大唐尿素車間巡檢崗位操作法

1、 Q/DTCF-JS04-SC-xxx-2011 尿素車間巡檢崗位操作法2011年xx月xx日 發(fā)布 2011年xx月xx日實(shí)施大唐呼倫貝爾化肥有限公司發(fā)布目錄1 主題內(nèi)容與適用范圍- 1 -1.1 主題內(nèi)容- 1 -1.2 適用范圍- 1 -2 引用標(biāo)準(zhǔn)- 1 -3 原則流程- 1 -3.1 原料氨的凈化與輸送- 1 -3.2 尿素的合成- 2 -3.3 低壓分解和循環(huán)- 2 -3.4 蒸發(fā)和造粒- 3 -3.5 解吸和水解- 4 -3.6 尿素輸送和包裝- 4 -3.7 蒸汽與水- 5 -4 工作范圍及對(duì)外聯(lián)系- 7 -4.1 工作范圍- 7 -4.1.1 操作人員的職責(zé)及隸屬關(guān)系- 7

2、-4.1.2 崗位管理范圍- 7 -4.1.3 本崗位在生產(chǎn)過(guò)程中所處的地位及作用- 7 -4.2 相互聯(lián)系- 7 -5 工藝過(guò)程- 8 -5.1 生產(chǎn)工藝原理，包括化學(xué)反應(yīng)方程式- 8 -5.1.1 尿素合成- 8 -5.1.2 未反應(yīng)物的分離- 10 -5.1.3 未反應(yīng)物的回收- 11 -5.1.4 水解和解吸- 11 -5.1.5 尿液的蒸發(fā)與造粒- 12 -5.1.5.1 尿液的蒸發(fā)- 13 -5.1.5.2 熔融尿素的造粒- 13 -5.1.6 主要反應(yīng)方程式- 14 -5.2 生產(chǎn)工藝過(guò)程，包括本崗位的流程圖- 14 -5.2.1 生產(chǎn)工藝過(guò)程- 14 -5.2.2 帶控制點(diǎn)的工

3、藝流程圖- 15 -5.3 主要設(shè)備及其作用- 15 -5.4 生產(chǎn)控制參數(shù)、指標(biāo)- 15 -5.4.1 流量- 15 -5.4.2 溫度- 16 -5.4.3 壓力- 17 -5.4.4 液位- 18 -5.5 分析控制參數(shù)、指標(biāo)- 19 -5.6 主要控制儀表- 25 -5.6.1 流量- 25 -5.6.2 溫度- 25 -5.6.3 壓力- 25 -5.6.4 液位- 26 -5.7 報(bào)警及聯(lián)鎖的部位、警界及動(dòng)作規(guī)定- 27 -5.7.1 信號(hào)報(bào)警的部位、動(dòng)作與警界規(guī)定- 27 -5.7.2 聯(lián)鎖的部位、動(dòng)作與警界規(guī)定- 28 -5.8 安全生產(chǎn)注意事項(xiàng)- 28 -6 操作管理- 29

4、 -6.1 正常狀態(tài)下的操作控制方法- 29 -6.2 正常停車步驟和方法- 30 -6.2.1 合成、循環(huán)系統(tǒng)停車- 30 -6.2.2 蒸發(fā)系統(tǒng)停車- 31 -6.2.3 解吸、水解系統(tǒng)停車- 31 -6.3 正常開車步驟和方法- 32 -6.3.1 開車前的一般準(zhǔn)備工作- 32 -6.3.2 設(shè)備充液- 32 -6.3.3 引冷卻水- 34 -6.3.4 蒸汽系統(tǒng)建立- 35 -6.3.5 高壓圈蒸汽加空氣升溫鈍化- 36 -6.3.6 開車前準(zhǔn)備- 36 -6.3.7 合成、循環(huán)系統(tǒng)開車- 37 -6.3.8 蒸發(fā)系統(tǒng)開車- 38 -6.3.9 解吸水解系統(tǒng)開車- 39 -6.4 停車

5、后的系統(tǒng)處理- 39 -6.5 設(shè)備使用注意事項(xiàng)及正常維護(hù)保養(yǎng)- 40 -7 事故處理- 41 -7.1 異?，F(xiàn)象、產(chǎn)生原因、處理方法- 41 -7.2 緊急停車的規(guī)定- 42 -7.3 緊急停車步驟和方法- 42 -7.3.1 斷電- 42 -7.3.2 斷儀表空氣- 43 -7.3.3 斷冷卻水- 43 -7.4 緊急停車后系統(tǒng)開車步驟和方法- 44 -7.5 事故信號(hào)使用規(guī)定- 44 -8 安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)- 44 -8.1 崗位的火災(zāi)危險(xiǎn)類別和電氣防爆等級(jí)- 44 -8.2 有毒有害物質(zhì)的允許范圍及中毒搶救辦法- 44 -8.3 三廢物質(zhì)的允許排放范圍及排放量- 44 -8.4 排放

6、物質(zhì)的危害性- 45 -8.5 應(yīng)急預(yù)案- 45 -8.5.1 火災(zāi)- 45 -8.5.2 機(jī)械傷人- 46 -8.5.3 尿素和甲銨溶液泄漏- 47 -9 冬季生產(chǎn)注意事項(xiàng)- 47 -9.1 裝置正常運(yùn)行- 47 -9.2 開、停車- 48 - 68 -1 主題內(nèi)容與適用范圍1.1 主題內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)闡述了尿素生產(chǎn)中未反應(yīng)物分解與吸收原理、蒸發(fā)原理和原則流程，規(guī)定了開停車、正常生產(chǎn)操作的方法及正常工藝條件。1.2 適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于化肥公司尿素車間巡檢崗位。2 引用標(biāo)準(zhǔn)2.1 尿素車間生產(chǎn)工藝規(guī)程2.2 尿素車間安全技術(shù)規(guī)程2.3 尿素車間設(shè)備維護(hù)與檢修技術(shù)規(guī)程2.4 尿素產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3 原則

