改进型全循环法尿素装置设计运行总结

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水溶液全循环尿素生产工艺节能技改总结

水溶液全循环尿素生产工艺节能技改总结
作者/来源：石洪强(智胜化工股分，福建永安366013) 日期：2020-06-07 点击率：13 摘要：简要介绍针对水溶液全循环尿素生产装置中分解、回收、蒸发、深度水解等工序的热能回收不合理、系统阻力大等造成生产能耗高的因素进行分析，并提出改良方法，取得了必然的成效。

关键词：热利用率；改良方法；成效
我公司水溶液全循环尿素生产装置，原设计生产能力180 t／d。

通过采纳双塔并联、预分离—预蒸馏工艺、三段蒸发、低压深度水解、造粒粉尘回收等技术进行改造，生产能力已超过600 t/d，废水、废气排放也达到先进水平。

但装置能耗方面一直处于中等水平(氨耗～585 kg/tur、蒸汽耗～1260 kg/tur、电耗～152 kW·h／tur)，与先进装置有必然差距，有必要在工艺和设备结构上采纳更合理的技术加以改良，降低本装置能耗。

1 尿素合成系统
尿素合成系统为双塔并联方式。

1#、2#尿素合成塔均为φ1200，有效容积V＝26 m3。

2 分解系统。

水溶液全循环尿素装置改造总结

Ｋｅｗｏｄｓｕｅｒｖｍｐｓｍ— ｐｙｒｒａｅａｕｕ
江苏恒盛化肥有限公司水溶液全循环尿素装
一
吸塔由中压联尿素装置的中压吸收塔改造
置系由４ｔ０ｋａ中压联尿装置改造而成，１９／于９６
年４月１１投产。经过几年的技术改造、６３优化操
低。
（）３二分塔二分塔原规格为００ｍ００ｍ，８０ｍ／６０ｍ换热面积为７６１道的配置
经过２０年的技术改造和２００１０２年４月的大修后，装置生产能力达１０ｋａ其主要设备配置５ｔ，／见表ｌ主要管道配置见表２，。
ＡｂｔａｔＡｎａｃｕｔｉｇｖｎｏｅｒｘｍｐｏｑｉｍｅｔｎａｕｅｎｔａｅｎｔｅｔｔｌｅｙｓｒｃｃｏｎｉｅｆｔｅｒｆｕｐｎｒａｕｉｂｓｄｏｈｏａｃ — ｓｈａｅｉｒｃｅｏｑｅｕｏｕｉｎａｄｔｅｍｅｓｒｓａｅｒｒｌＹｓｖｎｎｏｓｍｐｉｎｒｄｃｉｎｌｆｕｏｓｓｌｔｎｈａｕｅｋｎｆｌ ‘ ａｉｇａｄｃｎｕｔｅｕｔ。Ａｅ＂ｅ，ａｏｔｏｅｅｇｏｏｉｓ一ｒｌｘ
尿素合成塔的下部保留３块旋流板，上部增
加８块驼峰板，在生产强度为ｌ．ｔ（ｍ）４８／ｄ・时，Ｃ化率可达６％一７Ｏ转５６％。由于转化率较高，
产要求，但上部分离空间不够，为此将二循一冷上部分离空间增加３ｍ；二循二冷上部增加１５ｍ． ’
作及强化管理，现生产能力达５０ｔｄ生产稳定，１，／

尿素装置增产降耗改造总结

第２期
２１０２年３月
中氮
肥
Ｎｏ２．Ｍａ．２０１ｒ２
Ｍ — ｉｅｔｏｅｏｓＦｒｉｚｒＰｏｒｓＳｚｄＮｉｇｎｕｅｔｌｅｒｇｅｓｒｉ
尿素装置增产降耗改造总结
韩志勇
（大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司，黑龙江伊春北１３０）５１３
计年增加费用２１万元。１（）总经济效益７
６结束语
我公司通过增建６／０ｔｈ三废混燃炉装置对
吹风气锅炉进行节能改造，降低了原材料、燃料
（Ｗ・）。共ｋｈ］
及动力消耗，减少了排放，实现了循环经济，增
造新增１台４１０ｍ的一段分解分离器，把加，０ｍ４热段和分离段分开，提高分离效果，预精馏塔与
［收稿日期］２１－７２０１０ —６［作者简介］韩志勇（９０）男，１７一，山东菏泽人，工程师。
一
分塔分离器合二为一。原有１５Ｉ７ＩＴ的一分加热
扩能至１０ｋ／（５／）７ｔａ５０ｔｄ，并对第２套尿素装置进行节能改造。改造后２套尿素装置总产量达到３０ｋａ以上，并大幅降低了生产成本和各项０ｔ／消耗。由于第２套节能改造项目是第１节能改套造的部分翻版，在此不做论述，仅对第１套老尿
分加热器的换热面积为１５Ｉ，一段分解分离７ＩＴ

