尿素技改小结

尿素技改小结（共2篇）

1.尿素技改小结 篇一

化工生产中的主要热源来自于蒸汽, 对于每一个装置而言, 都有独立的蒸汽系统。我厂18·30项目采用二氧化碳汽提法工艺, 其高压甲铵冷凝器为立式设备, 而蒸汽系统也是装置中一个重要的部分。

我厂地处格尔木察尔汗盐湖, 属大陆高原气候, 少雨、多风、干旱, 冬季漫长寒冷, 年平均气温-4.2℃, 差不多从10月份到第二年5月份都属于冬季, 夏季只有短短的两个月;冬季时, 平均气温可达-15~-25℃。在冬季尤其是遇到停车的情况下, 尿素系统极易结晶堵塞, 其防冻工作既是重点又是难点。

2 蒸汽系统简介

尿素装置使用四种压力等级的蒸汽, 具体情况如下。

(1) 超高压蒸汽, 来自电厂, 压力4.0MPa, 温度440℃;用于CO2压缩机透平06JT0102。

(2) 高压蒸汽, 该蒸汽来自合成氨装置, 压力2.5MPa, 温度224℃;用于高压汽提塔06C0102, 水解塔06E0108, 水解塔06E0108伴热, 中压蒸汽及低压蒸汽系统的补充蒸汽。

(3) 中压蒸汽, 压力0.88MPa, 温度175℃;用于二段蒸发器06C0110和合成系统伴热。

(4) 低压蒸汽, 压力0.44MPa, 温度147℃。低压蒸汽产生于高压甲铵冷凝器06C0103, 并经低压蒸汽汽包06F0112A/B送往各用户, 剩余部分送出尿素界区。

用于高压汽提塔06C0102的高压蒸汽通过PV1203进入高压蒸汽饱和器06F0119, 06F0119压力由PIC1203控制在1.7~2.1MPa之间;06C0102蒸汽冷凝液回到06F0119, 06F0119冷凝液排至中压蒸汽饱和器06F0120部分闪蒸减压至0.88MPa。

06F0120排至06F0112A/B的冷凝液部分闪蒸, 压力由0.88MPa减至0.44MPa。06F0120与高压洗涤器06C0104的高压调温水有一根平衡管线, 作为其补水。PIC1213控制06F0112A/B允许的最低压力, 当压力低于PIC1213设定值 (0.4MPa) 时, 来自合成氨的高压蒸汽至06F0112A/B管线上的PV1213阀将打开;当PIC1213压力超过其设定值, PV1213处于关闭状态, PV1213设有副线以便开停车时用。

蒸汽冷凝液贮槽06F0103收集的冷凝液分别来自:06F0112A/B排放液, 界区来的补充水 (开停车) , 蒸汽伴管和蒸汽夹套冷凝液管线, 循环加热器06C0106和一段蒸发器06C0109A壳侧蒸汽冷凝液, 闪蒸蒸汽冷凝器06C0118;蒸汽冷凝液总管冷凝液流入06F0103液面下, 总管顶部蒸汽进入闪蒸蒸汽冷凝器06C0118冷凝。06F0103顶部设有与06C0118壳侧连接的平衡管线, 06F0103设有溢流管。

中压蒸汽和低压蒸汽管网分成好多分支, 作为0.88MPa蒸汽或0.44MPa蒸汽分配台, 去管线或设备做伴热。

3 防冻工作的重要性

冬季如果搞不好防冻工作, 最容易出现设备、管道冻坏的现象。比如在冬季停车时, 设备、管道中的水排放不尽, 致使许多的设备、管道、管件冻裂, 导致高额的维修费用。

笔者先说一下我厂以往的停车过程中遇到的问题。比如由于断原料气故障而引起的排塔停车, 所有系统都得停车排放处理, 待系统处理完之后, 蒸汽系统也得停。因为所有系统停车排放后, 如果蒸汽系统不停, 而此时高压甲铵冷凝器相当于一个空设备, 用0.44MPa的蒸汽对其长时间加热, 势必对设备和列管有较大的影响。

在过去的几次停车当中, 尤其是冬季, 在蒸汽系统停车后, 由于一些管线及设备所用的伴热蒸汽都停用, 结果使得几台重要的泵和好几条公用工程管道冻坏, 必须重购设备和管道, 重新安装, 造成很大的经济损失。

