尿素裝置開車高壓系統(tǒng)故障及處理措施總結(jié)

摘要：高壓系統(tǒng)是整個尿素裝置的核心，負(fù)責(zé)主要反應(yīng)的發(fā)生，尿素的生成，其它工序主要圍繞尿素的提純與未反應(yīng)物的回收利用進(jìn)行工作。結(jié)合生產(chǎn)實際，針對開車過程高壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行原因分析，對處理故障措施進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：尿素裝置開車高壓系統(tǒng)故障處理措施總結(jié)

山西潞安煤基合成油公司以煤為源頭，副產(chǎn)180KT合成氨，300KT尿素，其中尿素裝置采用荷蘭斯塔米卡邦公司二氧化碳汽提法生產(chǎn)工藝。二氧化碳汽提法尿素生產(chǎn)工藝主要包括：二氧化碳壓縮和脫氫、液氨升壓、合成和汽提、循環(huán)、蒸發(fā)造粒、產(chǎn)品貯存和包裝、解吸和水解等工序。其中，高壓系統(tǒng)的運行狀況直接影響整個裝置的高效、安全運行。在實際生產(chǎn)中，開車過程由于變化環(huán)節(jié)較多，高壓系統(tǒng)容易出現(xiàn)種種與正常工況不一樣的異常情況，出現(xiàn)故障處理是否及時有效，對整個裝置的運行起到了至關(guān)重要的作用。以下結(jié)合開車過程中高壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，進(jìn)行原因分析，處理措施的總結(jié)。

1 噴射器不抽吸

1.1 現(xiàn)象

①液氨投入系統(tǒng)后，TI-63516不斷下降，最低降至20℃，即液氨溫度。氨泵變頻加至正常值后，溫度仍不上漲。②高洗器氣相溫度下降明顯，下降至70℃。③PI-63526迅速上漲。④低壓吸收塔出液調(diào)節(jié)閥頭自動情況下逐步開大，嚴(yán)重時低壓塔滿液。

1.2 原因分析

①高洗下液管線堵塞。②甲銨泵或液氨泵不打量或跳車，即抽吸力不足。③高洗下液管液封破，管內(nèi)充滿CO2，形成氣阻，甲銨液無法正常到達(dá)噴射器處。④噴射器出口調(diào)節(jié)閥故障，實際開度過大導(dǎo)致壓差不足或噴嘴腐蝕過大，使液氨通過時流量大幅降低。

