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氨汽提法尿素装置中压系统优化改造小结

[日期:2020-03-10] 来源:《中氮肥》2020年第1期  作者: [字体: ]

曹志泽

(河南能源化工集团中原大化公司,河南 濮阳457000

 

 [摘  要] 河南能源化工集团中原大化公司520 kt/a氨汽提法尿素装置于199055日建成投产,由于09冰机冷量不足,夏季合成氨装置送往尿素装置中压氨储槽的液氨温度在40 ℃左右,加之夏季公用工程来循环水温度高达3236 ℃,致使中压氨冷器(E109)冷却能力下降,中压系统压力难以控制,中压惰气放空阀开度大,放空气氨含量高,企业环保压力大,尿素装置被迫降负荷运行,且即使降负荷运行中压系统压力仍高,中压放空气氨含量仍达50%以上。为此,近年来中原大化陆续对中压惰气吸收塔(E111)、中压氨冷器(E109)循环水系统实施了优化改造,并增设1台制冷量为2 000 kW的溴化锂冷水机组。优化改造后,中压系统操作难度减小,运行状况逐渐好转,放空气氨含量明显减小,氨损耗有效降低,企业环保压力减轻,实现了夏季尿素装置的满负荷、稳定运行。

[关键词]  氨汽提法尿素装置;中压系统;放空气氨含量高;优化改造;中压惰气吸收塔;中压氨冷器;溴化锂冷水机组

[中图分类号]  TQ441.41[文献标志码]  B[文章编号]  1004-9932202001-0026-02

 

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河南能源化工集团中原大化公司(简称中原大化)520 kt/a尿素装置(即设计产能1 760 t/d)于199055日建成投产,采用SNAM氨汽提工艺。氨汽提工艺控制NH3/CO2(摩尔比,下同)为3.5CO2汽提工艺控制NH3/CO22.85,由于氨汽提工艺NH3/CO2控制较高,增加了后系统的分解回收负荷,若在较低压力下分解、回收并送回合成系统,需添加大量的水,这将导致水碳比失衡、CO2转化率下降,形成恶性循环。因此,氨汽提法尿素装置增设了中压系统,使相当多的氨以纯氨的形式回收,以降低低压系统碳铵液中的NH3/CO2,以利于吸收。简言之,中压系统的控制对整个氨汽提法尿素装置的正常运行并维持系统水碳比起着至关重要的作用。近年来,环保要求越来越严格,而中压后系统(见图1)惰气放空中的气氨会对环境造成污染,即其放空气的氨含量及放空阀开度直接关系到环保排放是否达标,关系到尿素装置能否正常运行;而且,中压后系统惰气放空气氨含量高,大量的氨以气态形式释放到大气中,除污染环境外也是一种浪费,直接影响企业的效益。

由于合成氨装置09冰机冷量不足,夏季合成氨装置81氨泵送往尿素中压氨储槽(V105)的液氨温度(T09313)40 ℃左右,加之每年进入夏季中原大化公用工程来循环水温度高,达3236 ℃,致使中压氨冷器(E109)冷却能力下降。因此,每年到了夏季,中压系统压力难以控制,出现超压,中压后系统惰气放空气经中压惰气洗涤器(C103)和中压惰气吸收塔(E111)洗涤、吸收后氨含量仍较高,严重制约着夏季的高负荷生产,且因中压系统超压,中压惰气放空阀开度大,放空气氨含量高,尿素装置被迫降负荷运行,CO2气量减至23 km3/h(满负荷时CO2气量为28 km3/h),但即使降负荷运行,中压系统压力仍高,中压放空气氨含量仍达50%以上,气氨流失高达500 kg/h以上。为此,近年来中原大化对尿素装置陆续进行了多项优化改造,使中压系统运行情况逐步好转。现将有关情况简介如下。

1  中压惰气吸收塔(E111)的优化改造

每年进入夏季,随着循环水温度升高,合成氨装置来液氨温度升高,中压系统控制难度增加,尤其是中压后系统,随着循环水温度的升高,氨冷器(E109)冷凝能力下降,加之合成氨装置来液氨温度也升高,导致氨储槽(V105)液氨温度(T09314)不断升高,液氨平衡压力升高,氨分压增高,中压惰气放空气中氨含量明显增加,中压后系统放空惰气洗涤器及吸收塔(C103/E111)负荷明显增加,而且夏季循环水温度升至3236 ℃,致使中压惰气吸收塔(E111)吸收冷凝效果差。为此,先后对中压惰气吸收塔(E111)进行了如下改造和操作优化。

更多内容详见《中氮肥》2020年第1

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