汽提塔汽提效率下降的原因_处理及预防_任玉兵

汽提塔； （6）短时间停车封塔时，当合成塔液位降至
20％后，及时关闭合成塔出液阀；
专业的化学清洗。
（7） 封塔停车时严格按照规程控制好高、低
5 避免液体分布器和汽提管被堵塞或被油污染 压汽包压力，防止高压系统倒液至汽提塔；
由以上分析可知，主要从以下九方面抓起。
（8）系统长期停车排塔，要最后排合成塔溢
换热器。汽提塔高压部分由人孔盖、管箱短节、球 形封头、升气管、液体分布器、管板、汽提管等部 分组成；低压部分由低压壳体、膨胀节、防爆板等 组成。汽提塔的结构分为三个部分，上部是供出 合成塔的合成液与汽提气进行气液分离，其中的 主要部件就是液体分布器，在每一根汽提管上部 管口均对应一个液体分布器，该分布器结构其实 非常简单，就是一根 （外径 Φ25×2.5mm） 长约 600mm 的升气管，管子下部（靠近汽提管端）每间 隔 120°有一个约 Φ2.5mm 的小孔，这样设计的 目的是为了保证每根汽提管均有合成液进入，避 免“干管”而引起汽提管超温，从而造成汽提管腐 蚀加剧而损坏。中部就是汽提管（为 Φ31×6 879 ×3）。下部供汽提液与 CO2 气进行气液分离，其 中的主要部件就是 CO2 气分布器，该分布器结构 也非常简单，主要起到均布 CO2 气的作用。
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后，系统再次打开合成塔气相放空，全开合成塔出 止合成液体表面油污杂质瞬时随液体被抽吸入
液阀 HV201，用 CO2 进行吹堵。反吹约 20min 后， 退出 CO2 打液封，开始升压，进入开车程序。
当然最好在系统长期停车时对汽提塔进行
某公司的汽提塔在运行三年后，在其他工况 一定的情况下，汽提塔出液温度超过 175℃，汽提 效率由原来的 82％降至 77％，吨尿素氨耗上升， 低压负荷明显加重。对影响汽提塔汽提效率的因 素，如高压汽包的蒸汽压力低、系统 N/C 比偏离、 汽提塔底液位高、合成塔转化率低、系统水量高、 汽提塔侧惰气或冷凝液积存过多、系统压力高、高 压汽包液位过高、合成塔出液阀调节不当、汽提塔 的液体分布孔腐蚀扩大时造成单根汽提管液气比 大、气体分布器脱落造成汽提管内气体分布不均、 CO2 从 PPV2204 处漏造成气液比失调等进行分析 后，认为主要有两个方面原因导致汽提效率下降。 2.1 部分液体分布器的小孔被杂物堵塞
在升温钝化结束后 CO2 升压前，用高压冲洗 水向汽提塔内加水，使汽提塔满液位。启动 CO2 压 缩机，将 PRC- 204 压力控制在 2.0～3.0MPa，同时 通过 CO2 管线向汽提塔内加冲洗水，全开合成塔 气相管上的 3″放空阀和合成塔出液阀 HV- 201， 然后快速打开 CO2 入汽提塔快速切断阀，使夹带 冲洗水的大量 CO2 气体迅速进入汽提塔，对汽提 塔液体分布器的小孔进行反吹后通过合成塔气相 放空阀排出系统，如此反复 3～4 次即可。 3.2 短时间停车时的处理方法
短时间停车后开车先是通 CO2，此时合成塔 出液阀 HV- 201 还没有打开，分布器上还没有液 位，有部分 CO2 直接通过汽提塔分布小孔，再通 过分布器升气管固定板上的平衡孔出汽提塔，这 种情况其实就是在反吹。所以每次短时间停车后 的开车，汽提效率都很好，但由于在开车投料时
只有 70％的负荷，且绝大部分 CO2 通过分布器升 气管的限流孔板，只有很少部分通过分布器的小 孔，故要将高压系统压力降至 8MPa，低压吸收塔 气相调节阀 全 开 ， 防 止 超 压 ；CO2 气 量 提 高 到 100％的负荷时，将 CO2 入汽提塔压力 PRC- 204 控制在高于系统压力 2.0MPa 以上，然后快速打 开 CO2 入 汽 提 塔 快 速 切 断 阀 ， 合 成 塔 出 液 阀 HV2201 逐渐开大至 30％、60％、100％，使大量的 CO2 通过分布器的小孔，将堵塞液体分布器小孔 的杂质反吹出。反吹时根据压力上升情况开合成 塔气相放空；低压汽包压力控制在封塔停车指标 的高限 0.55MPa，增加气相去高压甲铵冷凝器的 阻力。如此反复 3～4 次即可。 3.3 不停车时的处理方法