7、流程3.1 原料氨的凈化與輸送來(lái)自合成車間氨庫(kù)的液氨進(jìn)入車間壓力高于2.6MPa，溫度為40在液氨過(guò)濾器（S-2101A/B）內(nèi)除去鐵銹及觸媒粉等機(jī)械雜質(zhì)，入液氨緩沖槽（D-2101）。液氨自緩沖槽（D-2101）引入高壓液氨泵（P-2103A/B/C）加壓至16MPa，經(jīng)過(guò)高壓噴射器（J-2101）送入高壓甲銨冷凝器（E-2102）。高壓液氨泵（P-2103A/B/C）為高壓往復(fù)式泵，可自身調(diào)節(jié)流量。3.2 尿素的合成從高壓甲銨冷凝器（E-2102）底部來(lái)的液體甲銨和少量的氨和二氧化碳，進(jìn)入尿素合成塔（R-2101）反應(yīng)，合成反應(yīng)壓力約14.2MPa,溫度約183。合成反應(yīng)液從塔下出口排出，

8、進(jìn)入氣提塔（E-2101），與二氧化碳?xì)怏w逆流接觸。管間以蒸汽加熱，合成反應(yīng)液中過(guò)剩氨及未轉(zhuǎn)化的甲銨將被氣提蒸出和分解，從塔項(xiàng)排出。尿液及少量未分解的甲銨從塔底排出。從氣提塔（E-2101）頂排出的186的氣體，與新鮮氨和高壓洗滌器（E-2103）來(lái)的甲銨液在14.1MPa下一起進(jìn)入高壓甲銨冷凝器（E-2102）頂部。在高壓甲銨冷凝器（E-2102）內(nèi)大部分氨和二氧化碳反應(yīng)生成甲銨，由高壓甲銨冷凝器底部導(dǎo)出進(jìn)入尿素合成塔（R-2101）。進(jìn)一步反應(yīng)生成尿素。從尿素合成塔（R-2101）頂排出的未反應(yīng)的少量氨、二氧化碳及惰性氣體，進(jìn)入高壓洗滌器（E-2103）。用高壓甲銨液將氣體中的氨和二氧化碳

9、進(jìn)行冷凝吸收，然后經(jīng)高壓甲銨冷凝器（E-2102）再返回合成塔（R-2101），不凝的惰性氣體和很少量的氨氣，自高壓洗滌器（E-2103）排出高壓系統(tǒng)，經(jīng)4bar吸收塔（T-2101）洗滌后放空。3.3 低壓分解和循環(huán)來(lái)自氣提塔（E-2101）底部的尿素甲銨溶液，經(jīng)減壓至0.35MPa，進(jìn)入精餾塔（T-2102）頂部。采用0.45MPa蒸汽加熱精餾。甲銨進(jìn)一步分解，精餾后的氣體約108與來(lái)自解吸塔回流冷凝器（E-2119）的部分冷凝液一并進(jìn)入低壓甲銨冷凝器（E-2107）。兩相并流上升進(jìn)行冷凝，產(chǎn)生的熱量，被冷卻水帶走，氣液混合物從低壓甲銨冷凝器（E-2107）上部溢流到低壓甲銨冷凝器液位槽（

10、D-2104），進(jìn)行氣液分離。液體從液位槽底部導(dǎo)出，經(jīng)高壓甲銨泵（P-2104A/B/C）升壓到15.2MPa左右，送高壓洗滌器（E-2103）；液位槽分離出的氣體，進(jìn)入常壓吸收塔（T-2103）。未被吸收的惰性氣體放空。3.4 蒸發(fā)和造粒出精餾塔（T-2102）底的尿素溶液約135，經(jīng)減壓，送閃蒸槽（V-2108）(下設(shè)加熱器)，壓力約為0.045MPa。經(jīng)加熱閃蒸，尿液濃度約78%（尿素質(zhì)量）進(jìn)入尿液貯槽（V-2102）。閃蒸汽進(jìn)入一段蒸發(fā)冷凝器（E-2110）冷凝。尿液貯槽（V-2102）的尿液通過(guò)尿液泵（P-2106A/B）送入一段蒸發(fā)器（E-2108）。一段蒸發(fā)器（E-2108）的操

11、作壓力0.033 MPa，溫度130，在此溶液被濃縮至約95%。然后通過(guò)U型管道直接減壓進(jìn)入二段蒸發(fā)器（E-2109）。二段蒸發(fā)器（E-2109）的操作壓力0.0034 MPa，溫度138140，在此溶液被濃縮至99.7%。熔融尿素利用熔融尿素泵（P-2108A/B）送至造粒塔（T-21A01）頂造粒。固體顆狀尿素收集于造粒塔底部，用刮料機(jī)M-21A01將尿素顆粒刮入溜槽中，由皮帶輸送機(jī)送至包裝工序。離開造粒塔頂部的粉塵經(jīng)沉降段分離后排入大氣。一段蒸發(fā)分離器（D-2105）和二段蒸發(fā)分離器（D-2106）及閃蒸槽（V-2108）來(lái)的氣體分別經(jīng)噴射器升壓、冷凝器冷凝處理。冷凝液進(jìn)入氨水槽（V-2

12、105），未冷凝氣體經(jīng)升壓后送入常壓吸收塔（T-2103）進(jìn)一步回收氨。3.5 解吸和水解氨水槽（V-2105）中的氨水經(jīng)解吸泵（P-2111A/B）加壓和換熱升溫至105后送解吸塔（T-2105），解吸塔（T-2105）操作壓力為0.3MPa。解吸塔（T-2105）分上下兩段，出解吸塔（T-2105）上段的液體，經(jīng)泵升壓和換熱后，進(jìn)入水解器（D-2115）。水解器（D-2115）通入2.6MPa，225蒸汽加熱，使液體中所含的少量尿素水解成氨和二氧化碳。氣相進(jìn)入解吸塔（T-2105）上段上部，液相經(jīng)換熱后，進(jìn)入解吸塔（T-2105）下段上部，塔底操作溫度為143。出解吸塔（T-2105）頂?shù)?/p>

