復(fù)肥廠成品縮二脲增加的原因及控制措施

1、 復(fù)肥廠成品縮二脲增加的原因及控制措施潘浩（青海云天化國際化肥有限公司,青海 西寧）摘要：我公司一、二期尿素裝置自投產(chǎn)至今尿素成品中的縮二脲含量一直維持在1.1%左右，無法達(dá)到優(yōu)等品尿素縮二脲含量0.9%的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此，集團(tuán)公司組織云天化股份領(lǐng)導(dǎo)、專家與青海云天化技術(shù)和管理人員以及中寰設(shè)計(jì)人員分析研究尿液裝置成品縮二脲高的問題召開專題會(huì)議，針對(duì)在不同生產(chǎn)負(fù)荷下的縮二脲生成分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)低負(fù)荷、蒸發(fā)系統(tǒng)縮二脲生成情況等情形，分析縮二脲生成的特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的控制措施。關(guān)鍵詞：尿素；縮二脲；分析；控制正文：我公司一、二期尿素均為日產(chǎn)1000噸尿液裝置，由北京中寰工程項(xiàng)目管理有限公司設(shè)計(jì)，采用斯塔

2、米卡邦二氧化碳汽提工藝，一期裝置于2010年6月26日一次投料開車成功，二期裝置于2011年7月5日一次投料開車成功。投產(chǎn)后至今，因我公司裝置蒸發(fā)造粒上塔管道距離達(dá)到138.4m以及操作不穩(wěn)定等因素，尿素成品中的縮二脲含量一直維持在1.1%左右，無法達(dá)到優(yōu)等品尿素縮二脲含量0.9%的標(biāo)準(zhǔn)，至能維持在合格品范圍內(nèi)，嚴(yán)重影響了公司的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這種情況，公司邀請(qǐng)?jiān)铺旎煞莨緦＜乙约霸O(shè)計(jì)單位相關(guān)人員與復(fù)肥廠技術(shù)人員共同從生產(chǎn)負(fù)荷，蒸發(fā)系統(tǒng)上塔流量、蒸發(fā)系統(tǒng)的操作控制等幾個(gè)方面的查找原因，制定控制縮二脲的措施。一、縮二脲生產(chǎn)的機(jī)理 縮二脲是尿素生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，為尿素縮合反應(yīng)的產(chǎn)物。在整個(gè)尿素生

3、產(chǎn)的過程中，都有縮二脲生產(chǎn)反應(yīng)的發(fā)生，其反應(yīng)式為： 2CO（NH2）2=NH2CONHCONH2NH3Q影響縮二脲生成的主要因素有：（1）、溫度；（2）、尿液濃度；（3）停留時(shí)間；（4）氨分壓溫度和尿液濃度愈高，縮二脲生成量愈大；尿液在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間愈長，生成的縮二脲量愈大；尿液中的氨對(duì)縮二脲生成有抑制作用，氨分壓愈大，縮二脲生產(chǎn)量愈少。二、原因分析1、復(fù)肥廠尿素生產(chǎn)工序主要分為尿素高壓合成、高壓分解回收、低壓分解回收、蒸發(fā)提濃、造粒工序。 在不同負(fù)荷下，縮二脲在各工序中的生成情況見表1從表1可以看出系統(tǒng)在高負(fù)荷時(shí)，縮二脲相比比較容易控制，低負(fù)荷下縮二脲生成可以保證在合格品的范圍內(nèi)，但無法到

4、達(dá)一等品、優(yōu)等品。在高低壓系統(tǒng)中，雖然反應(yīng)溫度較高，但由于系統(tǒng)內(nèi)的游離氨含量較高，累計(jì)生產(chǎn)縮二脲的相對(duì)比例并不大，而在蒸發(fā)系統(tǒng)雖然控制溫度沒有前系統(tǒng)的高，尿液在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間也沒有在前幾個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間長，但是由于尿液濃度比較高，游離氨含量少，所以在蒸發(fā)系統(tǒng)以及上塔管道內(nèi)的縮二脲生成量是前幾個(gè)系統(tǒng)的1.52倍，所以蒸發(fā)系統(tǒng)的操作控制是降低縮二脲的重中之重。2、設(shè)計(jì)原因復(fù)肥廠尿素裝置為配合后續(xù)年產(chǎn)40萬噸NPK裝置生產(chǎn)的要求，在蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩條上塔造粒管道，單塔造粒管道設(shè)計(jì)滿負(fù)荷為28t/h，裝置負(fù)荷在低于80%高于70%的情況下無法滿足雙塔同時(shí)造粒，只能維持單塔運(yùn)行，但單塔運(yùn)行生產(chǎn)滿負(fù)荷

