準確判別并適當添加系統氨量。H2O/ CO21、H2O / CO2過高，TI-217及TI-208下降，假設低于目的，應準確判別后適當減少系統氨量。PI-2011、系統壓力PI-201上升，TI-217及TI-208也隨之上升，假設高于目的，應設法降低系統壓力。2、系統壓力PI-201下降，TI-217及TI-208也隨之下降，假設低于目的，應設法適當提高系統壓力。PIC-9151、PIC-915壓力高，TI-217及TI-208溫度也高，假設超標，可適當降低PIC-915

30、壓力。2、PIC-915壓力低，TI-217及TI-208溫度也低，假設低于目的，可適當提高PIC-915壓力。PIC-9181、PIC-918壓力高，TI-217及TI-208溫度也相應較高，假設超標，可適當降低PIC-918壓力。2、PIC-918壓力低，TI-217及TI-208溫度也低，假設低于目的，可適當提高PIC-918壓力。景象緣由處置TI-217及TI-208溫度超高，接近190不明為維護設備，應停車進展檢查 3.3 中壓系統操作指南 3.3.1 中壓系統操作原那么 中壓精餾塔C-501的壓力PI-3202控制在不大于1.96 MPa，出液溫度TIC-3204控制在160-16

31、5之間。E-501加熱蒸汽的參與量根據TIC-3204進展調理。中壓汽提塔C-502中參與的CO2是用作汽提劑，以便降低被汽提的尿素溶液的N/C摩爾比，參與量要使得在C-502中構成的甲銨液N/C比為2.3 mol/mol，普通可參考LIC-2101的開度確定CO2參與量FIC-3201的開度。 中壓系統的氣相在浸沒式中壓甲銨冷凝器E-503中被冷凝，將未冷凝的氨和二氧化碳幾乎完全冷凝，釋放的冷凝熱分發(fā)進調溫冷卻水系統。含水約21 wt %的中壓甲銨液溫度被控制在大約105C。中壓甲銨液中的水含量控制是經過控制低壓甲銨液中的水含量實現的。 中壓并聯絡統中的循環(huán)部分控制原理與原低壓循環(huán)部分類似，

32、操作壓力也與原低壓系統的操作壓力一樣，約為0.4 MPa。由于尿素溶液從2 MPa到0.4 MPa 的膨脹作用，閃蒸出來的氨和二氧化碳與精餾加熱器E-322釋放出的氣體一道在精餾塔C-322中分別。經過采用低壓蒸汽作為加熱介質，尿素溶液被加熱到C。 新增尿素溶液閃蒸槽S314與原有閃蒸分別器3302-F的操作壓力是一樣的約0.12 MPa，用于將尿素溶液的濃度濃縮至71 wt%。3.3.2 中壓系統壓力控制 控制范圍：PI-3202 1.96MPa 控制目的：不高于2.0MPa 相關參數：NH3/ CO2、H2O/ CO2、 中壓密閉水溫度TIC-3209、 E-501加熱蒸汽壓力PIC-32

33、03、 C-502液位LIC-3202、 V-501出氣閥HIC-3201 控制方式：DCS自動調理或手動調理正常調整影響要素調整方法NH3/ CO2失調1、NH3/ CO2失調，將導致中壓系統壓力超標，操作中應合理配比NH3/ CO2，LIC-2101的調理要與FIC-3201對應，LIC-2101普通開度在60-78%之間，FIC-3201控制在3000-5000Nm3/h。H2O/ CO2高1、H2O / CO2過高，將導致中壓系統壓力超標，操作中應將DI-3201控制在目的范圍內，控制中壓密閉水溫度TIC-3209在85C左右。TIC-32091、中壓密閉水溫度TIC-3209過高，中

