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文檔簡介
1、NIAOSU尿素裝置技術(shù)講座目錄: 1、裝置工藝流程簡述(生產(chǎn)方法及工藝路線); 2、裝置物料平衡圖; 3、裝置關(guān)鍵控制點(diǎn)及控制方法; 4、裝置目前存在的問題及解決辦法; 5、裝置進(jìn)行過的技術(shù)改造及改造后裝置的情況; 1. 裝置工藝流程簡述(生產(chǎn)方法及工藝路線); 1.1.1 裝置簡介 xxxx化肥廠尿素裝置是上個(gè)世紀(jì)七十年代從荷蘭STAMICARBON公司引進(jìn)的CO2氣提法尿素生產(chǎn)工藝技術(shù),該裝置由荷蘭大陸公司總承包,國內(nèi)設(shè)計(jì)院完成配套工程的設(shè)計(jì),于1976年建成投產(chǎn),生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。 尿素裝置總投資2.6億多元人民幣,總占地面積24000m2。 尿素裝置主要由原料NH3和CO2的壓縮、高壓
2、合成、低壓分解和循環(huán)吸收、解吸與水解、蒸發(fā)與造粒等部分組成。以合成氨車間輸送來的NH3和CO2為原料,反應(yīng)生成成品尿素,設(shè)計(jì)日產(chǎn)尿素1620噸,年生產(chǎn)能力為48萬噸。 2005年,通過引進(jìn)荷蘭STAMICARBON公司的并聯(lián)中壓技術(shù)對尿素裝置進(jìn)行了擴(kuò)能改造,使裝置的生產(chǎn)能力由原設(shè)計(jì)1620噸/天提高至2300噸/天。本次擴(kuò)能改造除新增一套并聯(lián)中壓系統(tǒng)外,還新增了一臺(tái)CO2增壓機(jī)、一臺(tái)高壓離心氨泵、一臺(tái)高壓離心甲銨泵以及一套新蒸發(fā)系統(tǒng),另外還對高壓洗滌器進(jìn)行了更新。改造后的裝置于2005年11月4日一次投料開車成功,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。改造后的裝置不但產(chǎn)量有大幅度的提高,能耗物耗也有所下降。這還是國
3、內(nèi)首家利用并聯(lián)中壓技術(shù)對CO2氣提法尿素生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造并取得成功的裝置。 1.1.2 工藝原理 1、尿素生產(chǎn)的反應(yīng)原理 尿素生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)主要分兩步,第一步是液態(tài)NH3和CO2反應(yīng)生成氨基甲酸銨(即甲銨),分子式為NH4COONH2,反應(yīng)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)生脫水反應(yīng)生成碳酰二胺(即尿素),分子式為CO(NH2)2,反應(yīng)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應(yīng),是強(qiáng)放熱、體積縮小的可逆反應(yīng)。在一
4、定的工藝條件下,如能及時(shí)地移走反應(yīng)熱,甲銨的生成反應(yīng)可以在瞬間達(dá)到平衡。 式(1-2)也稱為尿素的生成反應(yīng),必須在液相下才能進(jìn)行,是一個(gè)吸熱的可逆反應(yīng)。該反應(yīng)進(jìn)行得很緩慢,需要很長時(shí)間才能達(dá)到平衡。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,并不是所有的甲銨都能轉(zhuǎn)化為尿素,而是只有一部分,轉(zhuǎn)化率大約為55-59%。 2、反應(yīng)條件的確定 (1)甲銨的生成反應(yīng) 甲銨的生成反應(yīng)是一個(gè)體積縮小的強(qiáng)放熱反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的平衡原理,為使反應(yīng)盡快地達(dá)到平衡,必須及時(shí)地移走反應(yīng)生成的熱,并且提高反應(yīng)壓力對加快反應(yīng)速度有利。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,根據(jù)高壓甲銨泵的出口壓力確定反應(yīng)壓力為13.514.5MPa,反應(yīng)熱是由高壓甲銨冷凝器殼側(cè)的
5、熱水及時(shí)移走生成副產(chǎn)品低壓蒸汽。 在該反應(yīng)壓力下,參考NH3-CO2二元?dú)庖浩胶鈭D,并綜合考慮副產(chǎn)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(nèi)繼續(xù)冷凝放熱供生成尿素反應(yīng)所需熱量),確定反應(yīng)溫度為140-150,投料NH3/CO2為2.89。在這種條件下,實(shí)際上約有78-80%的NH3和CO2被冷凝成液體,冷凝后的溫度為166.6。 (2)尿素的生成反應(yīng) 尿素的生成反應(yīng)是一個(gè)必須在液相中進(jìn)行的、吸熱的可逆反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的平衡原理,在反應(yīng)進(jìn)行的過程中必須持續(xù)地供給熱量,而且該反應(yīng)進(jìn)行地非常緩慢,不容易達(dá)到平衡。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,尿素生成反應(yīng)的反應(yīng)熱是由未反應(yīng)的NH
6、3和CO2在合成塔內(nèi)繼續(xù)冷凝所放出的熱量供給的,且反應(yīng)溫度越高越好。 根據(jù)設(shè)備材質(zhì)的耐用溫度不超過190,確定操作溫度為180-185。再根據(jù)尿素生成過程的平衡壓力圖,考慮到原料中5%(V)的空氣及惰氣,最終確定反應(yīng)壓力為13.6MPa。另外,根據(jù)反應(yīng)方程式,降低系統(tǒng)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(tǒng)的甲銨液太濃,產(chǎn)生結(jié)晶。因此,要合理控制高壓系統(tǒng)中的水含量。 1.1.3 工藝流程說明 (1)原料液氨和二氧化碳加壓輸送系統(tǒng))原料液氨和二氧化碳加壓輸送系統(tǒng) 原料液氨經(jīng)高壓液氨泵加壓后,與高壓洗滌器來的濃甲銨液一同經(jīng)高壓噴射器送進(jìn)高壓甲銨冷凝器。原料二氧化碳?xì)怏w經(jīng)攙入防腐
