低壓尿素水解裝置執行小結

2021-10-09 09:56:37 字數 2267 閱讀 1286

目前,這一技術成功應在黑龍江倍豐農資集團寧安化工****(原寧安化肥廠)12m3/h深度水解裝置中,此技術不僅解決了許多氮肥企業沒有中壓蒸汽(25atm以上蒸汽)而無法上馬深度水解裝置的難題,而且大大縮短了流程,減化了操作。

1.2低壓水解工藝流程簡介

由尿素和合成氨裝置送來的碳銨溶液(nh3:5-8%,尿素:0-1.

15%)經水解給料幫浦送至水解換熱器**水解後的廢液熱量,換熱後的碳銨溶液進入水解塔上部,然後溶液沿塔盤逐級下降,下降過程中與水解塔內上公升的蒸汽、co2進行熱和質的交換。塔頂得到nh3-co2-h2o的混合氣體進入回流冷凝器,氣體冷凝後進入回流液位槽,一部分甲銨液回流到水解塔頂部,另一部分被送往尿素系統。被水解、蒸餾後的水解塔底部的溶液氨和尿素含量都小於5ppm,此廢液經水解換熱器**熱量後被送往鍋爐工段。

由蒸汽總管子來的1.3mpa的蒸汽從水解塔底加入,co2氣體從壓縮機三工段引出與蒸汽混合後一同進入水解塔底部,co2的加入一方面對物料有氣提作用,打破、加速了尿素水解反應的程序,另一方面使尿素的水解在低溫(1850c)的條件下同樣能夠水解徹底,達到所需的工藝指標。

工藝流程見附圖。

二、 寧安化工****水解工程運**況

2.1低壓水解技術特點

寧安化工****是一家年產15萬噸尿素的小型氮肥企業,地處美麗富饒的三江平原。該公司由於解吸裝置已遠遠不能適應尿素生產的需要,造成解吸廢液排放嚴重超標(nh3:0.

1%,尿素: 1.8%),通過廣泛考察和詳細論證,最終選擇了寧波遠東化工科技****的低壓水解技術。

寧波遠東化工科技****負責整套裝置的工藝軟體包和工程設計工作,核心裝置也由我公司加工製造。水解工程是2023年11月立項,2023年3月建設,建設週期6個多月,投資300多萬元。裝置在2023年11月投料並一次開車成功,排放的廢液中氨和尿素的含量都低於5ppm,完全達到了設計指標。

與其他水解技術相比,寧波遠東化工科技****低壓水解技術有以下技術特點:

1、 水解塔內該工藝採用1.3mpa的蒸汽和co2對溶液進行加熱、氣提,與尿素生產採用同一品質的蒸汽,解決了部分廠家須上馬鍋爐後才能上水解工程的局面。

2、 水解塔和解吸塔合二為一,占地面積小,流程短,操作簡單。

3、 水解塔內採用新型高效dl-iv型水解塔盤,充分吸收了中壓水解塔板優良的技術特性,使尿素在低溫的條件下就能水解徹底。

4、 將合成系統的氨水、尿素工段的廢水一併處理,解決了國外技術不能處理合成氨水的問題,裝置的操作彈性大,適應能力強。

5、 水解塔設計採用更為合理的材料及立式結構形式,對換熱裝置進行了優化設計,運轉裝置採用離心幫浦,通過以上措施使裝置投資得到大幅度降低,成為我國廣大中、小氮肥企業都能上得起的專案。

6、 水解裝置中**的nh3、co2以及水主要以液態返回尿素裝置,與原解吸裝置以氣態形式相比減輕了尿素系統吸收工段的負荷。

2.2低壓水解技術主要裝置

寧安化工****12m3/h低壓水解裝置主要裝置一覽表:

2.3低壓水解裝置執行後存在的問題

低壓水解裝置投運初期執行很正常,各項工藝指標都達到設計值,但後來也逐漸暴露出一些問題:

1、 尿素負荷低時蒸汽壓力比較穩定。但由於該公司蒸汽能力偏小,尿素負荷提高後造成蒸汽壓力低波動大,系統調節頻繁(蒸汽壓力經常在0.90~1.

0 mpa,最高才達1.0mpa。一般不超過1.

1mpa)。鍋爐能力須適當提高。

2、 回流幫浦機械封洩漏,每台幫浦執行週期不到38小時,嚴重影響水解裝置的長週期、穩定執行。回流幫浦須重新選型。

三、結語

實際上我國八十年代後建成的中型尿素裝置(如co2汽提法、氨汽提法)也配備了深度水解裝置(效果雖然比解吸裝置好,但大部分廠家廢液中氨氮含量仍很高,需要進行以塔內件為核心的技術改造);但早期建成的30套水溶液全迴圈法中型尿素裝置和後來建成的200多套小型尿素裝置沒有配備深度水解裝置,這部分尿素裝置的產量佔全國尿素總產量的60%以上,約有2600多萬噸,若全部上馬深度水解裝置,僅此一項每年多**尿素近18萬噸,相當於撿回來一套中型尿素裝置,價值3多億元人民幣。通過深度水解裝置使尿素生產實現了汙水零排放的目標,標誌著尿素工廠進入了清潔文明生產的良性發展軌道。

目前,我國有近200套小尿素裝置,其中已有100多套進行「四改六」改造, 70多套進行了「六改十」改造,大約有2/3以上的小型尿素裝置發展成為了中型尿素裝置,部分企業甚至已趕上或超過了大氮規模,尿素的市場**也較好,正是企業值得、有能力將解吸改造為深度水解裝置的**時期,寧波遠東化工科技****可以針對各廠尿素裝置的特點,將一般企業深度水解裝置的投資降到350萬元左右(國外一般在650萬元左右),爭取用一年多一點時間收回投資。總之,目前無論是從環保角度還是從企業經濟效益分析來看,尿素深度水解技術都值得在我國這個水資源極其貧乏的國家大力推廣。

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