34、壓系統冷凝量降低，中壓系統壓力上升，假設超出目的，應適當降低TIC-3209，消費中可根據負荷大小控制TIC-3209在85C左右。PIC-32031、PIC-3203壓力高，E-501的加熱蒸汽熱負荷也高，容易呵斥PI-3202升高。操作中應將C-501的出液溫度TIC-3204投自控，并將PIC-3203與TIC-3204投串級，根據TIC-3204自動調理PIC-3203的閥位。LIC-32021、操作中要留意一直堅持C-502液位LIC-3202有指示，以免由于C-502液位空導致CO2竄氣引起PI-3202超高。HIC-32011、HIC-3201的作用是將中壓系統的尾氣由V-501

35、放至原來的低壓系統。HIC-3201不能開得太大，以免低壓系統超壓，HIC-3201也不能不開，以免中壓系統尾氣放不出去導致PI-3202超高。普通HIC-3201閥位開度在2-5%。異常處置 景象緣由處置PI-3202高于2.2MPa，調理后無效緣由不明或S-501出氣線堵塞不可長時間在2.0MPa以上運行，可將中壓系統停車，處理完問題后再投用。注：S-501平安閥起跳壓力2.25MPa，中壓系統停車聯鎖壓力為2.35MPa3.3.3 中壓系統溫度控制3.3.3.1 中壓分解塔出液溫度控制 控制范圍：TIC-3204 160-165 控制目的：不超越1 相關參數：進口物料量LIC-2101、

36、 加熱蒸汽壓力PIC-3203、 進口物料溫度TI-3202 控制方式：DCS自動調理 正常調整影響要素調整方法進口物料量LIC-2101LIC-2101普通手動控制閥位60-80%，閥位增大，加熱蒸汽量必需跟上，否那么TIC-3204會下降；反之，LIC-2101閥位減小，加熱蒸汽量也要相應減少，否那么TIC-3204會添加。加熱蒸汽壓力PIC-3203PIC-3203直接影響TIC-3204，普通將TIC-3204投自控，給定160-165，將PIC-3203投串級控制，當TIC-3204變化時，PIC-3203的閥位自動變化，增減參與的加熱蒸汽量，使TIC-3204在目的范圍內。進口物料

37、溫度TI-3202進口物料溫度TI-3202高，TIC-3204也高；TI-3202低，TIC-3204也低，自動調理PIC-3203，使得TIC-3204跟上給定值。異常處置 景象緣由處置TIC-3204過低熱偶失靈PIC-3203缺點聯絡儀表校TIC-3204熱偶。聯絡儀表檢查現場PIC-3203閥開度能否比總控開度??；PIC-3203閥頭能否零落。開度對不上請儀表校準，閥頭零落停中壓處置。TIC-3204過高熱偶失靈PIC-3203缺點聯絡儀表校TIC-3204熱偶。聯絡儀表檢查現場PIC-3203閥開度能否比總控開度大，假設是，請儀表校準；假設現場閥全開總控調理無效也請儀表處置好，蒸汽

38、量用截止閥控制。 3.4 低壓系統操作指南 3.4.1 低壓系統操作原那么 汽提后進低壓系統的尿素溶液中仍含有一定數量的NH3和CO2，需求對其進展分別和吸收后前往高壓系統，這兩個過程都在低壓分解和吸收系統完成。根據分解原理可知，分解應在減壓和加熱的條件下完成。溫度越高，甲銨分解率及氨的蒸出率越大，壓力越高那么相反。但在實踐消費中，溫度太高的話，分解后的氣相含水也太多，使得前往水有所添加。而壓力又與分解氣的吸收壓力有關，壓力太低，吸收困難。因此，分解壓力和溫度應綜合思索確定。 實驗闡明，0.5MPaA以下、120以上分解后的液相組成在溫度、壓力一定時幾乎為定值，與原始進料無關。但過高溫度會導致