13、氣相，經(jīng)回流冷凝器（E-2119）冷凝后，冷凝液一部分作為回流液回到解吸塔（T-2105）頂部，另一部分冷凝液，送低壓甲銨冷凝器（E-2107）。未被冷凝的氣體進(jìn)入常壓吸收塔（T-2103），進(jìn)一步回收氨和二氧化碳后放空。解吸塔（T-2105）底排出的工藝?yán)淠汉焙湍蛩鼐?ppm。經(jīng)換熱冷卻后送水煤漿氣化作制漿用水。3.6 尿素輸送和包裝造粒塔（T-21A01）底出來(lái)的尿素顆粒產(chǎn)品，通過(guò)導(dǎo)料槽落到產(chǎn)品帶式輸送機(jī)上, 尿素顆粒通過(guò)該輸送機(jī)由造粒塔底一直爬升到包裝樓的四層,傾角約11，水平距離約100米。在該輸送機(jī)的水平段安裝有電子計(jì)量秤,對(duì)來(lái)自生產(chǎn)裝置的尿素顆粒產(chǎn)品的產(chǎn)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和累計(jì)。在

14、包裝樓的四層由該輸送機(jī)轉(zhuǎn)卸到可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)上，再由可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)卸料，分配到四個(gè)包裝料倉(cāng)中。在包裝料倉(cāng)中的尿素顆粒產(chǎn)品靠重力經(jīng)管道進(jìn)入全自動(dòng)包裝機(jī)的稱重、包裝單元。在包裝機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)成品的全自動(dòng)稱重，稱重后的袋子通過(guò)立式輸送機(jī)進(jìn)入夾口整形、折邊、封口工序后，袋子經(jīng)倒袋機(jī)放倒，通過(guò)重量復(fù)檢機(jī)，不合格包裝袋被揀選剔除后，合格的袋子在過(guò)渡輸送機(jī)上被打印標(biāo)記，并由碼垛機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)碼垛。再由叉車堆放在產(chǎn)品袋裝倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。根據(jù)需要，再由叉車轉(zhuǎn)運(yùn)到裝車站臺(tái)，并裝汽車外運(yùn)。3.7 蒸汽與水a(chǎn) 高壓蒸汽來(lái)自動(dòng)力車間2.5MPa的高壓蒸汽，經(jīng)由FRQ21210流量計(jì)進(jìn)入車間，分別經(jīng)過(guò)高壓蒸汽飽和器（D-2112

15、）、中壓蒸汽飽和器（D-2113）產(chǎn)生2.0MPa、0.8MPa的蒸汽去裝置各處使用。同時(shí)一部分2.5MPa的高壓蒸汽亦直接去水解器（E-2115）、脫氫加熱器（E-2202）作為熱源。另外，此高壓蒸汽也作為中、低壓蒸汽回路的補(bǔ)充汽源。b 飽和蒸汽系統(tǒng)由中壓蒸汽飽器（D-2113）產(chǎn)生的壓力為0.88MPa的蒸汽,用于一、二段蒸發(fā)的熱源及其各物料管道的保溫。由高壓甲銨冷凝器（E-2102）附帶的蒸汽包（D-2102A/B）產(chǎn)生的0.45MPa的蒸汽，用于各低溫管道的伴熱。其所有的蒸汽冷凝液均通過(guò)疏水器進(jìn)入鍋爐給水罐（D-2114）及蒸汽冷凝液槽（V-2103）。其蒸汽冷凝液經(jīng)鍋爐給水泵（P-2

16、119A/B）送入汽包（D-2102）供本裝置循環(huán)使用；經(jīng)蒸汽冷凝液泵（P-2109A/B）送入界區(qū)蒸汽冷凝液管網(wǎng)。c 壓縮機(jī)廠房冷卻水來(lái)自水汽車間循水管網(wǎng)的冷卻水，溫度低于30，壓力高于0.5MPa，經(jīng)水過(guò)濾器分別進(jìn)入壓縮機(jī)一、二、三、四段冷卻器，氣缸夾套及循環(huán)油冷卻器，中壓二氧化碳冷卻器（E-2203）冷卻后匯集于回水總管，各回水總管裝有溫度測(cè)量及截止閥以調(diào)節(jié)水量。上水總管設(shè)有低壓報(bào)警系統(tǒng)。d 循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)冷卻水來(lái)自水汽車間循水管網(wǎng)的冷卻水，溫度低于30，壓力高于0.5MPa，經(jīng)過(guò)濾器分別進(jìn)入4bar吸收塔冷卻器（E-2105）、常壓吸收塔冷卻器（E-2114）、一段蒸發(fā)冷凝器（E-211

17、0）、二段蒸發(fā)冷凝器（E-2111）、回流冷凝器（E-2119）、低壓蒸汽冷凝器（E-2126）、二段蒸發(fā)后冷凝器（E-2112）、蒸汽冷凝器（E-2122）、蒸汽冷凝液冷卻器（E-2125）、廢水冷卻器（E-2120）、低壓甲銨冷凝器循環(huán)水冷卻器（E-2124）、高壓洗滌器循環(huán)水冷卻器（E-2123）。上水總管設(shè)有低壓報(bào)警系統(tǒng)。4 工作范圍及對(duì)外聯(lián)系4.1 工作范圍4.1.1 操作人員的職責(zé)及隸屬關(guān)系在班長(zhǎng)的直接領(lǐng)導(dǎo)下，與總控、壓縮、泵房、包裝崗位在生產(chǎn)上保持密切配合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作，共同處理生產(chǎn)中問(wèn)題，同時(shí)與分析、電氣、維修、儀表、動(dòng)力車間、空分、水汽等有關(guān)車間、崗位聯(lián)系，處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的

18、問(wèn)題，必要時(shí)可直接與調(diào)度室、消防隊(duì)等取得聯(lián)系，處理各種問(wèn)題。4.1.2 崗位管理范圍負(fù)責(zé)本崗位的全部設(shè)備、電話、防護(hù)用品、消防器材、門窗使用、管理、維護(hù)、保養(yǎng)工作。4.1.3 本崗位在生產(chǎn)過(guò)程中所處的地位及作用a 地位：巡檢崗位在生產(chǎn)過(guò)程中協(xié)助總控崗位做好尿素裝置各系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)操作。b 作用：使尿素工藝生產(chǎn)調(diào)節(jié)控制在最佳狀態(tài)，維持裝置安全、穩(wěn)定、低耗、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。4.2 相互聯(lián)系4.2.1 在正常情況下，本崗位操作人員要及時(shí)將生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行情況向班長(zhǎng)匯報(bào)，便于班長(zhǎng)對(duì)裝置運(yùn)行情況做到全面掌握。4.2.2 非正常狀態(tài)下，巡檢崗位操作人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，應(yīng)及時(shí)處理，不能處理的應(yīng)立即上報(bào)給班長(zhǎng)，并及時(shí)通

