汽提塔器常见问题的处理1

CO2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理
安徽中能葛志军
尿素工艺有水溶液全循环法、CO2汽提法、氨汽提法，从综合能耗和工艺合理性来比较，CO2汽提法工艺是最合理的工艺，这三套尿素工艺中都设置有汽提塔，水溶液全循环法中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提法工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这两种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般仅为50-70%左右，而CO2汽提法工艺中的汽提塔，是利用CO2气作
要因素。

1
CO2
从
每间隔120
一个约
Φ2.5mm
提管超温，从而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部就是汽提管了（一般为Φ31×6879×3）；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气体分布器，该分布器结构也非常简单，主要起到均匀分布CO2气的作用。

二、气提塔的气提原理
合成反应液从管口N1进入气提塔上管箱内，经上管箱内的液体分布器将液体均匀分布到每根气提管内。

由于液体分布器的作用，液体在管内形成一层液膜向下流。

CO2气体由塔底管口N3进入塔内，经气体分布器均匀分布到每根气提管内，与液体逆流接触且产生气提作用。

气提作用所需
要的热量由高压汽包来的高压饱和蒸汽供给，该蒸汽从接管N5引入气提塔壳侧，蒸汽冷凝液由管
N6排回到高压汽包。

合成反应液经气提后所得到的CO2和NH3与CO2原料气从管口N4一起返回到高压冷凝器内，气提液则由管N2进入低压循环系统。

汽提是以一种气体通过反应混合物，从而降低另一种或几种气体的分压，使离解压力降低的过程。

所谓二氧化碳气提就是用CO2气体通过反应物，从而降低气相中;氨的分压，促使甲铵分解。

甲铵分解的反应方程式：NH2COONH4(液)＝2NH3(气)+CO2(气)－Q这是一个可逆吸热体积增大的反应，只要能提供热量、降低压力或降低气相中NH3和CO2某一组分的分压，都可以使反应向着甲铵分解的方向进行，以达到分解甲铵的目的。

采用液态甲铵的生成或分解来说明：
2NH3(液)+CO2(液)=NH2COONH4(液)溶液中氨和二氧化碳与气相中的氨和二氧化碳处于平衡，假
〕(液) PCO2---
HCO2----
〔NH3
〔CO2
〔CO2〕(
但
HV201利用液位差进入气提塔上花板，每根气提管上部有一液体分布器，当液体流过分布器小孔后呈膜状向下沿管内壁流动。

随着阀开度的改变，分布器上液层高度也改变。

负荷高，液层高，流过小孔流量大，反之即小。

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，再向下是甲铵分解即以两个氨分子一个二氧化碳分子这样的比例分解出来。

由于管外有压力为2.0MPa左右的饱和蒸气供给热量，使分解反应能够不断进行。

气提过程之所以能实现是由于与反应液呈平衡的溶液表面上氨蒸汽压力始终大于气相中氨分压。

这样氨一直可以被分解出来，而二氧化碳则是由于化学平衡关系，当减低气相氨的浓度后，反应向左进行。

在加热和汽提的联合作用下，使尿素、氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳，并随气体介质一起经过液体分布器上部的升气管进入高压甲铵冷凝
器。

由底部出来的尿素溶液经调节伐LV203减压后送入低压循环系统进一步减压分解其中的氨基甲酸铵。

2、汽提塔的重要指标
CO2入塔压力：13.8-14.5MPa；
CO2入塔温度：95-120℃
汽提塔出液温度：165-172℃
汽提塔出气温度：184-188℃
汽提塔进液温度：183-185℃
3
3．1
部件---
产生上述现象的原因：
当汽提塔液位高时，CO2气体分布不均，汽液比失调，汽提效率大幅度下降，未分解的甲铵液增多，液位继续上升，如果汽提塔液位失真，汽提塔出液调节伐未及时调节，势必造成满液，进一步影响汽提效率，由于分解少了，带走的热量少了，所以汽提塔出液、出气都将超温度，此两点温度是反应汽提塔效率高低的重要参数。

合成满液严重，造成CO2出气中夹带合成液，由于合成液中有尿素组份，高压甲铵冷凝器中冷凝温度上升，容易误认为是NH3/CO2比少，加氨调节，势必造成合成塔满液，高压系统将严重超压。

由于汽提效率的大幅度下降，大量未分解的甲铵液进入低压循环系统，低压循环系统负荷加重，也将严重超压。

处理：
当发现汽提塔满位，要逐渐开大出液调节伐，增加出液过料量，控制好汽提塔的汽提效率。

汽提塔满液现象的产生，一般主要是由于汽提塔液位失真造成的，如果同时出现汽提塔出液、出气都超出温度指标范围，就要考虑到汽提塔满液的情况，如是汽提塔、合成塔都满液了，高压系统压力已超压了，最好将负荷减到70%负荷，并且要根据平时操作的CO2流量，来控制好适量的NH3/CO2，不要过多的加氨，因为此时的高甲冷的出液温度已失去参考意义。