7、用空氣后,進(jìn)入液滴分離器分液(有冷凝液排放),之后經(jīng)壓縮進(jìn)入氣提塔底部。 (2)合成和高壓循環(huán)系統(tǒng))合成和高壓循環(huán)系統(tǒng) 新鮮液氨和濃甲銨液、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應(yīng)生成甲銨溶液。 甲銨溶液與未反應(yīng)的氨和二氧化碳自高壓甲銨冷凝器出來進(jìn)入尿素合成塔,繼續(xù)進(jìn)行甲銨生成反應(yīng),同時(shí)甲銨脫水轉(zhuǎn)化為尿素。合成液分流一部分進(jìn)入中壓分解和循環(huán)系統(tǒng),其余進(jìn)入氣提塔上部,合成氣進(jìn)入高壓洗滌器。 在氣提塔,用飽和蒸汽進(jìn)行加熱氣提。合成液與塔底進(jìn)入的二氧化碳?xì)怏w逆流接觸,未轉(zhuǎn)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(jìn)入高壓甲銨冷凝器。氣提液進(jìn)
8、入低壓循環(huán)系統(tǒng)。 合成氣進(jìn)入高壓洗滌器后,用來自循環(huán)系統(tǒng)的高壓甲銨液洗滌吸收,吸收液進(jìn)入高壓噴射器,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(tǒng))中壓分解與循環(huán)系統(tǒng) 合成反應(yīng)液、二氧化碳原料氣分別進(jìn)入中壓分解塔分離段和加熱段,氣提分解后的尿液進(jìn)入低壓分解、循環(huán)系統(tǒng)。分解氣進(jìn)入真空預(yù)濃縮器,用低壓甲銨液進(jìn)行冷凝吸收,部分冷凝液吸收后,再進(jìn)入中壓冷凝器,甲銨液經(jīng)中壓冷凝器分離器分離后進(jìn)入高壓甲銨泵循環(huán)返回高壓洗滌器頂部。中壓分解后的尿液進(jìn)入低壓循環(huán)系統(tǒng)。 (4)低壓分解與循環(huán)系統(tǒng))低壓分解與循環(huán)系統(tǒng) 氣提液經(jīng)減壓進(jìn)入精餾塔,精餾氣體去低壓甲銨冷凝器,生成甲銨液送入高壓洗滌器頂部。
9、來自高壓洗滌器的氣體進(jìn)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(jìn)一步得到回收,尾氣經(jīng)減壓、消音后放空。來自氨水槽的吸收液分兩路進(jìn)入吸收塔上、下兩段填料層:進(jìn)入上段的為來自一段和二段蒸發(fā)的含氨較低的工藝?yán)淠海墒箽怏w中的氨得以充分吸收;進(jìn)入下段的為來自閃蒸槽冷凝器的含氨較高的工藝?yán)淠海捎醚h(huán)吸收以增加噴淋密度、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。 來自精餾塔的低壓水解氣、水解系統(tǒng)的回流液、低壓洗滌器的循環(huán)液一同進(jìn)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(jìn)入液位槽進(jìn)行氣液分離,氣體直接進(jìn)入低壓洗滌
10、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(jìn)一步冷凝吸收,吸收后液體升壓后送入高壓洗滌器作為吸收液。 經(jīng)低壓洗滌器后未被吸收的氣體及水解系統(tǒng)出氣一并進(jìn)入尾氣吸收塔底部,與從塔頂部進(jìn)入的氨水(來自氨水槽)在塔內(nèi)逆向接觸傳質(zhì),吸收氣相中的氨和二氧化碳,尾氣經(jīng)排氣筒排入大氣。吸收后的稀氨水返回氨水槽。 (5)尿液濃縮工序)尿液濃縮工序 精餾液經(jīng)減壓后,與大顆粒尿素粉塵回收形成的稀尿液一同進(jìn)入真空預(yù)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(yù)濃縮至80%,濃縮液進(jìn)入尿液儲(chǔ)槽,之后送一段蒸發(fā)器。一段蒸發(fā)器出來的濃尿液濃度達(dá)到約96%,一部分(
11、約占40%)抽出直接送大顆粒尿素造粒機(jī),其余進(jìn)入二段蒸發(fā)器經(jīng)進(jìn)一步濃縮至99.7%,送造粒塔。 真空預(yù)濃縮器、一段蒸發(fā)器及二段蒸發(fā)器氣液分離后,自頂部蒸發(fā)出的蒸汽經(jīng)多級冷凝,形成工藝?yán)淠海湃氚彼蹆?nèi)。不凝氣與吸收塔尾氣一并經(jīng)排氣筒排入大氣。 (6)造粒塔造粒系統(tǒng))造粒塔造粒系統(tǒng) 二段蒸發(fā)器出來的濃尿液經(jīng)熔融泵送至旋轉(zhuǎn)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(chǎn)品,由刮料機(jī)送入下料槽,經(jīng)尿素產(chǎn)品后冷器冷卻后,運(yùn)輸至成品車間。后冷器排氣進(jìn)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(chǎn)品品質(zhì),減少尿素粉塵排放。造粒過程的尿素粉塵自造粒塔
12、頂排出。 2、裝置物料平衡圖 2.2 工藝指標(biāo)2.2.1 原料指標(biāo)2.2.1.1 NH3 (液態(tài)) 來源:合成氨裝置 壓力:2.2MPa(A) 溫度:18 組成:NH399.9%(wt) 油5ppm(wt) 水+惰性物質(zhì)0.1%(wt) 流量: 54194.2kg/h(設(shè)計(jì))2.2.1.2 CO2(氣體) 來源:合成氨裝置 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(shè)計(jì))2.2.2 三劑指標(biāo)1.2.2.1 二氧化碳脫氫TH-1型催化劑型號TH-1標(biāo)
13、準(zhǔn)裝置尿素裝置廠家西北化工研究院序號分析項(xiàng)目單位指標(biāo)檢驗(yàn)方法1外觀灰色球狀物企標(biāo)Q/XBA049-20012粒度 mm(2.53.5)企標(biāo)Q/XBA049-20013載體球型r-Al2O3企標(biāo)Q/XBA049-20014主要活性組分%(wt)Pt+Pd0.3企標(biāo)Q/XBA049-20015堆密度 kg/l0.600.80企標(biāo)Q/XBA049-20016徑向抗壓碎力均值 N/粒50企標(biāo)Q/XBA049-20017磨耗率 %0.25企標(biāo)Q/XBA049-20018 正常使用條件:常壓15MPa;溫度:150220;空速:3.03.5104,當(dāng)原料氣中總硫:2 mg/Nm3;CO:0.2%;CH3O