水溶液全循环法尿素装置节能改造技术应用总结

举措。尿塔是尿素装置关键设备之一，在尿素合
成反应中，甲铵生成与甲铵脱水生成尿素均在尿
新型尿素特效塔盘，它将传统的板罩结合方式改为用特殊的折板机将板折成Ｓ形结构，并在
ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄａｌｓｏｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏｔａｌｕｒｅａｐｌａｎｔ；ｕｒｅａｔｏｗｅｒｔｒａｙ；ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｇａｓ；ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓ；ｓｔｅａｍ
目前，该套装置产能达到４００ｋｔ／ａ，吨尿蒸汽消
耗１１００ｋｇ左右，吨尿液氨消耗５７１ｋｇ，每年可
降低运行成本一千多万元。现简介如下。
１尿塔塔盘更新
提高尿塔ＣＯ转化率，是降低消耗的重要
（ＡｎｈｕｉＨａｏｙｕａｎＣｈｅｍｉｃａｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｉｔｄ．，ＦｕｙａｎｇＡｎｈｕｉ２３６０２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｔｏｔａｌｕｒｅａｐｌａｎｔ，ｔａｋｅｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ

尿素装置节能技术改造小结

１８
小氮肥
第３８卷
第７期
２１００年７月
尿素装置节能技术改造小结
辛向阳王成刚张旭罗学英
（东阿斯德４ｖ有限公司肥城２１０）（山￣＿－－７６０宁坡远东４－集团有限公司３５４）￣＿ｖ－１００液甲铵分解率和总氨蒸出率均能达到设计要求。原Ａ套一吸塔为１００ｍ４０ｍｍ，０ｍＸ８原８Ｂ套一吸塔为１１０ｍｍ × ８０８８８ｍｍ，洗段均精
使总换热面积达到８１Ｉ，４保证了气氨的回收，ｎ放空量明显减少，降低了氨耗。
１３低压系统．
孔板。Ａ套在尿素产品达到５０ｔ时，Ｏ转化９ｄＣ／率６％一６；０６％Ｂ套在尿素产量达到５０ｔ１ｄ时，／Ｃ２Ｏ转化率６％一３０６％。１２中压系统．
０前言
山东阿斯德化工有限公司共有２套尿素装置，Ａ套４ｔａ尿素装置（０ｋ／以下简称Ａ套）用采水溶液全循环法一版通用设计，Ｂ套６ｔａ尿素０ｋ／装置（以下简称Ｂ套）用水溶液全循环法二版采通用设计。经过多年不断挖潜和技术改造，２套
预精馏塔更换了大流通量塔板，将原塔板泡罩中心孔径由０ｍｍ增至７ｍ，０ｍ数量不变，加热器面积１４ｒ改为２０ｍ，一分加热器出１３ｎ０使５尿
压预分离器一分气和二甲液的气液混合物作加热

水溶液全循环尿素装置工艺优化及运行总结

１．２中压分解塔改用自汽提塔
由于传统型水溶液全循环工艺吨尿素汽耗、氨耗偏高，解吸废液中尿素含量也偏高。为此，对该尿素装置进行了节能优化技改。投产运行至今，尿素装置运行稳定，消耗大幅下降。
艺，公称设计能力为４００ｋｔ／ａ，２００７年建成投产。
过一层高效塔盘，气液之间都会重新分布，改善气液相的质热平衡状态，加快ＣＯ：气体在液相中的
溶解速度，促进氨基甲酸铵脱水生成尿素的反应，真正实现减少返混、高效吸收。
自汽提中压分解塔的工作原理是通过液体分布器对尿液的分布呈降膜状态，在加热分解过程
１工艺优化技术方案
１．１尿素合成塔塔盘改造
中，由于过剩氨的蒸发对甲铵的分解产生汽提作
用。自尿素合成塔出来的气液｝昆合物进入预分离器分离成气液两相，其中尿液进入自汽提中压分解塔上部，经蒸镏段的精镏作用以减少气相带水量，再经液体分布器均匀地分配到每根汽提管中，
（１）采用Ｇｃ — ＩＢ型高效翅片式塔盘后，大大提高了ＣＯ转化率，减轻了中压吸收负荷及减少了中压放空量，尿素产品优等品率由原９８．９％提升至９９．５％。增加惰气精洗器后，由于惰气不再送尾气吸收塔，而引入惰气精洗器加压吸收，既可利用分布吸收原理完成惰气精洗，还可避免尾气吸收塔的氨损失，提高了尾气吸收效果。惰气精洗器串联安装于惰洗器之后，使惰气尾