39、縮二脲生成，加劇尿素水解，再思索到分解所采用的加熱介質為低壓蒸汽，所以選擇分解溫度為。分解壓力取決于吸收壓力，分解壓力稍大于吸收壓力，以抑制設備位差及管路阻力。 吸收要思索兩個問題：一是盡能夠的把氣體都吸收下來以減少耗費；二是在保證不發(fā)生結晶的前提下盡量提高濃度減少前往的水量。根據NH3-H2O- CO2三元系固液平衡飽和溶液相圖熔點圖及三元系氣液平衡不飽和溶液相圖沸點圖，參考CO2汽提法設計的甲銨液組分普通NH3：31.1%，CO2：34.3%，熔點約為51-52，確定分解操作壓力為0.25-0.3MPaA。 而吸收從任務原理來說，操作壓力越高、操作溫度越低，越有利于吸收。但思索到吸收液面上

40、的平衡壓力的限制以及甲銨液的結晶等要素，普通選擇吸收操作壓力為0.25MPa，溫度為50左右。又由于水解系統使得前往低壓的水量添加，所以實踐消費中低壓系統得操作溫度可以控制在46-55。 總之，在不超目的的前提下，低壓分解的壓力越低越好，低壓分解的溫度盡量嚴厲控制在左右。而吸收的壓力越高越好，但不能超越分解壓力。為減少系統中的水分，在不發(fā)生結晶的前提下，溫度應盡量往低控制。 3.4.2 低壓精餾塔出液溫度控制 控制范圍：TIC-301 130- 控制目的：不超越1 相關參數：進口物料量LIC-203、 加熱蒸汽壓力PIC-350/PIC-3103、 進口物料溫度TI-304 控制方式：DCS自

41、動調理或手動調理正常調整影響要素調整方法進口物料量LIC-203LIC-203閥位增大，301-E進料量加大，加熱蒸汽量必需跟上，否那么TIC-301會下降；反之，LIC-203閥位減小，301-E進料量減少，加熱蒸汽量也要相應減少，否那么TIC-301會升高。加熱蒸汽壓力PIC-350/PIC-3103PIC-350/PIC-3103直接影響TIC-301，普通將TIC-301投自控，給定130-，將PIC-350投串級控制，當TIC-301變化時，PIC-350的閥位自動變化，增減參與的加熱蒸汽量，使TIC-301在目的范圍內。假設PIC-350的閥位已全開，TIC-301仍低，需手動開打

42、PIC-3103閥。進口物料溫度TI-304進口物料溫度TI-304高，TIC-301也高；TI-304低，TIC-301也低，自動調理PIC-350，使得TIC-301跟上給定值。異常處置景象緣由處置TIC-301過低1、熱偶失靈2、PIC-350/PIC-3103缺點1、聯絡儀表校TIC-301熱偶。2、聯絡儀表檢查現場PIC-350/PIC-3103閥開度能否比總控開度小；PIC-350或PIC-3103閥頭能否零落。開度對不上請儀表校準，閥頭零落停車處置。TIC-301過高1、熱偶失靈2、PIC-350/PIC-3103缺點1、聯絡儀表校TIC-301熱偶。2、聯絡儀表檢查現場PIC-

43、350/PIC-3302閥開度能否比總控開度大，假設是，請儀表校準；假設現場閥全開總控調理無效也請儀表處置好，蒸汽量用截止閥控制。3.4.3 低壓系統壓力控制 控制范圍：PIC-304 0.31MPa 控制目的：不高于0.35MPa 相關參數：NH3/ CO2、H2O/ CO2、 低壓密閉水溫度TIC-302、 302-EA循環(huán)液溫度TIC-337、 201-C加熱蒸汽壓力PIC-918、 低壓密閉水流量FIC-303、 V-501出氣閥HIC-3201、901-C不正常 控制方式：DCS自動調理或手動調理正常調整影響要素調整方法NH3/ CO2 、H2O/ CO2失調1、NH3/ CO2 、