14、H:300 ppm(30010-6);CO298%;H2 :0.91.0 %;O2:1.01.4時(shí),出口尾氣中殘氫量 ppm50 (5010-6)企標(biāo)Q/XBA049-20012.2.2.2 氧化鋁球規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)裝置尿素裝置廠家序號分析項(xiàng)目單位指標(biāo)檢驗(yàn)方法1Al2O3+ SiO2% 92驗(yàn)證2Al2O3%40驗(yàn)證3SiO2%42驗(yàn)證4Fe2O3%1.0驗(yàn)證5尺寸mm6驗(yàn)證2.2.3 產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格2.2.3.1 產(chǎn)品規(guī)格 尿素裝置生產(chǎn)的昆侖牌顆粒尿素規(guī)格(GB2440-2001優(yōu)級品): 含氮量46.6(wt); 縮二脲(Bi)0.9(wt); 水份(H2O)0.4(wt); 篩分93(wt),
15、粒度在0.85-2.8之間。 2.2.3.2 產(chǎn)品性質(zhì)(物理及化學(xué)) 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(zhì)常為白色、淡黃色或淡紅色,純尿素的理論含氮量為46.6,分子量為60.06,粒狀尿素有不易結(jié)塊,流動(dòng)性好,易于使用等優(yōu)點(diǎn)。 尿素的比重為1.335 kg/m3(20)。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、裝置關(guān)鍵控制點(diǎn)及控制方法; 3.1 脫氫系統(tǒng)操作指南 3.1.1 脫氫系統(tǒng)操作原則 對脫氫反應(yīng)器入口和出口之間的溫差予以監(jiān)控,因?yàn)樗谴呋瘎┗钚缘膹?qiáng)有力的反映。 對送合成系統(tǒng)的CO2中氧的含量及脫氫后氫的含量
16、用分析儀加以監(jiān)控,因?yàn)檫@是保證高壓設(shè)備不發(fā)生腐蝕的前提。 在保證R101中能發(fā)生H2和O2催化燃燒且脫氫后氫含量分析AI1201不超標(biāo)的前提下,可將R101進(jìn)口溫度控制在低值,對延長催化劑的壽命有利。 為防止脫氫后CO2中的水蒸汽發(fā)生冷凝,腐蝕碳鋼設(shè)備及管線、管件,E-107出口溫度TI-1206應(yīng)控制在115以上。 3.1.2 脫氫系統(tǒng)氧含量控制 控制范圍:AIC1202 0.550.70 %(V) 控制目標(biāo):不超過0.05%(V) 相關(guān)參數(shù):空氣加入量FIC1103;CO2壓縮機(jī)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
17、常調(diào)整:影響因素調(diào)整方法FIC1103 開度1、AIC1202偏低,將FIC1103的給定值SP加大或?qū)IC1103改手動(dòng)控制,開大閥位OP。2、AIC1202偏高,將FIC1103的給定值SP減小或?qū)IC1103改手動(dòng)控制,關(guān)小閥位OP。CO2量FI1011、CO2量FI101增加表示系統(tǒng)負(fù)荷增加,可能會(huì)導(dǎo)致AIC1202偏低。這時(shí)將FIC1103的給定值SP加大或?qū)IC1103改手動(dòng)控制,開大閥位OP。2、CO2量FI101減少表示系統(tǒng)負(fù)荷降低,可能會(huì)導(dǎo)致AIC1202偏高。這時(shí)將FIC1103的給定值SP減小或?qū)IC1103改手動(dòng)控制,關(guān)小閥位OP。異常處理:現(xiàn)象原因處理空氣量F
18、IC1103突降至零1、R101超溫連 鎖的電磁閥 動(dòng)作。2、合成裝置斷 空氣。1、打開R101超溫連鎖圖,若電磁閥動(dòng)作(顏色變紅),按復(fù)位(RESET)鍵復(fù)位。2、確認(rèn)合成裝置斷空氣后立即啟動(dòng)101-J。3.1.3 脫氫系統(tǒng)溫度控制 控制范圍:TIC1202 120-150, TT1203A/TT1203B 160-195 控制目標(biāo):溫差不低于20 相關(guān)參數(shù):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(dòng)或DCS自動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整:影響因素調(diào)整方法HIC1202狀態(tài)1、HIC1202為高壓密閉水進(jìn)E106A的旁
19、路,若TIC1202偏高,可手動(dòng)打開HIC1202,讓加熱介質(zhì)高壓密閉水不走E106A。2、若TIC1202偏低,可手動(dòng)關(guān)閉HIC1202,讓加熱介質(zhì)高壓密閉水全部進(jìn)E106A;TIC1202開度1、TIC1202是通過控制E106B加熱蒸汽量控制R101進(jìn)口溫度的,若在手動(dòng)狀態(tài)下TIC1202偏高,可適當(dāng)關(guān)小閥門(OP)。2、若在手動(dòng)狀態(tài)下TIC1202偏低,可適當(dāng)開大閥門(OP)。催化劑活性催化劑活性若降低,R101進(jìn)、出口溫差會(huì)減小。AI1201超標(biāo)AI1201超標(biāo)表示R101中燃燒不充分,可通過關(guān)閉HIC1202及開大TIC1202閥位(OP)來提高R101進(jìn)口溫度。異常處理:現(xiàn)象原因
20、處理AI1201超標(biāo),調(diào)整后無效若R101進(jìn)、出口溫差也減小,則催化劑失效。停中壓系統(tǒng),更換催化劑。TT1203A/TT1203B與TIC1202間溫差減小1、儀表指示不準(zhǔn)。2、催化劑活性降低。1、聯(lián)系儀表調(diào)校指示儀表。2、停中壓系統(tǒng),更換催化劑。TT1203A/TT1203B溫度超高1、空氣中H2含量太高2、空氣加入量太大。1、檢查空氣質(zhì)量。2、適當(dāng)關(guān)小FIC1103。 3.2 高壓系統(tǒng)操作指南 3.2.1 高壓系統(tǒng)操作原則 高壓系統(tǒng)的操作溫度從理論上來說,越高越好,因?yàn)闇囟仍礁咿D(zhuǎn)化率越高,但溫度越高,設(shè)備腐蝕將加劇,因此,根據(jù)合成系統(tǒng)所采用的材料確定使用溫度不超過190,操作上一般控制在1