催化剂选用原 B117 型中温变换催化剂，共 40m3。 1 所示）。催化剂更换为低温活性好的 B113 型。
中变炉初始投入运行后，入炉温度＜320℃，
热点温度 455℃左右，出口气中 CO 的体积分数 在 5％以内。后期 CO 的体积分数逐步升高至
上段
上段出口
5.5％以上，且热点温度下滑，采用所有提温手段，
随着尿素生产周期的延长，汽提效率也逐步 下降，消耗也上升，如果因为汽提效率下降，而特 地停下来反吹或将汽提塔分布器拆下来清理，将 有一定的经济损失。根据在长时间停车和短时间 停车反吹的成功经验，提出了在不停车时反吹汽 提塔分布器的方法。首先将 CO2 压缩机负荷加到 120％左右，合成塔液位控制在 30％（低限），全开 高压洗涤器气相阀 HV2202，打开高压汽包放空， 控制蒸汽压力 PIC2904 在 1.2MPa 左右，汽提塔 出液阀手动控制 88％（高限），关闭汽提塔出液阀 LV2202，然后迅速关闭合成塔出液阀 HV- 201，使 大量 CO2 气体通过汽提塔液体分布器小孔，时间 持续 1～2min 即可，最后将气量维持在原有的负 荷。在处理过程中，高压系统压力超压，可以打开 合成塔放空；注意控制好低压系统，防止甲铵泵 波动；反吹前提高尿液槽的液位，蒸发造粒做好 停车打循环的准备。 4 液体分布器或汽提管被油污染的处理方法
由于生产中需要控制尿素溶液的液位，因此 在汽提塔底部装有用钴 60 作为射线源的液位计 测量装置。同时为了减少热量损失和防止设备或 管道内可能发生的局部结晶或局部冷凝而引起 的腐蚀，整个设备及进出口管道须用保温棉保 温，汽提塔的全部质量由焊接在膨胀节上方壳体 上的支座承受。
二氧化碳汽提塔工作原理如下：合成塔来的 反应液通过合成塔出料调节阀 HV201 利用液位 差进入汽提塔上部，并通过液体分布器呈膜状沿 汽提管内壁向下流动。当液体下流后与下部来的 二氧化碳气体相遇，首先是游离氨被逐出，再向 下是甲铵分解。由于管外有压力为 2.0MPa 左右、
对于汽提塔液体分布器或汽提管被油污染， 我们采用在系统封塔停车（最好排塔停车）后的开 车前，对 CO2 汽提塔吹煮。降低高压系统压力至 5MPa，CO2 气量控制在 60％的负荷，从二氧化碳入 塔管线往汽提塔内充冷凝液至汽提塔顶部，高压 汽包压力控制在 1.0MPa，同时打开合成塔出液阀 HV2201 和合成出液 U 型管处的低点倒淋，尽可能 大一些；关闭冷凝液阀，打开 CO2 入汽提塔快速切 断阀，向汽提塔送气，吹 1min 后，关闭 CO2 快速切 断阀；停 2min 再送气吹煮，共进行 5 次。吹煮结束 后，停冷凝液，待汽提塔液位 LR2202 排至 60％
温度约为 230℃的饱和蒸汽加热，使分解反应能 够不断进行。在加热和汽提的联合作用下，使少 量尿素、氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳，并随 二氧化碳气体一起从液体分布器上部的升气管 顶部 Φ12 的节流孔进入高压甲铵冷凝器。底部出 来的尿素溶液送入后系统进一步减压分解其中 的氨基甲酸铵。 2 汽提效率下降的原因分析
（1）每月定期清理氨泵、甲铵泵的出口滤网， 流管内的液体；
防止泵的柱塞填料碎屑进入汽提塔；
（9）对新装置进行开车前，吹扫清洗时要彻
（2）防止送至尿素车间的液氨带油和催化剂 底，防止遗留杂物。
粉末，确保液氨进尿素界区的液氨过滤器投运， 6 小结
利用大修机会清理滤布；
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2010 年第 31 卷第 3 期
氮肥技术
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汽提塔汽提效率下降的原因、处理及预防
任玉兵 （山西兰花田悦化肥有限责任公司尿素车间 晋城 048102）