尿素装置扩能改造小结

尿素装置扩能改造小结黑龙江省北大荒股份有限公司化肥分公司1#尿素装置始建于1974年，为水溶液全循环法尿素生产工艺，原设计能力为110Kt/a，装置运行中存在合成塔超年限运行，产量低、消耗高、系统操作弹性小等原因，严重制约着企业的生存发展。

公司经过多方考察，决定采用宁波远东化工集团有限公司专利技术改良型水溶液全循环工艺对1#尿素系统进行节能增产改造，使产量达到170Kt/a。

宁波远东化工集团有限公司的改良全循环法技术是在总结国内外先进尿素工艺技术的基础上开发而成的，适合中小尿素装置的实际情况，投资省、见效快，并已在国内100多家尿素厂采用，实践证明非常成功。

装置改造后于2008年10月28日一次投料开车成功。

一、静止设备的改造1.尿素合成塔的改造因原合成塔已经超过使用年限，此次改造中更新一台容积为44立方米的新合成塔。

新合成塔底部为五块旋流板，中间增加WWS等温内件，上部为16层高效球帽塔盘。

球帽塔盘采用气室型原理，由中心往边缘的开孔率逐渐加大，减少了尿素合成塔内气液之间的速度差，能有效抑制反应物料的返混和滞流现象，反应的气液两相进一步混合均匀，使二氧化碳转化率达到68%以上。

2.中压系统改造2.1原予蒸馏工艺改造为予分离—予蒸馏工艺新增Φ1400予分离器一台，使53%的氨和3%的二氧化碳在予分离器中分离出来，并把预分离气相管道加粗，使予分离器压力降至1.7MPa，保证分离效果。

予分离器气相出口直接进入一吸冷却器进口处，使进入预浓缩器热能回收段的氨碳比下降，由8.03降至3.94，提高溶液的沸点，有利于甲铵热的放出，减少一段蒸发加热器蒸汽用量，并有效减轻了一分塔加热器的负荷。

予蒸馏塔内加入五层DL-Ⅱ型高效塔盘，以提高予蒸馏塔的传质传热效果。

2.2更新一分塔加热器原一分塔加热器加热面积为175 m2，并和一分塔连在一起，由于该结构分离效果较差，操作弹性小，不能满足扩能需要。

本次改造新增一台F=240 m2的一段分解加热器，把加热段和分离段分开，提高分离效果。

尿素技改小结

安徽临泉化工股份有限公司有合成氨(联醇)装置、尿素装置和复合肥装置各2套，生产能力为合成氨25万t／a，尿素30万t／a，复合肥15万t／a，碳铵20万t／a，甲醇6万t／a。

其中第2套尿素装置采用中国五环化学工程公司设计的改进型CO2汽提法尿素生产工艺，于2002年10月建成投产。

1 工艺技术特点CO2汽提法尿素生产工艺主要包括：二氧化碳压缩、脱硫、脱氢，液氨升压、合成汽提、循环、蒸发造粒、解吸和水解等工序。

该工艺具有以下优点。

(1)克服了在较低压力下分解，在较低压力和温度下冷凝吸收，从而不能回收利用甲铵生成热的缺点。

二氧化碳汽提法在高压14.0 MPa、高温185℃下冷凝吸收过剩的氨和循环二氧化碳，回收利用甲铵生成热，副产0.4 MPa低压蒸汽供蒸发、解吸使用，同时还节省了冷却水，降低了电力消耗。