19、知相關(guān)崗位。5 工藝過(guò)程5.1 生產(chǎn)工藝原理，包括化學(xué)反應(yīng)方程式5.1.1 尿素合成本車間是由液氨和氣體二氧化碳為原料生產(chǎn)尿素的，其反應(yīng)式如下：2NH3 + CO2 CO（NH2）2 + H2O + 101.5kJ/mol一般認(rèn)為該反應(yīng)分兩步進(jìn)行第一步：二氧化碳與氨反應(yīng)生氨基甲酸銨，故稱為甲銨生成反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下： 2NH3（氣）+CO2（氣）NH2COONH4 （液） （H=+117kJ/mol）第二步：甲銨脫水生成尿素的反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：NH2COONH4 （液） CO（NH2）2（液）+H2O（液） （H=-15.5kJ/mol）這兩個(gè)都是可逆反應(yīng)，第一步進(jìn)行的比較完全，當(dāng)壓力在

20、8.0MPa時(shí)（本規(guī)程除特殊標(biāo)出外，均為表壓）、溫度在160時(shí)幾乎是瞬間完成的，并放出大量的熱。第二步反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速度較緩慢并且不完全，是整個(gè)反應(yīng)的控制步驟。尿素只能在液相中生成，因此，甲銨必須保持液態(tài)。要使甲銨以液相存在，合成塔內(nèi)的溫度必須高于甲銨的熔點(diǎn)。一般認(rèn)為純甲銨的熔點(diǎn)為152，水的存在可以使甲銨的熔點(diǎn)降低。甲銨是不穩(wěn)定化合物，加熱時(shí)易分解，提高壓力可提高甲銨的穩(wěn)定性，甲銨的離解壓力隨著溫度的升高而升高，所以提高壓力可以使甲銨在其熔點(diǎn)溫度以上以液相狀態(tài)存在。因此，尿素合成是在高溫下進(jìn)行的。生成尿素反應(yīng)進(jìn)行的程度用二氧化碳轉(zhuǎn)化成尿素的百分?jǐn)?shù)（簡(jiǎn)稱二氧化碳轉(zhuǎn)化率）來(lái)表示。影響轉(zhuǎn)化率

21、的因素比較多，根據(jù)尿素合成的相律分析，溫度、氨碳比（摩爾比）和水碳比（摩爾比）是影響轉(zhuǎn)化率的主要因素，另外，壓力、填充度、生產(chǎn)強(qiáng)度、二氧化碳純度也有一定的影響。a 溫度的影響合成尿素反應(yīng)溫度應(yīng)在甲銨的熔點(diǎn)以上，提高操作溫度使二氧化碳轉(zhuǎn)化率提高，反應(yīng)速度加快，對(duì)反應(yīng)平衡來(lái)說(shuō)是有利的，但是溫度不能過(guò)高，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，物系平衡壓力提高，設(shè)備的腐蝕速度加快，所以工業(yè)生產(chǎn)中，合成塔的溫度一般控制在186左右。b 氨碳比的影響提高氨碳比能提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率，這是因?yàn)檫^(guò)剩的氨能與甲銨脫水后的水結(jié)合生成NH4OH,使水變成了其它物質(zhì)，相當(dāng)于移去了部分生成物，促使化學(xué)反應(yīng)向著生成尿素的方向進(jìn)行，從而提高了二氧化

22、碳轉(zhuǎn)化率。c 水碳比的影響水碳比增加，將使平衡轉(zhuǎn)化率降低，有的試驗(yàn)指出：每當(dāng)物料中水碳比增加0.1時(shí)，轉(zhuǎn)化率降低1左右。d 壓力的影響在合成尿素的過(guò)程中，壓力不能隨意改變，而決定于溫度、氨碳比、水碳比，由于甲銨分解將會(huì)引起轉(zhuǎn)化率的下降，所以壓力應(yīng)高于該溫度下的甲銨離解壓力，即大于平衡壓力。e 惰氣的影響從合成氨裝置來(lái)的原料二氧化碳?xì)庵泻猩倭慷栊詺怏w。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中還需要加入防腐空氣，因而在高壓系統(tǒng)中有惰性氣體存在，這些氣體既不參加反應(yīng)，還占有一定的空間，且能促使液相中的氨逸出，降低了液相中氨的含量，使二氧化碳轉(zhuǎn)化率下降。5.1.2 未反應(yīng)物的分離在合成尿素過(guò)程中，進(jìn)入尿素合成塔的氨和二氧

23、化碳不能全部轉(zhuǎn)化成尿素，其余的氨和二氧化碳以甲銨、游離氨、二氧化碳的形態(tài)存在于尿素合成液中，為了實(shí)現(xiàn)原料的回收，必須把二者從尿液中分離出來(lái)。本工藝采用CO2氣提、低壓分解及閃蒸三個(gè)工序來(lái)進(jìn)行未反應(yīng)物的分離。甲銨分解反應(yīng)是甲銨生成逆反應(yīng)，其反應(yīng)式為：NH4OCONH2（液） 2NH3（氣）CO2（氣）（H=-117kJ/mol）從反應(yīng)式可知，甲銨分解反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，因此在溫度一定，降低壓力或壓力一定，提高溫度的情況下，均可使反應(yīng)過(guò)程朝著分解方向進(jìn)行。雖然壓力低有利于分解反應(yīng)，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于分解氣的冷凝吸收需要有一定壓力，因而在分解過(guò)程中不可能采用過(guò)低的壓力，這樣便增設(shè)了低壓循環(huán)加