4 蒸汽系统防冻技改及操作方法

针对以上情况, 我们对蒸汽系统做了一些改造, 并制定了相应的操作方法。

4.1 尿素全系统停车后蒸汽系统的处理

4.1.1

蒸汽系统的改造 (图1)

4.1.2 操作方法

(注:截止阀1~5均为新增的, 从2.5MPa蒸汽网管引至中压蒸汽和低压蒸汽管网的两条管线也为新配的。)

(1) 将中压蒸汽饱和器和低压蒸汽饱和器泄压。

(2) 排放汽包内的冷凝液。

(3) 关PV1201A、LV1201、PV1201B及其副线截止阀。

(4) 关PV1213、HV1110、FV1211及其副线截止阀。

(5) 确认汽包进汽和出汽、补液以及下液阀都关闭之后, 将截止阀3、截止阀4、截止阀5关闭。

(6) 缓慢打开截止阀1、截止阀2两到三圈, 将2.5MPa蒸汽引入中、低压蒸汽管网, 投用所有伴管蒸汽。

4.2 蒸汽系统停车而引起全系统停车对蒸汽系统的处理

4.2.1

蒸汽分配台的改造 (图2)

4.2.2 操作方法

(1) 将蒸汽系统停车后, 排放汽包内的冷凝液。

(2) 将2.5MPa蒸汽管的总截止阀关闭。

(3) 将蒸汽分配台上导淋打开, 排尽积液后, 关闭导淋, 再将蒸汽分配台的总阀关闭, 开工厂空气, 吹尽所有伴管内的冷凝液;伴管处理完后, 将伴管的截止阀关闭, 将分配台的总阀打开, 使工厂空气倒回到各管网和汽包内, 打开管网的蒸汽导淋和汽包下液阀, 吹尽汽包以及管网内的冷凝液。

(4) 最后打开2.5MPa蒸汽总管导淋, 直到吹尽管内冷凝液。

5 日常的防冻工作

冬季对于运转设备可能还要好点, 就怕备用设备和管线的死角处, 防冻工作是最难搞的。管理上应要求班组加强巡检这些部位;循环水的回水是否通畅, 循环水副线是否开启, 副线开度不要太大, 有水流过就好。如果副线都开得太大, 可能会影响循环水系统, 以及对运转设备用水的地方造成影响。

巡回检查伴管的投用情况。

经常检查导淋是否被冻。如果冻了, 必须用蒸汽吹通。

导淋加强排放频率。

设备低点排水, 应特别注意检查是否有管线冻裂, 防止物料泄漏。

6 结语

2.尿素技改小结 篇二

关键词：尿素装置,冷凝液回收,尿液管线,变频技术,废水回收

中海石油化学股份有限公司二期尿素装置采用的是Stamicarbon的改良尿素生产工艺, 产能为2 700t/d, 配有海德鲁造粒工序。装置从2003年9月投产以来, 运行较为稳定, 各项能耗均能达到设计参数。为了使装置更加节能环保、降本增效, 几年来我们对尿素装置进行了系统及设备的优化改造, 使二期装置的运行更加经济、可靠、环保。

1 新增CO2压缩机段间冷凝液回收装置

化肥二部尿素装置CO2压缩机段间冷凝液通过汇集后排放至311D, 然后通过其底部排放, 流入CS总管再进入地沟, 最后进入污水处理装置。

排放的工艺冷凝液呈弱酸性, 且组分复杂, 因此长期造成排放液中COD超标 (COD高于2 600mg/L) , 严重污染环境。由于该冷凝液来源于合成脱碳系统后的CO2气体冷凝, 合成脱碳系统需要定期补充外部脱盐水, 因此, 通过对合成、尿素两套装置一同分析、论证, 可以将回收的冷凝液返还给合成脱碳系统。

其回收利用流程如图1, 通过一台泵将冷凝液从尿素CO2压缩界区送至合成脱碳系统180D, 用于取代原设计中定期补充的脱盐水。通过回收CO2压缩机段间冷凝液, 不仅可以解决环保问题, 而且也可解决合成脱碳单元的补水问题。该技改流程在工艺方面具有可操控性强, 不影响装置的正常运行;设备方面, 在泵体选择、管道布局、控制系统方面, 技术非常成熟, 不存在技术难题。