21、85以下。 高壓系統(tǒng)的操作壓力不能太高,否則將增加CO2壓縮及液NH3輸送的能耗,設(shè)備投資也會(huì)增加。根據(jù)操作溫度183對應(yīng)的最小平衡壓力為12.5MPa(A),計(jì)算出合成系統(tǒng)的操作壓力應(yīng)為13.6MPa(A),實(shí)際生產(chǎn)中一般控制高壓系統(tǒng)壓力PI201在13.5MPa-14.5MPa之間。 因?yàn)楹铣蓧毫κ窍到y(tǒng)溫度、反應(yīng)物組分(NH3/ CO2,H2O/ CO2)及惰性氣體含量的函數(shù),因此,要控制好合成系統(tǒng)的壓力,必須嚴(yán)格控制反應(yīng)物的組分。 根據(jù)反應(yīng)式可知,過量的NH3對甲銨的生成有利,而且NH3在合成尿素的反應(yīng)中可以降低水的活度,調(diào)節(jié)合成塔內(nèi)的自然平衡,對防止物料對合成塔的腐蝕起一定的限制作用。
22、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(jù)此確定合成系統(tǒng)的投料NH3/ CO2為2.89,生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際情況控制合成塔液相NH3/ CO2在2.9-3.3之間。關(guān)于系統(tǒng)中水量的控制,根據(jù)尿素生成反應(yīng)式,水是一種產(chǎn)物,因而H2O/ CO2太高不利于尿素的生成。另一方面,離開高壓系統(tǒng)的液體中所含的NH3和CO2在低壓系統(tǒng)分解后,需要以水溶液的形式循環(huán)回高壓系統(tǒng),水量太少甲銨液容易結(jié)晶,可見,要控制合理的水含量。經(jīng)計(jì)算可知,202-C中的H2O/ CO2約為0.37。 3.2.2 高壓系統(tǒng)的壓力控制 控制范圍:PI-201 13.5MPa-14.5MPa 控制目標(biāo):不超過0.5MPa 相關(guān)
23、參數(shù):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(tǒng)排惰氣閥HV-202 控制方式:手動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整:影響因素調(diào)整方法NH3/ CO2失常1、若PI-201緩慢上升,TI-212下降,F(xiàn)I-903上升,合成系統(tǒng)轉(zhuǎn)化率及汽提效率均下降,PIC304上升,則是NH3/ CO2高,適當(dāng)降低系統(tǒng)加NH3量,或提高CO2加入量,直到PI-201降下來。2、若PI-201迅速上升,TI-212略有上升,TI-208、TI-217下降,F(xiàn)I-903上升,合成系統(tǒng)轉(zhuǎn)化率及汽提效率均下降,則是NH3/ CO2低,適當(dāng)提高系統(tǒng)加NH3量,或降低CO2加
24、入量,直到PI201降下來。H2O/ CO2高1、嚴(yán)格控制TI805在指標(biāo)以內(nèi);2、適當(dāng)降低FIC7104、FIC803流量;3、嚴(yán)格控制TIC302及低壓壓力PIC304在指標(biāo)內(nèi)。TIC-207控制不當(dāng)TIC-207控制過高,高壓密閉水溫度高,對203-C內(nèi)的氣體洗滌效果不好,導(dǎo)致PI-201過高??蛇m當(dāng)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(jié)晶,一般TIC-207控制在125以上應(yīng)該是安全的。PIC-915壓力1、若PIC-915壓力控制過高,將使202-C內(nèi)冷凝量減少,201-D氣相增加,導(dǎo)致PI-201偏高,這時(shí)可適當(dāng)降低
25、PIC-915壓力控制。HV-202開度HV-202開度太小,高壓系統(tǒng)尾氣放不出去,PI-201偏高,這時(shí)可適當(dāng)開大HV-202。HV-202開度大,高壓系統(tǒng)保不住壓,PI-201偏低,這時(shí)可適當(dāng)關(guān)小HV-202,但不允許將HV-202全關(guān),要有5%的限位。異常處理:現(xiàn)象原因處理高壓系統(tǒng)超壓,調(diào)節(jié)后無效NH3/ CO2嚴(yán)重失常2、203-C列管結(jié)晶堵塞3、203-C殼側(cè)防爆板破4、203-C防爆空間防爆板破1、先適當(dāng)降低PIC-915壓力、適當(dāng)開大HV-202及HV-203加以緩解。同時(shí)要查找引起NH3/ CO2失常的具體原因,主要有NH3、CO2流量表不準(zhǔn),壓縮機(jī)四段安全閥、PIC-203泄
26、漏,泵出口安全閥、出口排放閥漏等。找到原因后相應(yīng)處理。2、1315線加水,若702-E滿液,PV-715噴水,說明203-C列管堵??膳欧?03-C殼側(cè)密閉水,開大HV-202,高壓密閉水中通入2.2MPa或0.9MPa蒸汽,熱洗1-2小時(shí),重新建立調(diào)溫水。3、負(fù)荷減至70%,開大HV-202,稍降PIC-915,關(guān)閉防爆板截止閥,更換后重建調(diào)溫水。4、停車,檢修203-C。3.2.3 高壓系統(tǒng)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 控制目標(biāo):不超過1 相關(guān)參數(shù):NH3/
27、CO2、H2O/ CO2、系統(tǒng)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(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整: 影響因素調(diào)整方法NH3/ CO21、NH3/ CO2過高,TI-217及TI-208下降,若低于指標(biāo),應(yīng)準(zhǔn)確判斷后適當(dāng)減少系統(tǒng)氨量。2、NH3/ CO2過低,TI-217及TI-208上升,若高于指標(biāo),應(yīng)準(zhǔn)確判斷并適當(dāng)增加系統(tǒng)氨量。H2O/ CO21、H2O / CO2過高,TI-217及TI-208下降,若低于指標(biāo),應(yīng)準(zhǔn)確判斷后適當(dāng)減少系統(tǒng)氨量。PI-2011、系統(tǒng)壓力PI-201上升,TI-217及TI-208也隨之上升,若高于指標(biāo),應(yīng)設(shè)法降低
28、系統(tǒng)壓力。2、系統(tǒng)壓力PI-201下降,TI-217及TI-208也隨之下降,若低于指標(biāo),應(yīng)設(shè)法適當(dāng)提高系統(tǒng)壓力。PIC-9151、PIC-915壓力高,TI-217及TI-208溫度也高,若超標(biāo),可適當(dāng)降低PIC-915壓力。2、PIC-915壓力低,TI-217及TI-208溫度也低,若低于指標(biāo),可適當(dāng)提高PIC-915壓力。PIC-9181、PIC-918壓力高,TI-217及TI-208溫度也相應(yīng)較高,若超標(biāo),可適當(dāng)降低PIC-918壓力。2、PIC-918壓力低,TI-217及TI-208溫度也低,若低于指標(biāo),可適當(dāng)提高PIC-918壓力?,F(xiàn)象原因處理TI-217及TI-208溫度超
