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《技術(shù)與市場雜志》2015年第五期

1問題分析

1)解析塔存在問題分析:解析塔兩塔溫差大，解析一塔溫度偏低，增加蒸汽的前提下并不能有效提溫。而根據(jù)氨水的溫度與其蒸汽總壓存在著固定關(guān)系，可查出氨水濃度為0時，即不含氨的溫度和壓力的關(guān)系。例如，溫度為143℃時，壓力為0．3MPa時，排出廢液必不含氨。問題主要集中于溫差偏大，蒸汽上升阻力大，證明塔盤的阻力降偏大。同時，解析水解三塔，互相聯(lián)系緊密，流程串聯(lián)，互相影響較大。解析一塔的效果直接影響水解的效率，相應(yīng)水解效率低影響解析二塔的解析進(jìn)行。二塔底部溫度達(dá)到指標(biāo)，但一塔底部溫度波動大，且低于指標(biāo)，從而引起水解溫度的波動，水解溫度最終影響二塔頂部溫度，最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)波動頻繁，廢液不合格。2)設(shè)計(jì)塔盤采取普通篩板塔盤，開孔6，按設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和塔盤水力學(xué)計(jì)算，上塔的板孔動能因子達(dá)到了15.6Pa0．5，已經(jīng)是篩板塔的操作上限，如在原設(shè)計(jì)的條件下增加處理量，上段將發(fā)生噴射液泛，使上塔出液的氨含量超出設(shè)計(jì)指標(biāo)(NH3＞1%)，導(dǎo)致水解器中尿素水解不完全，下塔出液中的氨和尿素同時超標(biāo)。再者，篩孔極易被堵塞，堵塞嚴(yán)重情況下，蒸汽上升阻力進(jìn)一步增大，大量蒸汽堵至兩層塔盤之間，溢流堰處充滿蒸汽，最終導(dǎo)致下液困難，一塔頻繁液泛，氨水漫至回流冷卻器返回氨水槽，進(jìn)水解塔液量大幅下降，氨水在系統(tǒng)內(nèi)部形成內(nèi)循環(huán)，氨水槽液位快速上漲。3)回流冷卻器運(yùn)行周期短分析。回流冷卻器為“U”型換熱器，設(shè)備位于框架四樓，采用循環(huán)水冷卻，循環(huán)水壓力到達(dá)該設(shè)備時降至最低，導(dǎo)致循環(huán)水中雜物、淤泥滯留于冷卻器列管“U”型彎處。

2技改方案

2.1解析塔塔盤改造如果解吸塔進(jìn)料達(dá)到32t/h，通過計(jì)算機(jī)模擬和塔盤水力學(xué)計(jì)算，上段的空塔動能因子接近22Pa0．5，在塔徑確定的條件下，篩板已不能滿足生產(chǎn)要求，所以，解吸塔在高于32t/h進(jìn)料的條件下平穩(wěn)運(yùn)行，必須改造現(xiàn)有的塔內(nèi)件。湖北晨光有限公司根據(jù)我公司運(yùn)行參數(shù)對塔盤進(jìn)行了設(shè)計(jì)改造，由原來的普通篩板塔盤改為單溢流導(dǎo)向固閥塔板。1)解吸塔處正常生產(chǎn)負(fù)荷30～35m3/h，最高41m3/h，生產(chǎn)負(fù)荷下限25m3/h。2)新型塔有自沖刷作用，不易附著固體顆粒及易產(chǎn)生自聚物料。3)新型塔盤能夠給汽液兩相提供充分的接觸空間，使之能有效分離，減少霧沫夾帶。4)新型塔盤效率有效提高，板壓降低。5)具有消泡性能，新型塔板能夠處理常規(guī)塔板難以處理的易發(fā)泡物料。

2.2回流冷冷卻方式改造回流冷冷卻方式更改為密閉循環(huán)，密閉水中介質(zhì)為脫鹽水。

3效果評價

1)回流冷冷卻方式改造效果評價。技改前，回流冷卻器為“U”型換熱器，運(yùn)行一段時間后發(fā)現(xiàn)其冷卻效果逐漸減弱，回流液濃度降低，解析氣相無法完全被冷凝，解析壓力升高。系統(tǒng)主要表現(xiàn):解析手動放空始終有一定開度，造成放空量增大，氨的損失，同時排氣筒排氣中氨味增加;同時回流液濃度低導(dǎo)致進(jìn)入高壓系統(tǒng)水碳比偏高，轉(zhuǎn)化率降低，增加能耗。最短運(yùn)行周期為3個月。通過技改，投用以來，冷卻效果良好。脫鹽水冷卻管線及水池內(nèi)循環(huán)水都進(jìn)行了置換，并水池內(nèi)水定期進(jìn)行切換。回流泵回水溫度穩(wěn)定在55℃～63℃，波動小，回流泵出口溫度穩(wěn)定在75℃～80℃。解析壓力穩(wěn)定在0．23～0．27MPa，未出現(xiàn)超過0．30MPa情況。2)新型塔盤投用以來，解析效率明顯提高，解析廢液中氨含量分析可保證10ppm;系統(tǒng)穩(wěn)定情況下，可達(dá)到2ppm。技改后，運(yùn)行至今塔盤效率正常，未發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。從操作上來看，新型塔盤投用后，系統(tǒng)穩(wěn)定性有了明顯增強(qiáng)，抗波動性大，在高壓系統(tǒng)波動或開停車過程來料濃度變化，濃度達(dá)到10%情況下，解析系統(tǒng)無較大波動。運(yùn)行至今，未出現(xiàn)大幅降溫情況，操作強(qiáng)度與難度有了明顯降低，為崗位操作人員提供了較好的操作條件。同時，在保證解析廢液完全合格的前提下，解析氣相現(xiàn)場放空全部關(guān)閉，解析塔兩塔三個溫度溫差為1℃～3℃，底部溫度為143℃～144℃。

4結(jié)語

尿素解析水解系統(tǒng)在經(jīng)過塔盤改造后，從效率、能耗、操作方面有了明顯改進(jìn)，為操作人員提供較好操作硬件的同時，降低了系統(tǒng)消耗。

作者：牛小強(qiáng) 單位：山西潞安煤基合成油公司