5、后又無法與前系統(tǒng)負(fù)荷匹配，無法將生產(chǎn)出的尿液全部送去造粒，造成尿液貯槽液位不斷上漲，液位至50%左右，為防止尿液槽液位過高尿液停留時(shí)間過長又必須開雙塔運(yùn)行，雙塔生產(chǎn)運(yùn)行后尿液貯槽液位拉至低限后停塔運(yùn)行，這樣單塔、雙塔頻繁切換運(yùn)行，在開停塔時(shí)必然造成蒸發(fā)系統(tǒng)操作工況波動(dòng)，使產(chǎn)品質(zhì)量無法穩(wěn)定在一個(gè)區(qū)間。3、蒸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行工況分析；對(duì)不同負(fù)荷下對(duì)蒸發(fā)系統(tǒng)單雙塔運(yùn)行工況試驗(yàn)記錄，首先在65%負(fù)荷下單塔滿負(fù)荷運(yùn)行，而后在80%負(fù)荷下雙塔各穩(wěn)定在70%負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行見表2 從表2可以看出：（1）、裝置65%負(fù)荷下，尿液槽液位在80%左右高限控制，西塔滿負(fù)荷生產(chǎn)上塔尿液量維持在27t/h，縮二脲穩(wěn)定在1.1%左

6、右，無法到達(dá)一等品范圍。（2）、裝置80%負(fù)荷下，尿液槽液位在10%20%低限控制，西塔上塔尿液流量維持在19.5t/h。西塔上塔尿液流量維持在19.5t/h，縮二脲穩(wěn)定在1.0%以下，可以保證一等品范圍內(nèi)，偶爾可以達(dá)到優(yōu)等品的范圍內(nèi)。（3）、裝置負(fù)荷在65%或在80%，只要二段蒸發(fā)溫度控制超過135以上，縮二脲只能保證在合格品范圍內(nèi)，無法達(dá)到一等品范圍。4、蒸發(fā)系統(tǒng)熔融泵無取樣口 蒸發(fā)系統(tǒng)熔融泵沒有設(shè)計(jì)取樣口，無法對(duì)上塔造粒之前尿液中的縮二脲含量進(jìn)行分析。5、造粒噴頭轉(zhuǎn)速控制在中控室無顯示，中控人員無法及時(shí)有效的對(duì)造粒噴頭進(jìn)行調(diào)節(jié)。6、造粒塔無清料人員入口，進(jìn)造粒塔清料存在安全隱患7、造粒塔

7、百葉窗強(qiáng)度不夠并且安裝角度錯(cuò)誤8、造粒塔百葉窗漏料多三、討論確定的方案1、獨(dú)立生產(chǎn)尿素產(chǎn)品時(shí)，二段蒸發(fā)出來的熔融尿素通過單泵、單管線和單塔造粒模式運(yùn)行，提高上塔管道內(nèi)的尿素流速。減少尿液在上塔管道內(nèi)的停留時(shí)間；2、在開單塔和雙塔造粒時(shí)，記錄東西塔流量、分析尿素貯槽、二段蒸發(fā)出口、東、西塔底產(chǎn)品的縮二脲和計(jì)算各工況下的熔融尿液在管道內(nèi)的流速；3、尿素做到負(fù)荷必須在全部消化合成氨產(chǎn)的CO2量的工況下運(yùn)行，盡可能的維持高負(fù)荷生產(chǎn)；4、盡可能的避免蒸發(fā)系統(tǒng)打循環(huán)；5、盡可能的保證裝置負(fù)荷正在80%以上，雙塔平均消化負(fù)荷生產(chǎn)，保證不停塔。6、對(duì)目前蒸發(fā)打循環(huán)方式進(jìn)行改造，在熔融泵出口增加至尿液槽的管道；

8、7、上塔管線夾套保溫蒸汽溫度降低2控制；8、造粒噴頭轉(zhuǎn)速控制及顯示引至主控、實(shí)現(xiàn)主控增減負(fù)荷時(shí)能及時(shí)調(diào)節(jié)噴頭轉(zhuǎn)速，工況調(diào)整后及時(shí)現(xiàn)場宏觀檢查產(chǎn)品粒子狀況；9、造粒塔安裝進(jìn)塔門方便進(jìn)塔清理粘塔；10、百葉窗強(qiáng)度不夠以及安裝角度錯(cuò)誤，重新安裝并將上面三個(gè)做成可調(diào)風(fēng)量的；11、在塔內(nèi)安裝裙邊，使物料不會(huì)撒出塔外；12、做好以上各種運(yùn)行工況下的上塔尿液管線流速計(jì)算；四、生產(chǎn)管理要求1、二段蒸發(fā)溫度（位號(hào):TICA-2402）控制范圍：1321342、東、西塔進(jìn)造粒噴頭溫度（位號(hào):TR-2601 TR-2601A）控制范圍：1341353、二段蒸發(fā)液位控制范圍：視鏡可見液位4、尿液小槽液位（位號(hào):LRCA-2303）控制范圍:20%40%5、尿液大槽液位（位號(hào):LR-2305）控制范圍:10%20%6、嚴(yán)格控制二段蒸發(fā)液位，保持在視鏡可見，蒸發(fā)總控操作人員與現(xiàn)場巡檢人員隨時(shí)進(jìn)行總控顯示與現(xiàn)場液位的對(duì)應(yīng)，如果出現(xiàn)偏差過大，要通知儀表進(jìn)行校對(duì)處理，確保指示準(zhǔn)確；7、將存在問題建立臺(tái)賬，如果屬于設(shè)計(jì)、施工的問題要以書面提交給中寰公司解決；8、加強(qiáng)各專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)交流，提高裝置的運(yùn)行管理水平