29、高,接近190不明為保護(hù)設(shè)備,應(yīng)停車進(jìn)行檢查 3.3 中壓系統(tǒng)操作指南 3.3.1 中壓系統(tǒng)操作原則 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160-165之間。E-501加熱蒸汽的加入量根據(jù)TIC-3204進(jìn)行調(diào)節(jié)。中壓汽提塔C-502中加入的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,加入量要使得在C-502中形成的甲銨液N/C比為2.3 mol/mol,一般可參考LIC-2101的開度確定CO2加入量FIC-3201的開度。 中壓系統(tǒng)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
30、凝,釋放的冷凝熱散發(fā)進(jìn)調(diào)溫冷卻水系統(tǒng)。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通過控制低壓甲銨液中的水含量實(shí)現(xiàn)的。 中壓并聯(lián)系統(tǒng)中的循環(huán)部分控制原理與原低壓循環(huán)部分類似,操作壓力也與原低壓系統(tǒng)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中分離。通過采用低壓蒸汽作為加熱介質(zhì),尿素溶液被加熱到135C。 新增尿素溶液閃蒸槽S314與原有閃蒸分離器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 w
31、t%。3.3.2 中壓系統(tǒng)壓力控制 控制范圍:PI-3202 1.96MPa 控制目標(biāo):不高于2.0MPa 相關(guān)參數(shù):NH3/ CO2、H2O/ CO2、 中壓密閉水溫度TIC-3209、 E-501加熱蒸汽壓力PIC-3203、 C-502液位LIC-3202、 V-501出氣閥HIC-3201 控制方式:DCS自動(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整影響因素調(diào)整方法NH3/ CO2失調(diào)1、NH3/ CO2失調(diào),將導(dǎo)致中壓系統(tǒng)壓力超標(biāo),操作中應(yīng)合理配比NH3/ CO2,LIC-2101的調(diào)節(jié)要與FIC-3201對應(yīng),LIC-2101一般開度在60-78%之間,F(xiàn)IC-3201控制在3000-5000Nm3
32、/h。H2O/ CO2高1、H2O / CO2過高,將導(dǎo)致中壓系統(tǒng)壓力超標(biāo),操作中應(yīng)將DI-3201控制在指標(biāo)范圍內(nèi),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,中壓系統(tǒng)冷凝量降低,中壓系統(tǒng)壓力上升,如果超出指標(biāo),應(yīng)適當(dāng)降低TIC-3209,生產(chǎn)中可根據(jù)負(fù)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(fù)荷也高,容易造成PI-3202升高。操作中應(yīng)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(jù)TIC-3204自動(dòng)調(diào)節(jié)PIC-32
33、03的閥位。LIC-32021、操作中要注意始終保持C-502液位LIC-3202有指示,以免由于C-502液位空導(dǎo)致CO2竄氣引起PI-3202超高。HIC-32011、HIC-3201的作用是將中壓系統(tǒng)的尾氣由V-501放至原來的低壓系統(tǒng)。HIC-3201不能開得太大,以免低壓系統(tǒng)超壓,HIC-3201也不能不開,以免中壓系統(tǒng)尾氣放不出去導(dǎo)致PI-3202超高。一般HIC-3201閥位開度在2-5%。異常處理 現(xiàn)象原因處理PI-3202高于2.2MPa,調(diào)節(jié)后無效原因不明或S-501出氣線堵塞不可長時(shí)間在2.0MPa以上運(yùn)行,可將中壓系統(tǒng)停車,處理完問題后再投用。(注:S-501安全閥起跳
34、壓力2.25MPa,中壓系統(tǒng)停車聯(lián)鎖壓力為2.35MPa)3.3.3 中壓系統(tǒng)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 控制目標(biāo):不超過1 相關(guān)參數(shù):進(jìn)口物料量LIC-2101、 加熱蒸汽壓力PIC-3203、 進(jìn)口物料溫度TI-3202 控制方式:DCS自動(dòng)調(diào)節(jié) 正常調(diào)整影響因素調(diào)整方法進(jìn)口物料量LIC-2101LIC-2101一般手動(dòng)控制閥位60-80%,閥位增大,加熱蒸汽量必須跟上,否則TIC-3204會(huì)下降;反之,LIC-2101閥位減小,加熱蒸汽量也要相應(yīng)減少,否則TIC-3204會(huì)增加。加熱蒸汽壓力PIC-3203PIC-3203直
35、接影響TIC-3204,一般將TIC-3204投自控,給定160-165,將PIC-3203投串級控制,當(dāng)TIC-3204變化時(shí),PIC-3203的閥位自動(dòng)變化,增減加入的加熱蒸汽量,使TIC-3204在指標(biāo)范圍內(nèi)。進(jìn)口物料溫度TI-3202進(jìn)口物料溫度TI-3202高,TIC-3204也高;TI-3202低,TIC-3204也低,自動(dòng)調(diào)節(jié)PIC-3203,使得TIC-3204跟上給定值。異常處理 現(xiàn)象原因處理TIC-3204過低熱偶失靈PIC-3203故障聯(lián)系儀表校TIC-3204熱偶。聯(lián)系儀表檢查現(xiàn)場PIC-3203閥開度是否比總控開度??;PIC-3203閥頭是否脫落。開度對不上請儀表校準(zhǔn)