(2)克服了由于逐级降压分解，逐级冷凝吸收而设置的庞大循环系统的缺点。

高压系统的合成塔、汽提塔和高压甲铵冷凝器的物料依靠重力自行循环，从而减少了设备，减化了流程。

(3)提高了热能和塔的利用率。

二氧化碳汽提法采用两段合成，即液氨和气体二氧化碳及回收工序返回的甲铵液在高压甲铵冷凝器内反应生成氨基甲酸铵。

此反应为放热反应，可回收反应热副产蒸汽。

氨基甲酸铵脱水生成尿素是在合成塔中进行，由于甲铵生成热在高压甲铵冷凝器中已被导出，合成塔不需要加入大量的过剩氧来维持自热平衡。

进入合成塔的物料减少，相应增大了合成塔的有效容积。

尿素装置主要设备见表1。

2 生产运行情况自投产以来该装置运行情况总体良好，产品质量和各项消耗均能达到或超过设计标准，运行周期长。

吨尿素耗氨570kg，耗蒸汽1.00t左右，最高班产为275.7 t(蒸发补料)。

受合成氨能力的限制，2台二氧化碳压缩机负荷控制在0.22 MPa，班产210 t左右，氨泵转速65％，甲铵泵转速85％。

此工况下ηCO2＝58％，汽提塔汽提效率82％，产品优等品率20％。

水溶液全循环法尿素装置改造总结

合物温度（０１１℃ ）一甲液温度（９ｑ温差过与８Ｃ）
低、中压负荷重、尿素氨耗高和蒸汽消耗大等问
粒非常少的现象。
颗粒的比例，尽量保证原煤粒度符合设计要求。（）６经过多次试验，维持合适的床压，将锅炉床压由原先控制的７０ｋａ．Ｐ提高到８３Ｐ。．ａｋ
方式、降低灰渣中残碳含量是提高锅炉的热效
率和经济运行的有效途径。
（收到修改稿日期２１＿８ｌ０ｌ）－９）（
匀进入破碎机，控制原煤粒度，改善燃煤粒度分布特性，减少大颗粒及过细颗粒含量，提高１３ｍ — ｍ
小氮肥
由８０℃ 提高至９０℃ 。７５
６质量分数）目前还存在一定差距，就要％（，这
求司炉工根据煤种变化及时调整燃烧，保将确各参数控制在最佳状态。因此，化锅炉运行优
（）时调整破碎机齿板间隙，证原煤均５及保
１２中压分解的问题．
以上）③解吸塔塔底温度高达１７℃，；５超出设计值ｌＯ℃； ④蒸汽饱和器未投用，蒸汽余热利用少。
２改造方案
２１合成塔．
容积为２４ｍ尿素合成塔经内件改造能满足
生产。在缩小塔盘间距的情况下，增加３层球帽塔盘，内件为２现１层球帽塔盘＋４层旋流板。合成塔出料调节阀由Ｄ３Ｎ２ｍｍ更换为Ｄ４Ｎ０ｍｍ，
（）２在保证床料良好的流化状态下，当降适低一次风量，一次风机电流降低４～提高二５Ａ；

水溶液全循环法尿素装置改造总结

板，将底部的旋流改造成混流。
液全循环法尿素生产设备合理配置和部分重新制
作而整体考虑。自２００４年５月投产以来，过不经断地挖潜和技术改造，２尿素装置生产能力由原
来的平均３０ｔｄ提高到现在的５０ｔｄ以上。５／４／两套生产装置改造中积极应用了新技术，改造使
Ｏ前言
姜堰市化肥有限责任公司有两套尿素生产装
置，尿素装置的尿素合成塔为２ ’ 自１９１０ｍ，９３年３月投产以来，经过不断地改造和完善，该装置使
现生产能力达到平均４０ｔｄ以上，高产量达１／最
６
小氮肥
第３６卷
第５期
２００８年５月
时通过调整预精馏塔的塔盘和溢流堰的高度，解
水达到可能低的温度）。
速，转速由３０ｒｒｉ提高到３０ｒｒｎ吸气量提０／ｎａ３ａ，／ｉ高到５．ｍｎ１台为５ｍｉ，７５ｍ／ｉ；５ｍ／ｎ３台并联运
行。
成混流＋舌形板，新合理分布了多孔板。重
将液氨泵的原４级调速改造成变频调速，且把行星减速器改造成圆柱齿轮减速器，变其齿改轮模数和速比（１台为１０：．，．ｌ２１台为１：０，１１）将缸径和柱塞直径由８０ｍｍ扩大到８ｍ，单８ｍ使泵运行满足４０ｔｄ尿素的生产需要。３／

水溶液全循环法尿素装置节能降耗综合技改总结

［摘要］安徽晋煤中能化工股份有限公司水溶液全循环法尿素装置（１＃尿素装置）存在蒸汽、电力、液氨单耗较高以及放空尾气中氨含量较高等问题，经过近１ａ的考察、论证，在借鉴新型水溶液全循环法尿素生产工艺的基础上，于２０１２年５月份对１＃尿素装置实施节能降耗技改：通过增设甲铵分离器，提高甲铵液浓度，降低一甲液的Ｈ２Ｏ／ＣＯ２，以提高尿素合成塔的ＣＯ２转化率，降低分解系统负荷，减少中压分解系统蒸汽用量；使用新型真空预浓缩器及水解系统新工艺，将以往无法利用（或利用不充分）的低品位热能予以回收利用，使整套尿素装置的热能利用更加充分；精洗中压尾气，以回收原料（氨），使放空尾气中的氨含量降至０３％左右，减少污染物排放。本技改项目完成后，经过不断的调整、改进，１＃尿素装置运行稳定，操作简单，生产弹性增大，综合能耗大幅下降，达到了预期的节能降耗目标。
·２·
中氮肥
第５期
意义。安徽晋煤中能化工股份有限公司（简称中
能化工）１＃尿素装置（产能近８００ｔ／ｄ）采用水溶液全循环法尿素生产工艺，２＃、３＃尿素装置采用ＣＯ２汽提法尿素生产工艺。１＃尿素装置由于蒸汽、电力消耗较高，夏季生产时放空量较大和放空尾气中氨含量较高等问题，有逐渐被淘汰的趋势。为此，中能化工于２０１１年决定就如何降低水溶液全循环法尿素装置的综合能耗进行立项研究，经过近１ａ的考察、论证等准备工作，在借鉴新型水溶液全循环法尿素生产工艺的基础上，于２０１２年５月份对１＃尿素装置实施了节能降耗技改，由于前期准备比较充分，系统停车２０ｄ就完成了改造工作。以下对有关情况作一总结。
［关键词］水溶液全循环法尿素装置；节能降耗；综合技改；问题分析；技改方案；技改内容；技术创新点；技改效果