44、H2O/ CO2失調，將導致合成轉化率及汽提效率下降，高壓系統至低壓系統的液體中的NH3和 CO2濃度高，添加了低壓循環(huán)系統的負荷，引起PIC-304超壓。因此，要根據系統負荷合理配比原料NH3和 CO2。TIC-302TIC-302控制過低容易呵斥302-C內部結晶，使得302-C的冷凝效率大大降低，導致PIC-304超壓。TIC-302普通控制在設計值55左右，最好不要低于45。TIC-302及TIC-337控制過高，使得302-C的冷凝量以及302-EA的吸收量都大大減少，導致PIC-304超壓。TIC-302及TIC-337溫度普通不要超越65。TIC-337TIC-337控制太低，呵

45、斥302-C部分結晶，302-EA頂部噴淋水到達飽和或過飽和，使噴淋量變小，302-EA內部吸收效果不好，引起PIC-304超壓。TIC-337設計值為60，普通不要控制低于45。PIC-918開車出料時，應先提PIC-918，再緩慢開HV-201，否那么，HV-201開得太大太快，PIC-908沒有與負荷對應上，容易導致低壓系統PIC-304超壓。FIC-303低壓調溫水循環(huán)量FIC-303太低，使得302-C內部反響熱不能及時移走，使得302-EA負荷突增，導致PIC-304超壓。消費中控制FIC-303在966m3/h左右。HIC-3201HIC-3201的作用是將中壓系統的尾氣由V-5

46、01放至原來的低壓系統。HIC-3201不能開得太大，以免低壓系統PIC-304超壓。普通HIC-3201閥位開度在2-5%。901-C缺點901-C結垢嚴重或冷卻水流量太小，使得TIC-302太高，302-C冷凝才干大大下降，導致PIC-304超壓。消費實踐中為防止901-C結垢，盡量全開冷卻水閥，保證冷卻水有足夠的流速和流量。異常處置景象緣由處置PIC-304超壓達到0.35MPa，采取一系列調整措施無效。1、儀表指示不準；2、尚未查到根本緣由。1、聯絡儀表校PIC-304調理閥。2、先稍開低壓放空閥緩解PIC-304壓力，然后繼續(xù)查找導致超壓的緣由并加以處置。 3.5 蒸發(fā)系統操作指南

47、3.5.1 蒸發(fā)系統操作原那么 尿素安裝共有兩套蒸發(fā)系統，一套為上個世紀70年代安裝新建時成套引進的，一套為2005年進展擴能改造時新增的。另外，2005年擴能改造還新上一臺預蒸發(fā)器。預蒸發(fā)加熱器分兩段，一段用中壓系統出氣加熱，一段用低壓蒸汽加熱。預蒸發(fā)分別器的真空度由新蒸發(fā)一段的放射器堅持。預蒸發(fā)的作用是將新、老兩個閃蒸槽來的70%(wt)濃度的尿素溶液增濃至78%(wt)。 與老蒸發(fā)相比，新蒸發(fā)系統除了處置才干較小外，獨一與老蒸發(fā)不同的是升壓器J713及升壓冷凝器E713的方式不同。新蒸發(fā)系統升壓器為垂直安裝的，出口在下；升壓冷凝器為臥式的。 蒸發(fā)系統的控制主要在于一、二段溫度的控制以及一

48、、二段真空度的控制，由于這在很大程度上直接關系到產質量量的優(yōu)劣。尿素安裝所消費的昆侖牌尿素均為優(yōu)級品，產質量量如下： 含氮量46.4wt； 縮二脲Bi0.9wt； 水含量H2O0.4wt； 篩分93wt，粒度在0.85-2.8之間。 3.5.2 產質量量的控制 3.5.2.1 水含量的控制 根據歷年運轉的閱歷，產品水含量每年5月上旬到9月下旬期間，大部分時間超越0.3%。詳細來說，當空氣中水分壓超越20毫巴，相對濕度100%時，產品中水含量就超越0.3%；或相對濕度為80%，空氣中水分壓25毫巴時水含量也超越0.3%。這是由于尿素液滴分開造粒噴頭下落時，由于存在過冷景象熔融尿素的結晶溫度在13