36、,閥頭脫落停中壓處理。TIC-3204過高熱偶失靈PIC-3203故障聯(lián)系儀表校TIC-3204熱偶。聯(lián)系儀表檢查現(xiàn)場PIC-3203閥開度是否比總控開度大,若是,請儀表校準(zhǔn);若現(xiàn)場閥全開總控調(diào)節(jié)無效也請儀表處理好,蒸汽量用截止閥控制。 3.4 低壓系統(tǒng)操作指南 3.4.1 低壓系統(tǒng)操作原則 汽提后進(jìn)低壓系統(tǒng)的尿素溶液中仍含有一定數(shù)量的NH3和CO2,需要對其進(jìn)行分離和吸收后返回高壓系統(tǒng),這兩個(gè)過程都在低壓分解和吸收系統(tǒng)完成。根據(jù)分解原理可知,分解應(yīng)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,壓力越高則相反。但在實(shí)際生產(chǎn)中,溫度太高的話,分解后的氣相含水也太多,使得返回水有
37、所增加。而壓力又與分解氣的吸收壓力有關(guān),壓力太低,吸收困難。因此,分解壓力和溫度應(yīng)綜合考慮確定。 實(shí)驗(yàn)表明,0.5MPa(A)以下、120以上分解后的液相組成在溫度、壓力一定時(shí)幾乎為定值,與原始進(jìn)料無關(guān)。但過高溫度會(huì)導(dǎo)致縮二脲生成,加劇尿素水解,再考慮到分解所采用的加熱介質(zhì)為低壓蒸汽,所以選擇分解溫度為135。分解壓力取決于吸收壓力,分解壓力稍大于吸收壓力,以克服設(shè)備位差及管路阻力。 吸收要考慮兩個(gè)問題:一是盡可能的把氣體都吸收下來以減少消耗;二是在保證不發(fā)生結(jié)晶的前提下盡量提高濃度減少返回的水量。根據(jù)NH3-H2O- CO2三元系固液平衡飽和溶液相圖(熔點(diǎn)圖)及三元系氣液平衡不飽和溶液相圖(
38、沸點(diǎn)圖),參考CO2汽提法設(shè)計(jì)的甲銨液組分(一般NH3:31.1%,CO2:34.3%,熔點(diǎn)約為51-52),確定分解操作壓力為0.25-0.3MPa(A)。 而吸收從工作原理來說,操作壓力越高、操作溫度越低,越有利于吸收。但考慮到吸收液面上的平衡壓力的限制以及甲銨液的結(jié)晶等因素,一般選擇吸收操作壓力為0.25MPa,溫度為50左右。又由于水解系統(tǒng)使得返回低壓的水量增加,所以實(shí)際生產(chǎn)中低壓系統(tǒng)得操作溫度可以控制在46-55。 總之,在不超指標(biāo)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(yán)格控制在135左右。而吸收的壓力越高越好,但不能超過分解壓力。為減少系統(tǒng)中的水分,在不發(fā)生結(jié)晶的前提
39、下,溫度應(yīng)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-301 130-135 控制目標(biāo):不超過1 相關(guān)參數(shù):進(jìn)口物料量LIC-203、 加熱蒸汽壓力PIC-350/PIC-3103、 進(jìn)口物料溫度TI-304 控制方式:DCS自動(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整影響因素調(diào)整方法進(jìn)口物料量LIC-203LIC-203閥位增大,301-E進(jìn)料量加大,加熱蒸汽量必須跟上,否則TIC-301會(huì)下降;反之,LIC-203閥位減小,301-E進(jìn)料量減少,加熱蒸汽量也要相應(yīng)減少,否則TIC-301會(huì)升高。加熱蒸汽壓力PIC-350/PIC-3103PIC-350/PIC-3103直接影響TI
40、C-301,一般將TIC-301投自控,給定130-135,將PIC-350投串級控制,當(dāng)TIC-301變化時(shí),PIC-350的閥位自動(dòng)變化,增減加入的加熱蒸汽量,使TIC-301在指標(biāo)范圍內(nèi)。如果PIC-350的閥位已全開,TIC-301仍低,需手動(dòng)開打PIC-3103閥。進(jìn)口物料溫度TI-304進(jìn)口物料溫度TI-304高,TIC-301也高;TI-304低,TIC-301也低,自動(dòng)調(diào)節(jié)PIC-350,使得TIC-301跟上給定值。異常處理現(xiàn)象原因處理TIC-301過低1、熱偶失靈2、PIC-350/PIC-3103故障1、聯(lián)系儀表校TIC-301熱偶。2、聯(lián)系儀表檢查現(xiàn)場PIC-350/P
41、IC-3103閥開度是否比總控開度?。籔IC-350或PIC-3103閥頭是否脫落。開度對不上請儀表校準(zhǔn),閥頭脫落停車處理。TIC-301過高1、熱偶失靈2、PIC-350/PIC-3103故障1、聯(lián)系儀表校TIC-301熱偶。2、聯(lián)系儀表檢查現(xiàn)場PIC-350/PIC-3302閥開度是否比總控開度大,若是,請儀表校準(zhǔn);若現(xiàn)場閥全開總控調(diào)節(jié)無效也請儀表處理好,蒸汽量用截止閥控制。3.4.3 低壓系統(tǒng)壓力控制 控制范圍:PIC-304 0.31MPa 控制目標(biāo):不高于0.35MPa 相關(guān)參數(shù):NH3/ CO2、H2O/ CO2、 低壓密閉水溫度TIC-302、 302-EA循環(huán)液溫度TIC-33
42、7、 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(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整影響因素調(diào)整方法NH3/ CO2 、H2O/ CO2失調(diào)1、NH3/ CO2 、H2O/ CO2失調(diào),將導(dǎo)致合成轉(zhuǎn)化率及汽提效率下降,高壓系統(tǒng)至低壓系統(tǒng)的液體中的NH3和 CO2濃度高,增加了低壓循環(huán)系統(tǒng)的負(fù)荷,引起PIC-304超壓。因此,要根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷合理配比原料NH3和 CO2。TIC-302TIC-302控制過低容易造成302-C內(nèi)部結(jié)晶,使得302-C的冷凝效率大大降低,導(dǎo)致PIC-304超壓。TIC-302一般控
43、制在設(shè)計(jì)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(dǎo)致PIC-304超壓。TIC-302及TIC-337溫度一般不要超過65。TIC-337TIC-337控制太低,造成302-C局部結(jié)晶,302-EA頂部噴淋水達(dá)到飽和或過飽和,使噴淋量變小,302-EA內(nèi)部吸收效果不好,引起PIC-304超壓。TIC-337設(shè)計(jì)值為60,一般不要控制低于45。PIC-918開車出料時(shí),應(yīng)先提PIC-918,再緩慢開HV-201,否則,HV-201開得太大太快,PIC-908沒有與負(fù)荷對應(yīng)上,容易導(dǎo)致低壓系統(tǒng)PIC-304超壓