尿素-1-改进型全循环法尿素装置设计总结(原稿)

2010年全国氮肥与甲醇技术交流及业务洽谈年会·上海东景化工科技有限公司改进型全循环法尿素装置设计总结武汉市绿寰科技发展有限公司肖志敏王鸿鹄李爱伟摘要：文中介绍了冀州等企业改进型全循环法尿素生产工艺的技术进步业绩：其热利用率由经典全循环法的15%提高到71.6 %，与UTI工艺的甲铵热利用率差距缩小到15 %左右;其蒸汽消耗生产数据为1000kg/tur（不含深度水解），与CO2汽提法不相上下；其综合能耗与CO2汽提法的差距缩小到＜1%；其一次投资较CO2汽提法低50%左右，投资收益为CO2汽提法的两倍左右。

关键词：改进型全循环工艺技术进步业绩一、前言武汉市绿寰科技发展有限公司是一家专业从事尿素生产技术设计、开发、研制的民营科技型公司，现已独立承担了六套年产20-40万尿素装置的全套工程设计项目，并已全部投入生产运行。

这在国内民营科技型公司中还是第一家，靠的是技术领先，差异化竞争理念和优良的服务。

本文从设计方面对“18·30”工程项目改进型全循环法尿素装置节能降耗减排技术作一总结。

2004年12月承担了湖北当阳华强化工有限公司《日产600吨尿素工程设计》。

工程投资6500万元左右，2005年8月土建施工，11月管道安装，同年底吹除，2006年2月6日2时44分引氨、14时18分CO2投料、15时33分合成出料、19时18分尿素造粒，一次开车成功。

从设计到投产12个月完成。

该装置日产已达680t/d以上。

2005年2月承担了河南心连心化工有限公司二分公司I期《日产1000吨尿素装置设计》。

工程投资8500万元左右（不含15万t/a大颗粒尿素装置1200万），2005年9月土建施工、2006年5月管道安装，2006年9月15日7时30分引氨、9时45分CO2投料、10时52分合成出料、13时28分尿素造粒，一次开车成功。

该装置日产已达1200t/d以上，最高班产415t，蒸汽消耗1100kg/tur（不含水解蒸汽消耗150kg/tur）、氨耗575kg/tur。

60kt／a尿素装置技改总结

液流的湍动状况，到高效吸收的目的。改造后，达
ＮＣＨ和Ｏ在一吸塔外充分反应，生成甲铵，提高了一吸塔的生产能力。吸塔的改造：将鼓泡段加长２５０ｍ加０ｍ，
一
在生产强度２／ｍ・），Ｏ转化率仍保持０ｔ（ｄ时Ｃ：
题，适应了大气量、高负荷生产的需要。
３低压系统
（）１二分塔上半部分改用不锈钢条片形规整
填料，提高了分解效率。
预分离器，由于预分离气中氨分压高，过量的氨可以更好地与少量的Ｃ反应，Ｃ总量的７％Ｏ使Ｏ５
２
６２％～６４％。
长部分直径由１１０ｍｍ扩至１４０ｎ增加００ｌｍ，
（）２新增设３１－．ＪＡ５９～１／２型一甲泵和９２
３Ａ．２／２型液氨泵各１台。正常生产时，Ｙ８７～９２
了气液接触面积，同时调整了气体分布器的开孔率及气体人塔位置，一步提高了Ｃ吸收效进Ｏ果。改进了一吸塔内塔盘结构，采用５块泡罩板
１原生产装置存在的问题
原生产装置由于设备陈旧、工艺落后，存在生产不稳定、产量低、两煤一电” “ 消耗高、蒸汽紧张、浪费严重、三废治理差等诸多问题，主要体现
在以下几个方面：
原料气净化采用醇烃化精制工艺，旧合成氨系统
的原料气精制采用联醇加铜洗工艺，铜洗工艺在运行中存在消耗高、量经常超标、产不稳定、微生污染严重等问题。（）冻工段冰机开机数量多，夏季气温６冷在