49、2.7，由于結晶時短少晶種，實踐上在80左右才會結晶，即稱為過冷景象， 使得尿素液滴在塔內有相當長的時間未能固化，加之空氣中水蒸汽分壓大于結晶時尿素液滴外表的水分壓，因此水份就往尿素中轉移，這個過程直到尿素液滴外表固化才停頓。夏天空氣濕度大，氣溫又高，冷卻困難，廢品水含量也就高了。閱歷證明，401J/JS出口熔融尿素中水含量不斷低于0.3%，普通在0.09-0.24%之間，但一經造粒，水含量就隨大氣濕度變化而變化了。 在消費控制中，限于條件普通不容易降低廢品水含量。但要盡量控制好二段蒸發(fā)溫度和壓力，使401J/JS出口熔融尿素中水含量盡能夠低。同時造粒塔風窗應開大開完，噴頭轉速要控制得當，普通

50、不超越250r/min。 為降低水含量，應確保二段蒸發(fā)溫度在目的-140范圍內，真空度越高越好。但夏天循環(huán)水溫度高，真空度不易提高，而且即使二段壓力到達2kPa絕，產品中水含量依然超出0.3%wt，效果不大。但在雨天，由于相對濕度接近100%，應適當關小造粒塔風窗，加強造粒塔維護，防止漏雨。同時調理好噴頭轉速，轉速過高，產品中小顆粒增多，吸水加劇，同時有粘塔的危險；轉速過低，那么冷卻效果不好，易粘結刮料機刮臂，而清理刮料機刮臂又是一件極不平安的任務。 2.5.2.2 縮二脲Bi的控制 縮二脲在系統的生成情況如下： 合成系統：0.3%左右； 循環(huán)系統：0.4%左右； 尿液儲槽：0.5-0.6%左

51、右； 蒸發(fā)一段：0.8%左右； 蒸發(fā)二段：0.9%左右。 縮二脲的生成與游離氨含量、操作溫度、停留時間三個要素有關。 在合成系統，因游離氨含量高，主要是溫度和停留時間影響，故系統應盡量在高負荷下運轉。同時201-C殼側壓力PIC-918應嚴厲控制在與負荷相對應的壓力下，LIC203在不竄氣的前提下盡能夠低液位操作。 在循環(huán)系統，因游離氨含量降低，縮二脲也有添加，但要兼顧高的分解率，故在循環(huán)系統只思索降低LIC302液位的方法。 在蒸發(fā)系統中，影響較大的是溫度及停留時間。溫度對縮二脲的生成極為敏感，故在保證水含量合格的前提下二段溫度應低些。閱歷證明，在操作也是平安的。資料闡明，二段溫度每添加1，

52、產品中縮二脲含量添加0.043%wt此外，要使303-F盡量在低液位操作。 3.5.2.3 篩分的控制 調理好噴頭轉速，可合理控制產品篩分。轉速過高，產品中小顆粒增多，吸水加劇，同時有粘塔的危險；轉速過低，粒度添加，但冷卻效果不好，易粘結刮料機刮臂，而清理刮料機刮臂又是一件極不平安的任務。故正常消費時，噴頭轉速要控制得當，普通不超越250 r /min，要根據消費負荷確定轉速。 3.6 水解解吸系統操作指南 3.6.1 水解解吸系統操作原那么 水解解吸系統主要由三個解吸塔和一個水解塔組成，作用是把701-F中的氨、二氧化碳和尿素回收利用。在解吸塔中利用低壓蒸汽將工藝冷凝液中的NH3和CO2解吸

53、出來，再把物料送水解塔，利用3.8MPa蒸汽把其中的尿素水解，以NH3和CO2的方式送冷凝器中冷凝。最終使得水解解吸系統的排液中尿素和氨含量都低于5mg/L。 對于解吸操作，普通要到達四點要求： 1、解吸排液中盡能夠不含NH3和CO2以保證不污染環(huán)境和減少損失。 2、解吸出氣中盡能夠減少水的含量。 3、解吸壓力必需高于吸收系統壓力以保證解吸氣能暢通導入。 4、在滿足1、2條件前提下盡量節(jié)約蒸汽。 第三點要求決議了解吸操作的壓力，目前控制在0.4MPaA；塔底溫度應該是該操作壓力下水的沸點溫度，即143。 為滿足第二點要求，需求塔頂溫度越低越好，但為了回收解吸排水的余熱，也不能降的太低。普通為使

