《论文_如何保证尿素浓缩真空(定稿)》

1、2nh3+ co2尿素浓缩真空操作优化刘福林（化工厂三胺二车间）摘要尿素法生产三聚氤胺所用的熔融尿素中含冇的水分进入反应器后，在高温条件下立即使尿素发生水 解反应，生成氨和二氧化碳。水含量越高，尿索水解就越多，从而增大了急冷尾气最，增加了丿求索消耗， 降低了三胺收率。生产屮要严格控制熔融丿來索屮的水含量小于0.2%毗。因此下面作者介绍了丿求索浓缩真 空在三聚氟胺生产中的工作原理、工艺流程、运行参数、优化操作。具冇操作简单、真空运行时间长、降 低操作工劳动强度等特点。关键词真空操作简单劳动强度中国石汕乌鲁木齐石汕化工分公司化工厂三聚氛胺装置釆用的是意大利欧技公司的高 压尿素法生产工艺，该工艺具有

2、反应器在高温高压下运行不需催化剂、多级净化除杂除色产 品质量好，水、蒸汽、氨在系统中循环利用能耗低等特点。经结晶器成为三聚猱胺料浆的物 料送入离心机，分离为固相的湿三胺和液相的母液，固相进一步干燥成为三聚觥胺成品。母 液送入第二冋路，冋收其中的氨后，再通过oat结品、超滤、废水分解系统达标排放水作为 工艺循环水送入工艺水槽，再通过急冷水泵和稀释水泵送往急冷和汽提工段，吸收反应器出 口的三胺物料，参为系统循环。1、尿素浓缩真空工艺原理尿素溶液浓缩系统的任务是将尿素含量大约76% （-化）的尿液浓缩为三聚氛胺反应器 所需要的尿索浓度在99. 8%以上、水含量在0.2%以下的熔融尿素。在浓缩过程中，

3、为了减少 副反应的发生，应在尽可能低的温度和尽可能短的时间内完成，故采用真空蒸发浓缩。动力蒸汽以很高的速度流经喷嘴，在喉部处形成的高真空区把蒸发蒸汽抽入到吸气室中 并与蒸汽混合进入扩散管，由于扩散管是喇叭型的截而逐渐增人，速度逐渐降低，压力逐渐 上升，最后蒸汽与蒸发蒸汽以一定压力排出，并在衣面冷凝器冷凝，从而获得各段蒸发过程 所需要的压夕nh22、尿素浓缩工艺流程来口化肥一尿索年间的尿液（约76%）被送至尿素缓冲罐s1101 （通过lic-11564和化 肥一尿索车间调节阀控制）。温度80-90°c, 76%尿素溶液流量在控制家通过fq14108测量并 累计。s-u01中的溶液被送往

4、浓缩系统，经过两段浓缩，水含量约0.2%。在l1c-11014控制f,用p - 1101a/b把溶液送出,控制室通过fqi11006测量并累计,在e- 1101a中 加热，回收部分来自急冷塔c - 1101的尾气冷凝热，通过tic - 11012在e - 1101b中加 热，然后在约60-70kpa (绝压)的一段浓缩器v - 1101里闪蒸。来自v - 1101的气相在冷 凝器e-1141里冷凝，非冷凝物用蒸汽喷射器j- 1141抽出。压力通过pic-11019来控制。 冷凝液被收集在尿素浓缩冷凝液收集槽v-1103中。在l1c-11015液位控制下，尿液被浓缩 至98%并送到蒸发器e-11

5、02,通过tic - 11013加热并在高真空(大约0-6kpa (绝压)的 二段浓缩器v-1102里闪蒸。来自v-1102的气相被送往三级喷射器(j-1142, j-1143a/b, j-1144a/b),在 冷凝器(e-1142, e-1143, e-1144)中冷凝，并与来自v-1101的冷凝液一 起收集在接收槽v-1103中。v-1102中的真空度在控制室通过p1-11018显示。v-1102到尿 液被浓缩至99. 8%,通过p1102送到p1103最后送到反应器。来自v-1103的冷凝液，在液 位控制(ltc-11034)下用p-1104a/b被送往t1301和s1202。去t130