44、。FIC-303低壓調(diào)溫水循環(huán)量FIC-303太低,使得302-C內(nèi)部反應(yīng)熱不能及時(shí)移走,使得302-EA負(fù)荷突增,導(dǎo)致PIC-304超壓。生產(chǎn)中控制FIC-303在966m3/h左右。HIC-3201HIC-3201的作用是將中壓系統(tǒng)的尾氣由V-501放至原來的低壓系統(tǒng)。HIC-3201不能開得太大,以免低壓系統(tǒng)PIC-304超壓。一般HIC-3201閥位開度在2-5%。901-C故障901-C結(jié)垢嚴(yán)重或冷卻水流量太小,使得TIC-302太高,302-C冷凝能力大大下降,導(dǎo)致PIC-304超壓。生產(chǎn)實(shí)際中為避免901-C結(jié)垢,盡量全開冷卻水閥,保證冷卻水有足夠的流速和流量。異常處理現(xiàn)象原因處
45、理PIC-304超壓達(dá)到0.35MPa,采取一系列調(diào)整措施無效。1、儀表指示不準(zhǔn);2、尚未查到根本原因。1、聯(lián)系儀表校PIC-304調(diào)節(jié)閥。2、先稍開低壓放空閥緩解PIC-304壓力,然后繼續(xù)查找導(dǎo)致超壓的原因并加以處理。 3.5 蒸發(fā)系統(tǒng)操作指南 3.5.1 蒸發(fā)系統(tǒng)操作原則 尿素裝置共有兩套蒸發(fā)系統(tǒng),一套為上個(gè)世紀(jì)70年代裝置新建時(shí)成套引進(jìn)的,一套為2005年進(jìn)行擴(kuò)能改造時(shí)新增的。另外,2005年擴(kuò)能改造還新上一臺(tái)預(yù)蒸發(fā)器。預(yù)蒸發(fā)加熱器分兩段,一段用中壓系統(tǒng)出氣加熱,一段用低壓蒸汽加熱。預(yù)蒸發(fā)分離器的真空度由新蒸發(fā)一段的噴射器保持。預(yù)蒸發(fā)的作用是將新、老兩個(gè)閃蒸槽來的70%(wt)濃度的尿
46、素溶液增濃至78%(wt)。 與老蒸發(fā)相比,新蒸發(fā)系統(tǒng)除了處理能力較小外,唯一與老蒸發(fā)不同的是升壓器J713及升壓冷凝器E713的形式不同。新蒸發(fā)系統(tǒng)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(tǒng)的控制主要在于一、二段溫度的控制以及一、二段真空度的控制,因?yàn)檫@在很大程度上直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。尿素裝置所生產(chǎn)的昆侖牌尿素均為優(yōu)級品,產(chǎn)品質(zhì)量如下: 含氮量46.4(wt); 縮二脲(Bi)0.9(wt); 水含量(H2O)0.4(wt); 篩分93(wt),粒度在0.85-2.8之間。 3.5.2 產(chǎn)品質(zhì)量的控制 3.5.2.1 水含量的控制 根據(jù)歷年運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品水含量每年5
47、月上旬到9月下旬期間,大部分時(shí)間超過0.3%。具體來說,當(dāng)空氣中水分壓超過20毫巴,相對濕度100%時(shí),產(chǎn)品中水含量就超過0.3%;或相對濕度為80%,空氣中水分壓25毫巴時(shí)水含量也超過0.3%。這是由于尿素液滴離開造粒噴頭下落時(shí),由于存在過冷現(xiàn)象(熔融尿素的結(jié)晶溫度在132.7,由于結(jié)晶時(shí)缺少晶種,實(shí)際上在80左右才會(huì)結(jié)晶,即稱為過冷現(xiàn)象), 使得尿素液滴在塔內(nèi)有相當(dāng)長的時(shí)間未能固化,加之空氣中水蒸汽分壓大于結(jié)晶時(shí)尿素液滴表面的水分壓,因而水份就往尿素中轉(zhuǎn)移,這個(gè)過程直到尿素液滴表面固化才停止。夏天空氣濕度大,氣溫又高,冷卻困難,成品水含量也就高了。經(jīng)驗(yàn)證明,401J/JS出口熔融尿素中水含
48、量一直低于0.3%,一般在0.09-0.24%之間,但一經(jīng)造粒,水含量就隨大氣濕度變化而變化了。 在生產(chǎn)控制中,限于條件一般不容易降低成品水含量。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可能低。同時(shí)造粒塔風(fēng)窗應(yīng)開大開完,噴頭轉(zhuǎn)速要控制得當(dāng),一般不超過250r/min。 為降低水含量,應(yīng)確保二段蒸發(fā)溫度在指標(biāo)(138-140)范圍內(nèi),真空度越高越好。但夏天循環(huán)水溫度高,真空度不易提高,而且即使二段壓力達(dá)到2kPa(絕),產(chǎn)品中水含量仍然超出0.3%(wt),效果不大。但在雨天,因?yàn)橄鄬穸冉咏?00%,應(yīng)適當(dāng)關(guān)小造粒塔風(fēng)窗,加強(qiáng)造粒塔維護(hù),防止漏雨。同時(shí)調(diào)節(jié)好噴頭
49、轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速過高,產(chǎn)品中小顆粒增多,吸水加劇,同時(shí)有粘塔的危險(xiǎn);轉(zhuǎn)速過低,則冷卻效果不好,易粘結(jié)刮料機(jī)刮臂,而清理刮料機(jī)刮臂又是一件極不安全的工作。 2.5.2.2 縮二脲(Bi)的控制 縮二脲在系統(tǒng)的生成情況如下: 合成系統(tǒng):0.3%左右; 循環(huán)系統(tǒng):0.4%左右; 尿液儲(chǔ)槽:0.5-0.6%左右; 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(shí)間三個(gè)因素有關(guān)。 在合成系統(tǒng),因游離氨含量高,主要是溫度和停留時(shí)間影響,故系統(tǒng)應(yīng)盡量在高負(fù)荷下運(yùn)行。同時(shí)201-C殼側(cè)壓力PIC-918應(yīng)嚴(yán)格控制在與負(fù)荷相對應(yīng)的壓力下,LIC203在不竄氣的前提下盡可能
50、低液位操作。 在循環(huán)系統(tǒng),因游離氨含量降低,縮二脲也有增加,但要兼顧高的分解率,故在循環(huán)系統(tǒng)只考慮降低LIC302液位的方法。 在蒸發(fā)系統(tǒng)中,影響較大的是溫度及停留時(shí)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(yīng)低些。經(jīng)驗(yàn)證明,在136操作也是安全的。資料表明,二段溫度每增加1,產(chǎn)品中縮二脲含量增加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(diào)節(jié)好噴頭轉(zhuǎn)速,可合理控制產(chǎn)品篩分。轉(zhuǎn)速過高,產(chǎn)品中小顆粒增多,吸水加劇,同時(shí)有粘塔的危險(xiǎn);轉(zhuǎn)速過低,粒度增加,但冷卻效果不好,易粘結(jié)刮料機(jī)刮臂,而清理刮料機(jī)刮臂又是一件極不安全的工作。故正