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2010 年第 31 卷第 3 期
氮肥技术
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变换系统中变炉设备及工艺异常的技术分析
马红萍 宋少兵 李小军 （宁夏开元丰友化工股份有限公司 银川 750021）
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氮肥技术
2010 年第 31 卷
体流量是相互影响的，是影响汽提效率的重要因 素之一，气液比高，汽提效率高，反之汽提效率降 低，出液中含氨量升高，甲铵分解吸热减少，在相 同加热条件下，出液温度必然升高。 2.2 液体分布器或汽提管被油污染
装置长周期运行，甚至几个月不停车，由于 油的密度较尿素、甲铵液轻，液氨及 CO2 压缩机 带进的油聚集在合成塔的上层，运行周期越长， 油层就越厚。在操作中如果将合成塔液位降得很 低的话，油污就会进入汽提塔，堵塞分布器的小 孔，或进入汽提管使其传热效率下降，从而引起 汽提效率下降。另一种情况是当长时间停车排放 前，合成塔上部油层随着合成塔液位的降低就会 进入到降液管，在排放的过程中，如果汽提塔压 力降低或合成塔出液阀 HV- 201 有轻微泄漏的情 况下，油污就会进入汽提塔，从而污染汽提塔液 体分布器或汽提管，汽提效率降低，因此在每次 长时间停车开车后汽提效率都很差。而短时间停 车则不会出现这种情况，原因是在短时间停车时 汽提塔、高压甲铵冷凝器壳侧通以一定压力的蒸 汽，阻止了氨和 CO2 在汽提塔、高压甲铵冷凝器 中冷凝，使合成塔和降液管中的尿液不会流到汽 提塔。或者是在短时间停车时每隔一段时间要向 合成塔降液管中加高压冲洗水，将降液管中的尿 素、甲铵液以及油污又逼回到合成塔中。 3 部分液体分布器小孔被堵塞的处理方法 3.1 长时间停车时的处理方法
一段炉温仍然持续下滑，并于 2008 年 11 月 9 日
下段入口
出现垮温现象。为保证生产，迫不得已于 11 月中 旬开始不断关小 1# 中变炉的段间阀门，以减少 1#
新增壁温测点 下段
弧顶全部脱落，入口管北侧 120°方向大面积脱落
炉过气量，增加 2# 炉过气量。最终仍无法满足生
图 1 隔热层脱落位置及壁温测点示意图
摘 要 通过对合成氨变换系统中变炉设备及工艺所存在的问题，如催化剂床层的温度下滑、中变炉隔热层脱落等原因 进行技术分析，从节能降耗方面考虑提出相应的解决方法和措施。 关键词 中变炉 设备及工艺 催化剂 热能回收
1 中变炉运行情况介绍
产，于 12 月 6 日停车更换催化剂。
宁夏开元丰友化工股份有限公司合成氨变
摘 要 简要介绍二氧化碳汽提装置汽提塔的结构和工作原理，对造成汽提塔的汽提效率下降的原因进行了分析，同时 提出了对汽提塔的液体分布器被堵塞和汽提管被油污染后进行处理的几项措施，做好日常维护工作，确保汽提塔长周期 稳定运行。 关键词 汽提塔 汽提效率 分布器 反吹
1 汽提塔的结构和工作原理 汽提塔实际上是Baidu Nhomakorabea个固定管板降膜式列管
在停炉的过程中，发现一段隔热层完好，而
换系统原中变炉因二段上部炉壁鼓包变形，存在 中间封头隔热层全部脱落，封头北侧（一段出口
着安全隐患，2007 年 10 月重新更换一台中变炉。 管正下方）最高达宽 1m、长 2m 的部分隔热层脱
其中隔热内衬选用新型的保温材料硅酸纤维砖， 落，对此进行隔热层修补，并增加一壁温测点（图
由于氨泵、甲铵泵填料磨损下来的细小颗 粒，通过柱塞的往复运动，带到液氨和甲铵液中， 最后在汽提塔分布器的小孔被截留下来，从而堵 塞了分布器的小孔。分布器小孔被堵的汽提管液 体流量小，在汽提管的上层局部纵向区域可能无 液膜形成或液膜很薄，对气体的阻力较小，气体 通过的量反而大；液体流量大的汽提管液膜增 厚，气体通道减少，阻力增加，气体通过的量就减 少，气液比小，甲铵分解率下降，汽提塔出液温度 高，汽提效率下降。因此汽提管内气体流量和液