24、熱器，將溶液加熱到135,即采用了提高分解溫度的辦法，促使甲銨分解。閃蒸亦是利用出精餾塔尿液自身能量，采取突然減壓的辦法，使尿液中的水份迅速氣化，從而使液相中殘留的氨與二氧化碳隨之轉(zhuǎn)至氣相，達(dá)到未反應(yīng)物分離的目的。5.1.3 未反應(yīng)物的回收用含氨工藝?yán)淠汉拖∪芤何斩趸己桶钡倪^(guò)程，兼有物理吸收和化學(xué)吸收過(guò)程。氣體中的二氧化碳和氨被液體吸收，為物理吸收。稀溶液作吸收液，在壓力不大的情況下，吸收服從亨利定律。而被吸收的氣體在液相中發(fā)生甲銨生成反應(yīng)，為化學(xué)吸收。此時(shí)，吸收過(guò)程應(yīng)服從化學(xué)平衡關(guān)系。由于尿素工藝?yán)淠翰⒎鞘窍∪芤?，而且冷凝吸收又非是?jiǎn)單的物理吸收過(guò)程，所以不能用享利定律來(lái)討論，必須

25、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，并繪制成相圖，才能分析判斷冷凝吸收進(jìn)行的程度。根據(jù)上述原理，本工藝采用了三個(gè)低壓力等級(jí)來(lái)對(duì)分解氣體進(jìn)行吸收。5.1.4 水解和解吸解吸原理可以認(rèn)為主要是精餾氣提過(guò)程，在工業(yè)上此過(guò)程是這樣實(shí)現(xiàn)的：用低壓蒸汽加熱塔底溶液，使其溫度升高至沸點(diǎn)，此時(shí)氣體因在溶液中的溶解度降低而釋放出來(lái)，使塔底溶液含有CO2和NH3很少，蒸汽帶著CO2和NH3自下而上與自上而下溫度較低的液體進(jìn)行熱量與質(zhì)量交換，此時(shí)，下降的液體溫度升高，而上升的蒸汽遇冷而部分冷凝，在此過(guò)程中，氣相中CO2和NH3的分壓相對(duì)提高，液相中的CO2和NH3的含量則下降，這樣在排出氣中可得到較高的CO2和NH3含量，而在排出液中則CO

26、2和NH3含量最低，達(dá)到分離的目的。在工業(yè)生產(chǎn)中，解吸系統(tǒng)還要考慮以下兩點(diǎn)：一是從解吸塔頂部排出的氣體中，含水量要盡量減少，這是因?yàn)榻馕鼩饫淠螅祷氐降蛪汗ば蜻M(jìn)行利用，溶液濃度過(guò)低不利于裝置水平衡；二是熱量的利用要合理充分，要盡量節(jié)約蒸汽用量。水解過(guò)程首先是生成甲銨，然后轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}，最后再分解成二氧化碳和氨，其反應(yīng)式如下： CONH22H2O NH4COONH2 NH4COONH2 H2O NH42CO3（NH4）2CO3 2NH3 （氣） CO2（氣） H20上述反應(yīng)可用一個(gè)總反應(yīng)式表示：CONH22 H2O 2NH3（氣） CO2（氣）將水解出來(lái)的這部分氨與二氧化碳返回解吸塔中，最后

27、即達(dá)到回收原料的目的。5.1.5 尿液的蒸發(fā)與造粒尿素?zé)岱€(wěn)定性較差，尿液加熱到較高溫度時(shí)，產(chǎn)生水解和縮合反應(yīng)。影響副反應(yīng)的因素較多，主要是溫度、停留時(shí)間、氨分壓等。當(dāng)溫度上升到130以上時(shí)，使副反應(yīng)加快，在高溫下停留的時(shí)間越長(zhǎng)，副反應(yīng)的生成物也越多，氨分壓越低副反應(yīng)的速度也越快。尿素溶液在加熱蒸發(fā)過(guò)程中，如操作壓力不變，其沸點(diǎn)將隨溶液濃度的增加而升高，在一定溫度下，溶液達(dá)到飽和以后，就固定不變，與加熱時(shí)間無(wú)關(guān)。在同一溫度下，蒸發(fā)操作壓力越低，相應(yīng)飽和尿液濃度就越高，因此真空蒸發(fā)有利于尿液的濃縮。尿素溶液在較低的壓力下（26.66kPa絕壓），其飽和線穿過(guò)結(jié)晶線相交兩點(diǎn)，稱之為第一沸點(diǎn)K1和第二

28、沸點(diǎn)K2，尿素溶液在第一沸點(diǎn)K1和第二沸點(diǎn)K2區(qū)間為氣固狀態(tài)。尿液的這種特點(diǎn)決定了在很低的壓力下，一次蒸發(fā)獲得 高濃度的尿液是不可能的，只能在某一不產(chǎn)生結(jié)晶的真空范圍和濃度下，將尿液濃縮，把較高濃度的尿液，再在另一段蒸發(fā)器內(nèi)，更低的壓力下，在第二沸點(diǎn)以上的溫度范圍內(nèi)濃縮到更高的濃度。5.1.5.1 尿液的蒸發(fā)根據(jù)尿素溶液的上述特點(diǎn)，我們選擇溫度盡可能低，停留時(shí)間盡可能短的最佳工藝過(guò)程。在一段蒸發(fā)中，為了要得到最低的操作溫度，較高的尿液濃度，段蒸發(fā)壓力稍高于26.66kPa（絕壓）、溫度為130，在這個(gè)條件下，尿液濃度可達(dá)到95%以上，縮二脲生成量也不太多。在二段蒸發(fā)中，壓力降到6.67kPa（

29、絕）、溫度在138140的范圍內(nèi)（即比第二沸點(diǎn)稍高）可得到含水量為0.3%的熔融尿素。為了縮短停留時(shí)間均采用快速膜式蒸發(fā)加熱器，使出一段蒸發(fā)加熱器管端成膜氣速約為60m/s，二段大于160 m/s以上。5.1.5.2 熔融尿素的造粒熔融尿素的造粒是在造粒塔內(nèi)進(jìn)行的。熔融尿素經(jīng)噴頭噴灑后與冷卻介質(zhì)空氣逆流相遇被冷卻，溫度降至熔點(diǎn)開始結(jié)晶，凝固成尿素顆粒繼續(xù)降落，被上升的空氣不斷冷卻到60以下，最后落到塔底。尿素顆粒最終的溫度取決于散落高度和通風(fēng)量，在高度一定的情況下，用通風(fēng)量來(lái)控制顆粒溫度，尿素粒子在不同溫度下的表面蒸汽壓是不一樣的。溫度越低，其表面的蒸汽壓就越低，所以，我們根據(jù)本地區(qū)的空氣濕度