尿素装置循环水系统改造总结

１０
小氮肥
第４ｌ卷
第３期
２０１３年３月
尿素装置循环水系统改造总结
范国宏
（山西阳煤丰喜肥业＜集团＞有限责任公司临猗分公司山西临猗０４４１００）
山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司临猗分公司下辖２家合成氨厂，有４套尿素生产系
统，其中１套采用二氧化碳汽提法工艺，３套采用
２改造前情况
２．１蒸发系统
水溶液全循环生产工艺，具有年产综合氨７５０ｋｔ，尿素１０００ｋｔ的生产能力。临猗分公司第１套尿素系统于１９９１年５月建成投产，设计能力为４００ｋｔ／ａ。２００１年１１月，第１套尿素系统全面扩能改造完成投产，扩建后设计能力１５０ｋｔ／ａ，仍然采用水溶液全循环法，但
用），生产工艺不变，现生产能力已达１８０ｋｔ／ａ。
２．２．１惰性气体洗涤器冷却器改造前，循环水系统水量明显不足，惰性气体洗涤器冷却器换热面积偏小。２００７年７月和８月，在日产尿素５２５ｔ的情况下，惰洗气中氨体积分数平均达３５％左右，最高达到３８％，造成尾吸塔负荷增大，氨耗升高；高负荷生产时，系统无法正常运行，并且放空量增大，对环境造成影响。

水溶液全循环法尿素装置改造总结

预分离器闪蒸效果不好，预分气和一分气的阻力降差值偏大，容易引起一分塔温度波动。
原因：① 预分离器管线设置不科学，气相管以垂直方向插入一吸外冷器Ａ进口管，阻力
想，存在合成塔ＣＯ。转化率低、中压系统负荷
１．４二段循环系统
腐蚀，厚度不够，球帽上的小孔直径达到原来的３倍，冲刷腐蚀导致合成转化率下降；② 解吸冷凝气温度过高（１０６℃）及其与解吸冷凝回流液（８０℃）温差过大（正常为５～１０ ℃），表明解吸气
１．３一段吸收系统
一
ｌ存在的问题及原因分析
１．１合成系统
吸外冷器冷却水流程设计不科学，运行不
平衡，操作弹性小，主要表现在进一吸塔气液混合物的温度高（１ＯＯ～１０５℃）。
原因：① 一吸外冷器一直启用 “ 大流量、
第３９卷第３期
２０１３年６月
化工设计通讯
ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ‘５９ ’
水溶液全循环法尿素装置改造总结
陈志伟，陈慧玲
重、氨耗和汽耗高等问题。为此，对１尿素装置进行挖潜改造，以达到增产（生产能力由４２０ｔ／ｄ提至４５０ｔ／ｄ）降耗之目的。