6、1的部分冷凝液被用 做e1305的吸收液；去s1202的部分冷凝液稀释滞溜液防止管线堵塞。部分冷凝液被循环到 真空系统冷凝器e-1141, e-1142, e-1143和e-1144,以避免壳侧换热表面由于甲胺/碳鞍 固体的形成而结垢。真空髙时可以用脱盐水來冲洗冷凝器。从最终冷凝器e-1144放空至 c1105o3、操作方法优化熔融尿索中含有的水分进入反应器后，在高温条件下立即使尿素发生水解反应，生成氨 和二氧化碳。水含量越高，尿索水解就越多，从而增大了急冷尾气量，增加了尿索消耗，降 低了三胺收率。生产中要严格控制熔融尿素中的水含量小于0. 2%wto为了保证水含量合格, 必须保证尿索浓缩二段

7、真空合格。一下把前后期间对尿索浓缩二段真空高的操作方法、操作 特点做个比较：3. 1前期尿素浓缩二段真空高的操作前期由于没有摸索出处理二段真空髙的行之有效的方法，给操作工带来较人的劳动强 度，也给车间带來了一定的人力和财力损失。3. 1. 1操作方法：3. 1. 1. 1定期操作：(1) 班组接班后，现场打开v-1102气相吹扫蒸汽吹扫，当压力达到6kpa,关闭吹扫蒸 汽，每班吹扫1次。(2) 班组接班后,现场打开j1143、j1144、e1141. e1144、v1101顶部气相吹扫蒸汽, 每次3-5分钟(3) 班组接班后,现场投用j1142的dw。ft 11043控制流量200-400kg

8、/h,冲洗3分钟。中控要关注卩t11018和ti11017,若真空有所好转或tt11014温度降低至140°c,停止dw冲洗。若运行过程中pth018超过4.5kpa。中控可安排现场按照此方法冲洗。3. 1. 1.2附加操作：吹扫e1141到c1105的管线，吹扫p111018,或联系仪表检查。3. 1.2操作特点：（1）操作频率高：每个班至少操作3-5次；（2）操作吋间长：每次操作至少在半个小吋到一个小吋，有吋甚至2-3个小吋；（3）劳动强度人：除了尿素浓缩真空的定期操作，每次还要把所有的吹扫蒸汽吹扫一边；（4）操作厉效果不明显：操作完成示只能维持2-3个小时；（5）动力蒸汽消耗高

9、：4000kg/h-4500 kg/h；（6）前期装置负荷较低：反应器负荷没有满负荷运行，二段真空易维持；（7）影响交接班：经常因为调节真空耽误班组的下班时间，耽误坐车，影响班组人员的休 息时间，影响各班人员之i'可的感情。3. 1.3前期由于尿素浓缩二段其空居高不下，班组操作频繁，以下记录可说明尿素浓缩二段 真空高带来的麻烦:2009年1刀11-12 h由于气相管线有结壁现象，连续一个白、小、大班,v1102真空在4.0-7. 5 之间波动。2009年1月14日10： 55-14： 29 v1102压力波动,车间应急。2009 年 1 月 23 日 05： 30 p1102b 汽化，

10、v1102 液位变为 “0%” 05： 40 p1102b 恢复正常。06： 10 p1102b再次汽化，切至a泵。14： 46 p1102b检修完试运行，停止p1102a。2009年2月6 h 19:40 p-1102b电流突然下降，切换交检修，发现轴断。21:50交检修。2009年2月9日12:20完成检修。2009年2月14 h 11:40 p-1102a盘车卡涩,启动后电流高30a , 12:30 p-1102b电流高26-29a, p-1102b盘车卡涩，对b泵解体，口环有磨损，叶轮与泵壳有磨损痕迹，对口环加 工后回装，20:51检修完毕后，启动运行正常。2009年2月15 口 2月