30、和溫度情況選擇尿素粒子的溫度，盡量使尿素粒子不吸濕。5.1.6 主要反應(yīng)方程式a 尿素合成反應(yīng)方程式2NH3（氣）+CO2（氣）NH2COONH4 （液） （H=+117kJ/mol）NH2COONH4 （液） CO（NH2）2（液）+H2O（液） （H=-15.5kJ/mol）b 甲銨分解反應(yīng)方程式NH4OCONH2（液） 2NH3（氣）CO2（氣）c 脫硫反應(yīng)方程式 2Fe(0H)3 + 3H2S = Fe2S3 + 6H2O5.2 生產(chǎn)工藝過(guò)程，包括本崗位的流程圖5.2.1 生產(chǎn)工藝過(guò)程本崗位生產(chǎn)工藝過(guò)程有尿素合成、未反應(yīng)物回收、蒸發(fā)與造粒三個(gè)工序。5.2.2 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖后附。

31、5.3 主要設(shè)備及其作用序號(hào)設(shè)備名稱設(shè) 備 作 用1氣提塔回收合成液中氨和二氧化碳2高壓冷凝器生成甲銨并冷凝3合成塔甲銨脫水生成尿素4高壓洗滌器回收未反應(yīng)的氨和二氧化碳并生成甲銨5精餾塔回收氨和二氧化碳送入低壓甲銨冷凝器6一段蒸發(fā)器蒸出尿液中的水7二段蒸發(fā)器蒸出尿液中的水8解吸塔回收氨和二氧化碳返回合成系統(tǒng)及排掉生產(chǎn)中的水9水解器尿素水解后回收氨和二氧化碳返回合成系統(tǒng)5.4 生產(chǎn)控制參數(shù)、指標(biāo)5.4.1 流量序號(hào)名 稱儀表位號(hào)單位指標(biāo)1低壓甲銨冷凝器補(bǔ)氨流量計(jì)FI21221m3/h0.42一段蒸發(fā)冷凝器儀表空氣流量計(jì)FICV21222m3/h3二段蒸發(fā)后冷凝器儀表空氣流量計(jì)FICV21223m

32、3/h4二段蒸發(fā)冷凝器儀表空氣流量計(jì)FICV21224m3/h5一段蒸發(fā)冷凝器沖洗流量計(jì)FI21233m3/h6二段蒸發(fā)后冷凝器沖洗流量計(jì)FI21226m3/h7二段蒸發(fā)冷凝器沖洗空氣流量計(jì)FI21227m3/h8二段蒸發(fā)分離器百葉窗沖洗流量計(jì)FICV21225m3/h9一段蒸發(fā)分離器百葉窗沖洗流量計(jì)FI21229m3/h10一段蒸發(fā)分離器儀表空氣流量計(jì)FICV21230m3/h11二段蒸發(fā)分離器升氣管沖洗流量計(jì)FI21231m3/h12升壓器喉管沖洗流量計(jì)FI21232m3/h2.95.4.2 溫度序號(hào)名 稱儀表位號(hào)單位指標(biāo)1高壓液氨泵密封水上水溫度TG21251A/B/C452尿液貯槽溫度

33、TG212523氨水槽溫度TG21253474碳銨封閉排放槽溫度TG212545低壓蒸汽冷凝器前溫度TG212551376蒸汽冷凝液槽溫度TG21256407蒸汽冷凝液冷卻器后溫度TG21257458高調(diào)水冷卻器后溫度TG212581209低調(diào)水冷卻器后溫度TG2125955104bar吸收塔冷卻器循環(huán)冷卻水回水溫度TG212604011常壓吸收塔循環(huán)冷卻器循環(huán)冷卻水回水溫度TG212614012一段蒸發(fā)冷凝器循環(huán)冷卻水回水溫度TG2126313二段蒸發(fā)冷凝器循環(huán)冷卻水回水溫度TG2126414二段蒸發(fā)后冷凝器循環(huán)冷卻水回水溫度TG2126515蒸汽冷凝器循環(huán)冷卻水回水溫度TG21266401

34、6蒸汽冷凝液冷卻器循環(huán)冷卻水回水溫度TG212684017廢水冷卻器循環(huán)冷卻水回水溫度TG212694018低調(diào)水循環(huán)水冷卻器循環(huán)冷卻水回水溫度TG212704019高調(diào)水循環(huán)水冷卻器循環(huán)冷卻水回水溫度TG212714020高壓液氨泵循環(huán)冷卻水回水溫度TG21272A/B/C21高壓甲銨泵循環(huán)冷卻水回水溫度TG21273A/B/C22低壓蒸汽冷凝器循環(huán)冷卻水回水溫度TG2127423解吸塔頂溫度TG2131211124解吸塔底溫度TG21313143.725解吸塔換熱器后溫度TG2131410526水解器溫度TG2132113027水解器溫度TG2132213028水解器溫度TG2132313

35、029水解器溫度TG2132413030水解器溫度TG2132513031水解器溫度TG213261305.4.3 壓力序號(hào)名 稱儀表位號(hào)單位指標(biāo)1高壓洗滌器氣相沖洗水壓力PG21233Mpa(G)2大降液管開車升溫中壓蒸汽壓力PG21234Mpa(G)2.53高壓洗滌器排放雙閥沖洗水壓力PG21235Mpa(G)4高壓圈沖洗水總管壓力PG21236Mpa(G)5氨角閥后沖洗水壓力PG21237Mpa(G)6二氧化碳大閥后沖洗水壓力PG21238Mpa(G)7氣提塔前開車升溫中壓蒸汽壓力PG21239Mpa(G)2.58高壓圈排放總管沖洗水壓力PG21240Mpa(G)9高壓甲銨泵出口沖洗水總