54、氣相中含水不超越50%V，要求氣相中水的分壓必需低于0.2MPaA，對應的飽和水汽的溫度為120，所以解吸塔出氣溫度不應超越120。又由于進解吸塔的氨水中NH3+ CO2%已達7%，因此控制解吸塔出氣溫度為116.6。 為滿足第4點要求，就要控制進塔物料的溫度，溫度低那么需多加蒸汽，而溫度太高進塔后會發(fā)生閃蒸，使氣相含水添加。普通使進塔溫度低于出氣溫度，控制在111.7。 水解塔的操作參數分別為：進料溫度TI-8103為190，出氣溫度TI-810為187，出液溫度TIC-811為200，水解塔壓力PIC-804為1.54MPa。 3.6.2 水解解吸系統的控制3.6.2.1 解吸塔出氣溫度的

55、控制 控制范圍：TI-805 113-117 控制目的：不超越120 相關參數：加熱蒸汽量FIC-8102、 氨水槽701-F濃度、 進口物料溫度TIC-803 控制方式：DCS自動調理或手動調理正常調整 影響要素調整方法FIC-8102 在100%負荷消費，其它相關參數均在目的范圍內時，FIC-8102的設計值為12672.7kg/h，正常消費時要控制FIC-8102與負荷相對應。FIC-8102控制過高，易導致TI-805超溫，不但會使低壓系統水含量高，而且也不利于節(jié)能。反之，FIC-8102控制過低，解吸塔塔板上不能到達充分的氣液平衡，水解排液又容易超標。701-F濃度 701-F中氨水

56、濃度直接影響到TI-805的高低，由于正常消費時解吸塔中的氣液相是平衡的，那么解吸塔出氣溫度就等于液體物料在該壓力下的沸點。當氨水濃度發(fā)生變化時，沸點也會發(fā)生變化隨濃度升高而降低，因此出氣溫度TI-805也隨之變化。普通來說，當701-F濃度在3.9-9%之間時，TI-805溫度約為120-110。TIC-803 解吸塔的進料溫度也會影響到出氣溫度TI-805的高低，進料溫度過高，假設不及時減加熱蒸汽量，TI-805勢必會升高；反之，進料溫度過低，假設不及時添加加熱蒸汽量，TI-805會下降，雖然有利于低壓系統水分的控制，但容易呵斥水解排液不合格。普通來說，為到達既節(jié)能又不致氣相含水添加的雙重

57、目的，應使解吸塔進料溫度TIC-803低于出氣溫度TI-805。在TI-805溫度為116.6時，控制TIC-803溫度為111.7。異常處置 景象緣由處置TI-805嚴重超溫1、進料溫度太高。2、加熱蒸汽流量太大。3、儀表熱偶失靈。1、手動或自動調理TIC-803，將進料溫度降下來；假設調理無效能夠TV-803閥壞，要及時聯絡儀表處置。2、FIC-8102要與負荷對應，參考FIC-801的流量，假設蒸汽給的太大要及時降下來；假設調理無效能夠FV-8102閥壞，要及時聯絡儀表處置。3、聯絡儀表檢查并校驗TI-805處的熱電偶。3.6.2.2 水解塔出液溫度的控制 控制范圍：TIC-811 200-205 控制目的：不超越5 相關參數：加熱蒸汽量FIC-809、 水解塔壓力PIC-804、 水解塔液位LIC-803 控制方式：DCS自動調理或手動調理正常調整影響要素調整方法FIC-809 在100%負荷消費，其它相關參數均在目的范圍內時，FIC-809的設計值為2581kg/h，正常消費時要控制FIC-809與