11、15 口解体发现p-1102a泵轴断、叶轮磨损，叶伦重新加工，更换泵 轴，12:35回装。2009年2月16 口 20:57 p-1102a启动单试，21:00试泵完毕停备用。目前叶轮备件没来, 此只做紧急备川。2009 年 5 月 5 h10:48 v-1102真空压力报警更改为10 kpa.2009年5刀13 h 14： 03 p1102b电流波动，降负荷至8t/h,切至a泵运行，正常后，14：35,启动p1102b,停止p1102a,升负荷至12t/h0由于前期开v1102气相阀是迅速打开然后关闭，易造成v-1102液位快速下降，有时会降 至“0%”,加上v-1102真空较高,易造成p1

12、102汽化，长期这样操作会造成p1102叶轮损 坏，严重的会造成ph02轴断。从以上生产记录就可看出其影响。3. 2后期尿素浓缩二段真空高的操作经过较长时间的摸索，技术组和班组的大胆实践，摸索出一条行之有效的操作方法3. 2. 1操作方法：3. 2.1.1装置负荷高时可按照以下方法操作：(1) lic11015 投手动,液位 80-90 %关闭p1104至xxi140的回流阀，流量f111042,打开dw至xx1140的阀，阀的开度2/3或全 开，开阀时注意p1132的电流；(2) 开j1142的dw阀，流量fill043控制在400kg/h-500 kg/h。在冲洗过程中根据tt11017

13、的温度高低可适当关小ft 11043的量。平吋为了保持v1102真空ft 11043控制在 40kg/h-60kg/h(3) 缓慢开v1102的气相吹扫蒸汽，根据v1102的液位降的快慢程度，缓慢开v1102的气 相吹扫蒸汽直至全开，若v1102的液位降的快，可停止开v1102的气相吹扫蒸汽，待v1102 的液位稳定后继续开v1102的气相吹扫蒸汽直至全开。以上三步须同时操作,吹扫10-15分钟后恢复操作,v1102真空能很快下降至3kpa(绝 压)以下。3. 2.1. 2装置负荷低时可按照以下方法操作：(1) lic11015 投手动,液位 80-90%关闭p1104至xx1140的回流阀,

14、流量fi11042,打开dw至xxi140的阀，阀的开度2/3,开 阀时注意p1132的电流;(2) 开j1142的dw阀,流量fi11043控制在200kg/h-300 kg/h0在冲洗过程中根据ti11017 的温度高低可适当关小ft11043的量。平吋为了保持v1102真空ft 11043控制在 20kg/h-30kg/h(3) 缓慢开vi102的气相吹扫蒸汽,根据vi102的液位降的快慢程度,缓慢开v1102的气 相吹扫蒸汽，若v1102的液位降的快，可停止开v1102的气相吹扫蒸汽，待v1102的液位稳 定后继续开v1102的气相吹扫蒸汽。气相吹扫蒸汽不宜开的过人，以上三步须同时操作

15、，吹扫5t0分钟后恢复操作,vi102真空3kpa-6kpa (绝压)，即可, 不可过低，若vi102真空过低2kpa（绝压）以下，v1102温度低，加上负荷低，缩二尿高，易 造成p1102电流波动，给现场操作工带来多余的劳动强度。3. 2. 2操作特点：（1）操作频率低：操作一次v1102真空就可维持在6kpa（绝压）以下至少一个班次甚至更长 时间；（2）操作时间短：每次操作只需15分钟；（3）劳动强度小：每次只需做定期操作即可；（4）操作后效果明显：每次操作完v1102真空能很快下降至3kpa（绝压）以下；且能维持 较长时间；（5）动力蒸汽消耗低:3000kg/h-3500 kg/h；（6）后期装置负荷高：反应器负荷满负荷运行，二段真空不易维持；（7）影响交接班:不会因为真空高耽误班组的下班时间,加强了班组之间的信任。3.2.3方法改进后的效果尿素浓缩二段真空高的操作方法改进后，减少了现场操作工的劳动强度，节省了动力蒸 汽1000 kg/h,缩短了 dw冲洗xx1140壳侧的时间,就减少了进入系统的水。从2009年5 月中旬开始。p1102再没有发生过一次因尿素