36、管壓力PG21246Mpa(G)10一段蒸發(fā)冷凝器壓力PG21247Mpa(G)-0.0711二段蒸發(fā)后冷凝器壓力PG21248Mpa(G)-0.0712二段蒸發(fā)冷凝器壓力PG21249Mpa(G)-0.08913低壓噴射蒸汽壓力PG21253Mpa(G)0.3514二段蒸發(fā)分離器壓力PG21254Mpa(G)-0.09715一段蒸發(fā)分離器壓力PG21255Mpa(G)-0.06816升壓器噴射蒸汽壓力PG21256Mpa(G)0.3517一段蒸發(fā)器低壓蒸汽壓力PG21259Mpa(G)0.3518高壓汽包壓力PG21261Mpa(G)1.9619低壓汽包壓力PG21262A/BMpa(G)0

37、.3520中壓汽包壓力PG21263Mpa(G)0.821中壓蒸汽界區(qū)壓力PG21264Mpa(G)2.522蒸發(fā)造粒系統(tǒng)低壓蒸汽壓力PG21265Mpa(G)0.3523低壓蒸汽冷凝器前壓力PG21268Mpa(G)0.3524循環(huán)冷卻水管網(wǎng)上水總管壓力PG21274Mpa(G)0.425循環(huán)冷卻水管網(wǎng)回水總管壓力PG21275Mpa(G)0.2262200號(hào)循環(huán)冷卻水管網(wǎng)上水總管壓力PG22276Mpa(G)0.427氮?dú)馊ヒ粯歉邏罕锰帀毫G21277Mpa(G)28氮?dú)馊ザ趸級(jí)嚎s機(jī)廠房壓力PG21278Mpa(G)29工廠空氣去二氧化碳?jí)嚎s機(jī)廠房壓力PG21279Mpa(G)30進(jìn)

38、包裝系統(tǒng)工廠空氣壓力PG21280Mpa(G)31開車鈍化空氣壓力PG21281Mpa(G)32進(jìn)界區(qū)儀表空氣總管壓力PG21282Mpa(G)0.733解吸塔頂壓力PG21306Mpa(G)0.19634解吸塔底壓力PG21307Mpa(G)0.355.4.4 液位序號(hào)名 稱儀表位號(hào)單位指標(biāo)1液氨緩沖槽液位LG21231mm3502高壓汽包液位LG21232mm8303低壓汽包液位LG21233mm8204中壓汽包液位LG21234mm6755鍋爐給水罐液位LG21235mm5006水解器液位LG21311mm5005.5 分析控制參數(shù)、指標(biāo)序號(hào)取樣點(diǎn)工藝物流位 置要測(cè)定組分控制指標(biāo)儀器及分

39、析方法分析頻次開車正常1AP-21103液氨液氨緩沖槽(D-2101)出口油2mg/kg紅外光譜法每班/一次每天/一次Fe5mg/L分光光度法每班/一次每天/一次水最大0.1%(重量)卡爾.費(fèi)休法每班/一次每天/一次殘留物含量0.1%(重量)重量法每班/一次每天/一次NH399.9%(重量)差減法每班/一次每天/一次2AP-22107CO2氣體脫氫反應(yīng)器(R-2203)出口管線氫氣0.5mg/Nm3氣相色譜分析法按需要按需要3AP-21204尿液CO2氣提塔(T-2101)出液NH37.9%（w）滴定法按需要一次/天CO210.2%（w）滴定法按需要一次/天尿素55.6%（w）滴定法按需要一次

40、/天縮二脲0.24%（w）滴定法按需要一次/天Fe實(shí)測(cè)分光光度法/AA法按需要一次/天Ni實(shí)測(cè)分光光度法/AA法按需要一次/天4AP-21203氣體合成塔(R-2101)頂氣體出口管線NH3實(shí)測(cè)%（w）滴定法按需要按需要CO2實(shí)測(cè)%（w）吸收滴定法按需要按需要H2O實(shí)測(cè)%（w）重量法按需要按需要5AP-21201尿液合成塔(R-2101)出液NH330.2%（w）滴定法按需要一次/班CO217.5%（w）滴定法按需要一次/班尿素34.4%（w）滴定法按需要一次/班Ni實(shí)測(cè)%（w）分光光度法/AA法按需要一次/班Fe實(shí)測(cè)%（w）分光光度法/AA法按需要一次/班6AP-21305氣體精餾塔(T-2

41、102)氣相出口管線NH332.8%（w）滴定法按需要按需要CO250.1%（w）滴定法按需要按需要惰性氣體0.07%（w）氣相色譜法按需要按需要7AP-21303液體精餾塔(T-2102) 出口下液管線NH32.15%（w）滴定法按需要按需要CO21.1%（w）滴定法按需要按需要尿素68.4%（w）滴定法按需要一次/天按需要縮二脲0.32%（w）分光光度法8AP-21301氣體低壓甲銨冷凝器液位槽(D-2104)氣相出口管線NH3實(shí)測(cè)%（w）滴定法按需要按需要9AP-21306甲銨液低壓甲銨冷凝器液位槽(D-2104)出液管線NH330.68%（w）吸收稱量法按需要每班/一次CO237.90

42、%（w）CO2快速測(cè)定管法按需要每班/一次10AP-21205放空氣4bar吸收塔(T-2101)放空管線NH3實(shí)測(cè)%（w）滴定法按需要按需要11AP-21304尿液尿液泵(P-2106)進(jìn)口管線NH30.44%（w）滴定法按需要每班/一次CO20.11%（w）滴定法按需要每班/一次尿素78.50%（w）滴定法按需要每班/一次Ni0.38%（w）分光光度法按需要每班/一次12AP-21302氣體解吸塔(T-2103)氣相出口管線NH3%實(shí)測(cè)%（w）吸收稱量法按需要按需要13AP-21701氨水解吸給料泵(P-2111)入口管線NH37.95%（w）滴定法按需要按需要CO21.22%（w）滴定法

43、按需要按需要14AP-21705密封水廢水冷卻器(E-2120)出口管線NH3實(shí)測(cè)%（w）滴定法按需要按需要15AP-21707冷凝液回流泵(P-2113)入口管線NH336.7%（w）滴定法按需要按需要CO223.8%（w）滴定法按需要按需要16AP-21706冷凝液水解換熱器(E-2118)出口管線NH3%實(shí)測(cè)%（w）滴定法按需要按需要Ur%1mg/L滴定法按需要按需要17AP-21601尿素成品尿素成品庫(kù)總氮46.3%（w）滴定法按需要每班/一次H2O0.5%（w）卡爾.費(fèi)休法按需要每班/一次粒度(0.85-2.8mm)90%篩分法按需要每班/一次沖擊強(qiáng)度20N/粒物性測(cè)試法按需要每班/