改造后年度经济效益概算如下。

(1) 合成脱碳系统脱盐水耗量减少的效益1t/h×24h/d×360d/a×30元/t=259 200元/a。

(2) 污水处理费用减少1t/h×24h/d×360d/a×10元/t=86 400元/a。

上述两项合计, 可节省生产成本259 200+86 400=34.56万元/a。

此项改造完成后, 既解决了尿素装置CO2压缩机段间冷凝液排放造成的污染问题, 又解决了合成脱碳系统的补液问题。这是一个非常好的减排项目。

2 新增尿液管线返回尿液贮槽B室

二期尿素装置蒸发系统尿液循环管线流程为, 尿液由熔融尿液泵309J/JA输送, 进入造粒尿液压力控制调节阀PV3521前, 通过HV3523调节返回尿液贮槽301F-A室中。出现下列情况要进行蒸发尿液循环: (1) 清洗造粒机或造粒系统故障停车; (2) 尿液浓度不够高, 需要循环提浓; (3) 二段蒸发温度、真空度大幅度变化, 不能满足造粒要求; (4) 装置开、停车过程中; (5) 成品入库系统出现故障。

蒸发系统尿液循环管线返回的是301F-A室, 造粒系统每月均需停造粒机进行清洗, 每年因停造粒清洗造粒机等操作将产生4 000t低等级尿素, 给公司带来上100万元的经济损失, 所以, 迫切需要对该操作系统及工艺进行技术改造。

在尿液循环管线上增加一条管线进入301F-B室 (如图2) 。重新恢复造粒时, 用301F-A室新鲜尿液进行造粒, 这样可减少甚至杜绝待检尿素的产生;装置运行正常后, 再缓慢拉空301F-B室尿液, 这样可保证产品中的缩二脲含量不超标, 从而进一步提高尿素优级品率。

尿素造粒返回尿液管线技改实施后, 完全杜绝了清洗造粒系统及后续工况出现故障后产生的待检尿素, 从而进一步提高尿素优级品率, 每年可避免产生4 000t低等级尿素, 为公司带来上100万元的经济效益。

该项技改措施, 在其他同类型的化工生产企业中可结合实际情况进行推广应用。

3 最终冷却器风机电机进行变频节能技术改造

化肥二部尿素装置最终冷却器风机的作用是, 将空气送入最终冷却器503L冷却尿素成品颗粒。其设计工作流量为111 042kg/h, 电机转速为1 470r/min, 风机额定轴功率为162kW, 电机额定功率为190kW。正常生产时电机电流为350~370A, 风机的风门开度为30%~32%。

此项改造, 是使用变频控制技术取代传统的通过风门调节来控制风量, 可以较大程度上减少风机的电力消耗, 使风机处于科学、经济的运行状态, 提高装置综合经济效益。

原511-J风机通过传统的风门调节来控制风量, 在风门开度低的时候, 电机就出现大马拉小车的现象, 白白地损失功耗。而通过变频器降低频率的方法来控制风机风量, 不仅可以满足生产的需要, 而且会降低电机的输出功率、提高效率。

改造前日用电量在4 308kW·h, 改造后日用电量在3 274kW·h, 日节约电量1 034kW·h;按年运行340d计算, 年节约电量1 034×340=351 560kW·h;我公司用电的综合电价为0.685元/ (kW·h) , 则年节约电费为351 560×0.685=24.1万元。

该变频技术先进成熟, 已广泛应用于石油化工、煤电、制造等各大工厂, 适用于电机拖动的大负荷风机、水泵。

4 新增废水回收装置

一直以来, 化肥二部尿素装置在停车期间或生产异常状况下, 因系统无蒸汽, 无法对废水进行处理, 导致放空 (指在前系统未开车时, 要先将回收槽液位拉低, 系统才能投料开车;开解吸水解系统时, 液相达标排放, 因前系统未开车, 气相不能冷凝吸收而切出放空) 或废水最终排海, 造成环境污染。针对这一情况, 化肥二部专门成立攻关小组, 决定对尿素废水进行综合治理。据成达工程公司建议, 采用新建尿素停车排放废水贮罐这一成熟技术, 增设两台废水泵、一个废水贮罐 (如图3) ;将停车期间产生的废水贮存, 待装置运行正常后, 再输送至水解—解吸系统进行处理。

2012年装置停车过程中, 废水回收装置顺利投用, 其操作方法简单, 废水贮罐、废水泵运行正常, 所回收的废水的温度、氨浓度均在控制指标范围内;废水回收效果良好, 杜绝排放损失约33.8万元, 实现了尿素装置废水综合利用与零排放的目的。

5 结语