51、常生產(chǎn)時(shí),噴頭轉(zhuǎn)速要控制得當(dāng),一般不超過250 r /min,要根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷確定轉(zhuǎn)速。 3.6 水解解吸系統(tǒng)操作指南 3.6.1 水解解吸系統(tǒng)操作原則 水解解吸系統(tǒng)主要由三個(gè)解吸塔和一個(gè)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?yán)淠褐械腘H3和CO2解吸出來,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的形式送冷凝器中冷凝。最終使得水解解吸系統(tǒng)的排液中尿素和氨含量都低于5mg/L。 對于解吸操作,一般要達(dá)到四點(diǎn)要求: 1、解吸排液中盡可能不含NH3和CO2以保證不污染環(huán)境和減少損失。 2、解吸出氣中盡可能減少水的含量
52、。 3、解吸壓力必須高于吸收系統(tǒng)壓力以保證解吸氣能暢通導(dǎo)入。 4、在滿足1、2條件前提下盡量節(jié)約蒸汽。 第三點(diǎn)要求決定了解吸操作的壓力,目前控制在0.4MPa(A);塔底溫度應(yīng)該是該操作壓力下水的沸點(diǎn)溫度,即143。 為滿足第二點(diǎn)要求,需要塔頂溫度越低越好,但為了回收解吸排水的余熱,也不能降的太低。一般為使氣相中含水不超過50%(V),要求氣相中水的分壓必須低于0.2MPa(A),對應(yīng)的飽和水汽的溫度為120,所以解吸塔出氣溫度不應(yīng)超過120。又因?yàn)檫M(jìn)解吸塔的氨水中(NH3+ CO2)%已達(dá)7%,因此控制解吸塔出氣溫度為116.6。 為滿足第4點(diǎn)要求,就要控制進(jìn)塔物料的溫度,溫度低則需多加蒸汽
53、,而溫度太高進(jìn)塔后會(huì)發(fā)生閃蒸,使氣相含水增加。一般使進(jìn)塔溫度低于出氣溫度,控制在111.7。 水解塔的操作參數(shù)分別為:進(jìn)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(tǒng)的控制3.6.2.1 解吸塔出氣溫度的控制 控制范圍:TI-805 113-117 控制目標(biāo):不超過120 相關(guān)參數(shù):加熱蒸汽量FIC-8102、 氨水槽701-F濃度、 進(jìn)口物料溫度TIC-803 控制方式:DCS自動(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整 影響因素調(diào)整方法FIC-8102 在100%負(fù)荷生產(chǎn),其它相關(guān)參數(shù)均在指標(biāo)范
54、圍內(nèi)時(shí),F(xiàn)IC-8102的設(shè)計(jì)值為12672.7kg/h,正常生產(chǎn)時(shí)要控制FIC-8102與負(fù)荷相對應(yīng)。FIC-8102控制過高,易導(dǎo)致TI-805超溫,不但會(huì)使低壓系統(tǒng)水含量高,而且也不利于節(jié)能。反之,F(xiàn)IC-8102控制過低,解吸塔塔板上不能達(dá)到充分的氣液平衡,水解排液又容易超標(biāo)。701-F濃度 701-F中氨水濃度直接影響到TI-805的高低,因?yàn)檎Ia(chǎn)時(shí)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(diǎn)。當(dāng)氨水濃度發(fā)生變化時(shí),沸點(diǎn)也會(huì)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。一般來說,當(dāng)701-F濃度在3.9-9%之間時(shí),TI-805溫
55、度約為120-110。TIC-803 解吸塔的進(jìn)料溫度也會(huì)影響到出氣溫度TI-805的高低,進(jìn)料溫度過高,如果不及時(shí)減加熱蒸汽量,TI-805勢必會(huì)升高;反之,進(jìn)料溫度過低,如果不及時(shí)增加加熱蒸汽量,TI-805會(huì)下降,雖然有利于低壓系統(tǒng)水分的控制,但容易造成水解排液不合格。一般來說,為達(dá)到既節(jié)能又不致氣相含水增加的雙重目的,應(yīng)使解吸塔進(jìn)料溫度TIC-803低于出氣溫度TI-805。在TI-805溫度為116.6時(shí),控制TIC-803溫度為111.7。異常處理 現(xiàn)象原因處理TI-805嚴(yán)重超溫1、進(jìn)料溫度太高。2、加熱蒸汽流量太大。3、儀表熱偶失靈。1、手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)TIC-803,將進(jìn)料溫度
56、降下來;如果調(diào)節(jié)無效可能TV-803閥壞,要及時(shí)聯(lián)系儀表處理。2、FIC-8102要與負(fù)荷對應(yīng),參考FIC-801的流量,如果蒸汽給的太大要及時(shí)降下來;如果調(diào)節(jié)無效可能FV-8102閥壞,要及時(shí)聯(lián)系儀表處理。3、聯(lián)系儀表檢查并校驗(yàn)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 控制目標(biāo):不超過5 相關(guān)參數(shù):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(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)正常調(diào)整影響因素調(diào)整方法FIC-809 在100%負(fù)荷生產(chǎn),其它相關(guān)參數(shù)均在指標(biāo)范圍內(nèi)時(shí),F(xiàn)IC-809的設(shè)計(jì)值為2581kg/h,正常生產(chǎn)時(shí)要控制FIC-809與負(fù)荷相對應(yīng)。FIC-809控制過高,易導(dǎo)致氣相帶液,不但會(huì)使尿素的水解率下降,而且也不利于節(jié)能。反
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