44、一次縮二脲0.9%（w）分光光度法按需要每班/一次游離氨150mg/L分光光度法按需要每班/一次18AP-21702冷凝液一段蒸發(fā)冷凝器(E-2110)下液管線尿素3.5%(wt)滴定法按需要按需要NH34.2%(wt)滴定法按需要按需要CO20.6%(wt)滴定法按需要按需要19AP-21703冷凝液二段蒸發(fā)冷凝器(E-2111)下液管線尿素2.9%(wt)滴定法按需要按需要NH32.6%(wt)滴定法按需要按需要20AP-21105A/B/C水高壓液氨泵(P-2103A/B/C)出口NH3實(shí)測(cè)mg/L滴定法按需要按需要21AP-21401熔融尿素熔融尿素泵(P-2108)出口總氮實(shí)測(cè)%滴定

45、法按需要按需要H2O卡爾.費(fèi)休法縮二脲分光光度法22AP-21307A/B/C水高壓甲銨泵(P-2104A/B/C)出口NH3實(shí)測(cè)mg/L滴定法按需要按需要23AP-21704冷凝液二段蒸發(fā)冷凝器(E-2112)下液管線尿素實(shí)測(cè)%滴定法按需要按需要NH3實(shí)測(cè)%滴定法按需要按需要5.6 主要控制儀表5.6.1 流量序號(hào)儀 表 名 稱儀表位號(hào)安 裝 部 位測(cè)量范圍14bar吸收塔蒸汽冷凝吸收液流量計(jì)FT212024bar吸收塔蒸汽冷凝吸收液管線上24bar吸收塔工藝?yán)淠找毫髁坑?jì)FT212034bar吸收塔工藝?yán)淠找汗芫€上3低壓甲銨冷凝器吸收夜流量計(jì)FT21205低壓甲銨冷凝器工藝?yán)淠貉a(bǔ)液

46、管線上4一段蒸發(fā)器入口流量計(jì)FT21209一段蒸發(fā)器尿液入口管線上5解吸塔進(jìn)液流量計(jì)FT21301解吸塔進(jìn)液管線上6水解器蒸汽入口流量計(jì)FT21302水解器蒸汽入口管線上7解吸塔蒸汽入口流量計(jì)FT21305解吸塔蒸汽入口管線上8回流冷凝器補(bǔ)液流量計(jì)FT21313回流冷凝器工藝?yán)淠貉a(bǔ)液管線上9鈍化空氣流量計(jì)FT22102二氧化碳液滴分離器前鈍化空氣管線上5.6.2 溫度序號(hào)儀 表 名 稱儀表位號(hào)安 裝 部 位測(cè)量范圍14bar吸收塔惰氣排放溫度TE212104bar吸收塔頂惰氣排放管蒸汽吹除管線上2精餾塔出液溫度TE21220循環(huán)加熱器低壓加熱蒸汽管線上3一段蒸發(fā)分離器出液溫度TE21235一

47、段蒸發(fā)器低壓加熱蒸汽管線上4二段蒸發(fā)分離器出液溫度TE21236二段蒸發(fā)器MLS加熱蒸汽管線上5低調(diào)水上水溫度TE21225低調(diào)水冷卻器進(jìn)口及旁路線上6高調(diào)水上水溫度TE21242高調(diào)水冷卻器進(jìn)口及旁路線上7回流冷凝器出液溫度TE21309回流冷凝器循環(huán)冷卻水回水管線上8解吸塔氣相溫度TE21316回流泵出口回流到解吸塔管線上9脫氫反應(yīng)器入口溫度TE22104脫氫加熱器中壓加熱蒸汽入口管線上5.6.3 壓力序號(hào)儀 表 名 稱儀表位號(hào)安 裝 部 位測(cè)量范圍14bar吸收塔塔頂壓力PT212034bar吸收塔惰氣出口管線上2二氧化碳進(jìn)氣提塔壓力PT21204二氧化碳進(jìn)氣提塔前放空管線上3閃蒸槽壓力

48、PT21210閃蒸槽氣相管線上4低壓甲銨冷凝器液位槽壓力PT21211低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管線上5一段蒸發(fā)冷凝器壓力PT21212一段蒸發(fā)冷凝器破真空管線上6低壓蒸汽壓力PT21217低壓蒸汽冷凝器前及中壓蒸汽去低壓汽包管線上7中壓汽包壓力PT21218中壓汽包進(jìn)汽及MLS蒸汽出口管線上8高壓汽包壓力PT21219高壓蒸汽飽和器高壓蒸汽入口管線上9解吸塔氣相壓力PT21301回流冷凝器氣相管線上10水解器氣相壓力PT21302水解器工藝氣管線上5.6.4 液位序號(hào)儀 表 名 稱儀表位號(hào)安 裝 部 位測(cè)量范圍1液氨緩沖槽液位LT21201液氨緩沖槽入口管線上2氣提塔液位LT21202氣提塔出

49、液管線上34bar吸收塔液位LT212034bar吸收塔出液管線上4精餾塔液位LT21206精餾塔出液管線上5二段蒸發(fā)分離器液位LT21212熔融尿素泵出口管線上6高壓蒸汽包液位LT21213高壓蒸汽飽和器出液管線上7低壓汽包液位LT21215低壓汽包出液去蒸汽冷凝液槽及其進(jìn)液管線上8中壓汽包液位LT21216中壓蒸汽飽和器出液管線上9蒸汽冷凝液槽液位LT21218蒸汽冷凝液泵出口總管上10鍋爐給水罐液位LT21219鍋爐給水罐去蒸汽冷凝液槽管線上11回流冷凝器液位槽液位LT21301回流泵出口管線上12解吸塔上塔液位LT21302水解器給料泵出口管線上13水解器液位LT21303解吸塔下塔進(jìn)液管線上14解吸塔下塔液位LT21304工藝?yán)淠罕贸隹诠芫€上5.7 報(bào)警及聯(lián)鎖的部位、警