尿素装置改造总结

・
８８・
科技论坛
尿素装龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司，黑龙江伊春１５３１０３）摘要：介绍了水溶液全循环尿素装置设备改造情况及所采取的节能降耗措施，经过几年的技术改造，优化操作及强化管理，尿素生
需要。本次改造更新一段分解分离器为１４００ｒｎｍ，把加热段和分
黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司现有两套离段分开，提高分离效果，同时现有１７５ｍ的一分塔加热器由于堵换热面积已仅有１５０ｍ，这次改造更新一台Ｆ＝２４０ｍ的一水溶液全循环法尿素装置，第一套一尿素１９７４年建尿素装置，原设管严重，计能力１１万吨／年，第二套二尿素１９９０年建尿素装置，原设计能分塔加热更换原加热器。预蒸馏塔内件再采用远东化Ｔ集团有限公力１３万吨／年，两套尿素年产量达２４万吨。一尿素装置由于设计司专利技术ＤＬ一 Ⅱ塔盘，提高传质传热效果。时间早，使用年数长，设备腐蚀严重，特别是尿素合成塔，已远远超２．３中压吸收系统２．３．１增设一吸塔外冷器过国家规定的使用年限，给安全生产带来很大隐患；另外装置设计能力过小．工艺设计不完善，丁艺技术落后，ｌ特别是一段分解及吸收原工艺设计流程无一吸塔外冷器，所有甲铵吸收须在一吸塔鼓系统存在较大缺陷，严重制约了生产能力的提高及各项消耗水平的泡段内完成，造成一吸塔操作负荷重，弹性小，顶、底回流氨用量大，降低，因此针对一尿素装置需要更新改造。消耗也会相应增加。因此这次改造新制一台Ｆ＝３００ｍ：的一吸塔外冷１．１项目改造的背景及目标器及Ｆ＝２００ｍ：的板式软水冷却器，新增两台４００ｍ／ｈ软水循环泵进随着我公司采用先进的德士古水煤浆加压气化技术更新原油行闭路循环满足５５０吨热量平衡的需要。同时把蒸汽冷凝液一部分投气化炉技术改造，经过多年扩能改造，气化能力大幅提高，已形成补充人循环软水系统，在开车或新鲜软水不够时使用。更换一吸塔年产１６万吨合成氨能力，一部分富余氨需靠进一步提高尿素产量鼓泡段气体出口分布器，提高鼓泡吸收效果。来平衡，可现有装置生产能力已全部挖掘，本次改造主要对一尿素２．３－２氨冷器的改造装置进行由年产１１万吨扩能至１８万吨，改造后两套尿素年总产达原装置使用的两台７２０ｍ：氨冷器已不能满足５５０吨尿素生产３１万吨以上，通过扩能改造，引入先进的技术和工艺，最大限度地能力的需要，增产后由于换热面积过小，氨冷器冷凝效果将下降，一发挥装置的潜力，达到增产、节能，实现降低产品成本、提高效益的方面会增加一吸塔局部压力，造成同流氨、回流氨水不稳，另一方面ｆ【标。加大放空量增加氨耗。这次改造新增一台Ｆ＝３２０ｍｚ的氨冷器与原两１．２项目改造方案的确定台串联使用，提高氨冷器的效果。目前，对于全循环法尿素装置的改造，根据各项技术的实际使２．４主要动力设备改造刚效果、技术要求以及我公司的实际情况，在目前增产幅度不是很２．４．１二氧化碳压缩机火的情况下，通过对有关厂家的考察，本次技改决定选用宁波远东我公司一尿素原有打气量为４５ｍ３／ｍｉｎ的ＣＯ乐缩机两台，拆一化集团有限公司成熟、可靠的改良全循环法尿素生产技术工艺方台留一台为安装新压缩机留位置，打气量为５５ｍ３／ｍｉｎ的ＣＯ压缩案。机一台，这次改造不仅保证一尿素装置扩能达到１８万吨以上，同时２改造情况总结也为二尿素装置压缩机备机及扩能至１８万吨考虑，为满足尿素生系统投入运行经过三年来的摸索和多次技术改造完善，已具备产能力增加一台打气量为２４０ｍ３／ｍｉｎ及力２１．９ＭＰａ的小时产２３ｔ／ｈ既日产５５０吨以上尿素生产能力，现将我公司这几年４Ｍ５０ — ２４０１２１９一ＢＸＣＯ压缩机。投用后可以切换或同时为两套尿素尿素装置改造情况进行总结。装置供气，为二尿素装置扩能改造作准备。２．４．２液氨泵２．１高压合成系统更新尿素合成塔及采用高效塔球帽塔盘：改造后，正常进入液氨泵液氨的体积流量为４８．３／ｈ。原有＿二－台原有４１ｍ，尿素合成塔已能满足５５０吨生产强度的需要，但考液氨泵流量为２４ｍ３／ｈ，电机功率２１５ｋＷ。改造后，５５０吨产量时开二虑到该塔已超期使用，运行费用高，给安全生产带来隐患，这次改造台氨泵已能满足生产要求，为每天完成６００吨以上产量把电机改为更新了一台中１４００ｍｍ；体积为４４ｍ，尿素合成塔，合成塔内衬可采变频调速增加打量满足生产要求。刖３１６Ｌ，当日产达５５０吨时合成塔的生产强度为１１．４ｔ／ｄｍ３。同时２．４．３一甲泵为保证１２００ｋｇ／吨尿素蒸汽消耗，内件需采用高效塔球帽塔盘及新改造后，正常进入一甲泵的一甲液的体积流量为２５．３ｍ￣／ｈ。现有型等温型组合内件，并把合成塔检漏蒸汽改成氮气检漏，既经济又三台一甲泵，每台流量为１２ｍ３／ｈ，电机功率１１０ｋＷ。改造后，为完成安全。每天５５０吨产量进行更换减速机，电机采用变频调速装置，同时把２．２中压分解系统电机功率增加。一方面可增加打量，另一方面可减低电耗并优化操２．２．１增设预分离器作，开二台一甲泵可满足生产要求。原有流程无预分离器，预蒸馏塔分解负荷重、一分塔加热器蒸３改造投用效果汽用量大，一段蒸发加热器热利用效果差，为减轻预蒸馏塔及一吸通过技术改造，尿素装置可稳定、低耗地保持日产５５０吨，尿素塔的负荷，提高热利用段的换热效果，进一步降低能耗，本次改造采产量每天提高２４０吨左右，每吨利润按１００元，生产天数按３３０天用预分离一预精馏工艺，新增一台中１４００的预分离器，把预分离气计算，一年可增加利润约７９２万元。吨尿素氨耗可降低５ｋｇ，每吨氨直接接在一吸冷却器进口处，有利于甲铵热的放出，减少一段蒸发按２０００元计算，一年可增加利润约１８２万元。每吨尿素汽耗可降低加热器蒸汽用量，并有效减轻预蒸馏塔精馏段的负荷。０－３吨，每吨蒸汽按１００元计算，一年可增加利润５４５万元。吨尿素每度电按０．３４元计算，一年可增加利润约３０．８６２．２．２更新一段分解分离器、更新一分塔加热器、预蒸馏塔改造电耗可降低５度，原使用一分塔为中１２００× ５８６８ｍｍ，一分塔加热器换热面积为万元。改造后一年可新增利润合计约１５５０万元，ｉ年即可收回全部１７５ｍ，一段分解分离器为１３００ｍｍ，安装在一分塔加热器的上部投资，可见本项目有较好的经济效益。并连在一起，由于该结构分离效果较差，操作弹性小，不能满足扩能