此时要开大进汽提塔出液伐，关小合成塔出液伐，尽快把汽提塔液位拉下来，等汽提塔液位正常后再调节合成塔液位。

以汽提出气温度是否降到正常指标范围，作为参考判断汽提塔液是否正常的标志。

当然在处理汽提满液现象时，
3．2
高压蒸
由于高压蒸汽饱和器液位高，换热面积、传热效率的下降，汽提塔提供的热量不足，分解反应迅速减少，汽提效率下降，汽提塔出液温度短时下降，如是严重满液，则由于因分解反应的吸热反应减少而超温，由于汽提效率的下降，出汽提塔的分解气减少，则表现为高压系统压力下降。

由于分解量的减少，造成大量未分解的甲铵液增多，汽提塔出液调节伐明显开大，并且低压负荷明显加重。

处理：
当出现上述现象，则判断高压蒸汽饱和器满液，此时要立即开大高压蒸汽饱和器出液调节伐，或到现场开付线伐，及时降低高压蒸汽饱和器液位，此时要密切注意中压蒸汽饱和器的压力，防止
超压。

由于汽提塔分解气的减少，则要加大合成系统加氨量的调节，关小合成出液伐，控制好合成塔液位，防止因合成塔液位液位过低而引起CO2倒流。

要根据低压循环系统负荷，适当开大汽提塔出液调节伐，最好用关小合成出液调节伐伐来控制汽提塔液位，以免汽提塔满液的现象发生，以至于酿成更为严重的后果。

只要判断准确，及时调节，系统能很快恢复正常。

3．3汽提塔出液温度超温的原因及处理方法
超温原因：
生产中汽提塔出液温度超温的原因一般是由汽提塔满液，合成系统水碳比过高，汽提效率下降造成的。

但影响汽提效率下降的原因很多，一般有蒸汽压力的影响、合成转化率的影响、系统氨碳
的影响、
只有
泵的转速，排放低甲冷液位槽内部甲胺液的办法来控制进入合成系统的水量。

3．4汽提塔断料的现象及处理方法
汽提塔在正常生产时，发生断料的原因有：一、调节伐故障，开度不够，造成进入汽提塔的物料少而断料；二、因为合成塔液位计失灵，合成出料伐开得过大，使合成液位低于溢流管口以下而形成的汽提塔断料现象；三、其中一台液氨泵电器故障急停，备用泵未及时开起，合成塔液位低而造成的断料。

断料现象
在实际生产中，汽提塔断料是很容易判断的，可以从系统压力和温度的变化来进行判断。

一般汽提塔断料时，伴随着CO2“倒流”现象发生，“倒流”时，大量的CO2气体从尿素合成塔出料管窜气，由于大量CO2气未经高压甲铵冷凝器与NH3发生体积缩小的冷凝反应，直接走近路，而生生高压系统压力急剧上升，最高可达16.0MPa，此时被迫打开尿素合成塔顶放空伐以控制压力。

在工艺上下表现为高压甲铵冷凝器工作状态恶化，甲铵冷凝反应减弱，由于甲铵反应热减少，因此付产低压蒸汽大幅度下降，同时还表现出高压甲铵冷凝器出口温度降低和合成塔出气温度上升，高压洗涤器内反应减弱而使下液温度和高调水温差的降低。

由于汽提塔的断料，造成汽提塔使用高压饱和器的蒸汽用量大幅度减少，高压饱和器的压力急剧上升，被迫打开高压饱和器放空以维持系统
位，CO2
作，
节；
4．总结
CO2
行决定着整个系统消耗的高低，虽然在开车、停车或运行过程中存在汽提塔各种不正常现象的发生，但只要从思想上提高认识，加强管理，严格执行各项操作规程和工艺指标，加强对操作人员乃至管理人员的业务培训，提高操作技能和准确分析、判断事故的能力，采取正确的防护措施，汽提塔的良性运行是完全可以达到的。

1、CO2汽提法尿素生产工艺优点
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。

相对接近。

而对于弹簧式安全阀来说，工作在周期性振动条件下，如果操作压力接近整定压力，非常易于引起泄漏。

泄漏出来的液氨进入碳铵液槽，不仅引起碳铵液中氨浓度升高，向放空总管中的氨扩散增加，而且碳铵液槽毕竟不是专门的吸收设备，如果泄漏量较大，会导致气化出来气氨直接排入放空总管。

这是水溶液全循环装置中影响氨耗的不可忽略的一个因素。