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行了对比。结果表明，改进型全循环法尿素装置吨尿素蒸汽消耗仅为９５ｋ，８ｇ比传统全循环法尿素装置降低蒸气消
耗６０ｋ，１ｇ降低氨耗１ｇ吨尿素节约成本８．。４ｋ，６８元关键词：改进型全循环尿素法；素装置；尿蒸汽消耗；ＯＣ转化率；产运行生中图分类号：Ｑ４０５Ｔ４．１文献标识码：Ｂ文章编号：０４— ９１２１）１０４０１０８０（０１０ — ０６— ４
（＆ｏｉｈｉｈｍｉｌｅｉｚｒｏｐｎｔ．ＪｈｕＨｂｉ０３０ＣｉａＪｈｕＹｎａＣｅｃｒｌｅＣｍａｙＬｄ，＆ｏｅｅａＦｔｉ５２０ｈｎ）
ＡｂｔａｔＡｕｈｒｈｓｉｔｄｃｄｔｅｐｏｕｉｇａｄｒｎｉｇｅｆｃｏｄｆｅｙｅｆｌｃｒｕａｒａｐａｔｗｉａａｉｆ０／ａａｎｌｚｄｓｒｃ：ｔｏａｎｒｕｅｈｒｄｃｎｎｕｎｎｆｅｔｆｒｍｏｉｄｔｐｕｌｉｃｌｒｕｅｌｎｔａｃｐｃｔｏ０ｔ，ｈｓａａｙｅｏｉｈｙ７ｔｅｐｏｕｔｅｒｎｉｇｄｔｒｔｉｒａｐａｔｆｍｓｅｔｏＯ２ｃｎｅｓｏａｅｔａｏｓｍｅ，ｈａａａｃｆｆｔｓａｅａｓｒｔｎｓｓｅａｄＳｈｒｄｃｉｕｎｎａａｆｈｓｕｅｌｎｒｖｏｏａｐｃｓｆＣｏｖｒｉｎｒｔ，ｓｅｍｃｎｕｅｔｂｌｎｅｏｉｔｇｂｏｐｉｙｔｍｎＯｌｎｏ
Ｆｅ．２ｂＯｌ１
・
化肥设计
ＣｈｅｃｌＦｒｉｚｒＤｅｉｎｍｉａｅｔｉｅｓｇｌ
第４９卷
第１期
４・６
２１０１年２月
改进型全循环法尿素河北冀州０３０）５２０
Ｋｅｒｓｍｏｆｄｔｐｕｌｃｒｕａｒａｐｏｅｓｙｗｏｄ：ｄｉｅｙｅｆｌｉｌｒｕｅｒｃｓ；ｕｅｌｎ；ｓｅｍｏｓｍｅ；ＣＯ２ｃｎｅｓｏａｅ；ｐｏｕｔｏｕｎｎｉｃｒａｐａｔｔａｃｎｕｏｖｒｉｎｒｔｒｄｃｉｎｒｎｉｇ
冀州银海化肥有限责任公司 Ⅱ期７０ｔｄ尿素０／装置采用改进型全循环法尿素工艺技术，工程投资７５０万元，０６年７月土建施工，０７年３月管道０２０２０安装，０８９月１２０年７日１次开车成功。在这套尿素装置中，采用了武汉绿寰科技发展有限公司开发的多项先进技术，括Ｇ包Ｃ—ＩＢ尿塔塔盘、分预热一
ＤｅｉｎｉｎＯｐｒｔｎｕｍｍａｉａｉｎｉｏｉｅｐｅＦｕｌＣｉｃａｉｎＵｒａＰｌｎｔｓｇｎｇａｄｅａｉｇＳｒｚｔｏｎＭｄｆｄＴｙｌｒｕｌｔＯｅａｉ
ＬＩＣａｇｆｈｎ —ｕ
摘
要：介绍了７０ｔｄ改进型全循环法尿素装置的生产运行效果。从ｃ转化率、汽消耗、吸系统热平衡等０／０蒸一
方面分析了该尿素装置的生产运行数据，与Ｃ汽提法尿素工艺、Ｔ尿素工艺以及传统全循环法尿素工艺进并ＯＵＩ