1.3 處理措施

①高洗下液管堵主要由于停車排塔不完全，沖洗不徹底所致。結(jié)合本廠生產(chǎn)經(jīng)驗，總結(jié)如下操作措施：a封塔時單臺甲銨泵切出甲銨液改走冷凝液，徹底走水保證30-40分種。對甲銨泵出口、高洗器內(nèi)部列管、高洗下液管內(nèi)高濃度甲銨液進(jìn)行徹底稀釋置換。從源頭上控制甲銨液的濃度，避免了出現(xiàn)結(jié)晶堵管的可能。同時：前工段工況允許情況下，甲銨泵走水過程液氨泵最好未切出系統(tǒng)，通過液氨的抽吸力將高洗下液管內(nèi)甲銨液抽吸至高甲冷。如果屬于緊急停車情況，切出氨泵后立即沖洗氨管線，保證15分鐘以上，同樣可以起到抽吸的效果。b排塔至系統(tǒng)壓力低于0.5 MPa時，緩慢微開排放總閥導(dǎo)淋進(jìn)行排放；確認(rèn)導(dǎo)淋無液排出，再進(jìn)行下步?jīng)_洗操作。在操作上，確認(rèn)尿液排放徹底，進(jìn)一步避免了堵管的可能性。c完成排塔后，由排放雙閥下閥進(jìn)行沖洗，可以將殘留液體沖下，由導(dǎo)淋進(jìn)行排放。這樣，即使第一、二步操作存在不到位情況下，可以避免堵管的出現(xiàn)。從本廠生產(chǎn)實際來看，主要問題出在沖洗順序上。以往操作先由四樓沖洗高洗下液排放：沖洗水由排放閥進(jìn)去分兩路，由高洗下液管和噴射器出口管分別進(jìn)入設(shè)備。高甲冷頂部位于六樓，這樣通過高洗下液管的沖洗水到達(dá)六樓后，上升阻力大，大量沖洗水通過另一路進(jìn)入高甲冷，止步于高洗下液六樓處。這樣在上述一、二步處理不到情況下，甲銨液在高甲冷進(jìn)液管平行處高洗下液管內(nèi)結(jié)晶。d沖洗完成，通入0.8MPa蒸汽進(jìn)行置換，TI-63507、63517呈同一趨勢上漲，快速上漲至140℃以上，可確認(rèn)管線暢通。否則，溫度上漲緩慢，或最終溫度未達(dá)到140℃，立即重新進(jìn)行管線確認(rèn)。e升壓前必須進(jìn)行管線確認(rèn)，如發(fā)現(xiàn)管線堵塞：由四樓排放處進(jìn)行沖洗-導(dǎo)淋排放，通過沖排可將結(jié)晶物融化排走。如果堵管嚴(yán)重，利用沖排無法疏通時，需在噴射器入口管處加盲板，進(jìn)行沖洗排放處理。②單臺甲銨泵或液氨泵不打量，立即增加另一臺泵的變頻，同時啟動備用泵，以保證液氨、甲銨的正常供應(yīng)量。氨量不足時，可關(guān)小噴射器開度，提高噴射器壓差至2.5-2.8MPa保證壓差。③開車前高洗下液排放未關(guān)閉，管線內(nèi)液封破。啟動沖洗水泵，通過排放總管和高洗器下液排放管線反方向沖水至噴射器入口。④開車前進(jìn)行調(diào)節(jié)閥調(diào)試，保證現(xiàn)場閥位與中控一致且開關(guān)靈活。

噴射器噴嘴腐蝕過大時，需增加進(jìn)氨量，盡快加負(fù)荷，維持系統(tǒng)高負(fù)荷運行，精心維護(hù)氨泵運行，防止出現(xiàn)跳車或不打量。停車時更換噴嘴。

高壓噴射器必須定期檢查其腐蝕情況，且拆卸過程記錄噴射器與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接處的距離。

2 CO2倒流

進(jìn)汽提塔的CO2，正常情況下出汽提塔后，進(jìn)入高甲冷再進(jìn)入合成塔。所謂CO2倒流走短路，是指出汽提塔的氣體部分或全部由合成塔溢流管直接到合成塔頂部，未經(jīng)高甲冷、合成塔的反應(yīng)就由塔頂排出。

2.1 現(xiàn)象

①PI-63526突升，嚴(yán)重時全開PV-63513仍無法控制。由于部分或全部CO2從汽提塔頂部直接進(jìn)入合成塔頂部，不參與甲銨生成反應(yīng)，勢必造成嚴(yán)重超壓。②出料過程發(fā)生串氣，合成塔液位下降過快，關(guān)閉HPV-63501后，液位指示迅速上漲。③高甲冷產(chǎn)氣停止或大幅度下降，低壓汽包補(bǔ)氣閥明顯開大，TI-63518下降。④TI-63512不斷上漲，由正常80℃最高漲至160℃。⑤合成塔氣相溫度超溫，最高至190℃。⑥高壓洗滌器熱負(fù)荷減少，高調(diào)水溫差縮小，TI-63507、63517下降。

2.2 原因分析

①開車前注入液封時間不夠，或由于HPV-63501為蝶閥，存在一定內(nèi)漏，投料后管內(nèi)液體逐漸減少，當(dāng)液體靜壓小雨汽提塔至合成塔頂部壓差時，即發(fā)生CO2倒流，由溢流管直接進(jìn)入合成塔頂部。②儀表原因，HPV-63501全開導(dǎo)致液封破。

2.3 處理措施

①升壓前及投料前，必須保證注液封時間不少于15分鐘。隨時注意TI-63512溫度的變化，出現(xiàn)上漲趨勢，及時向溢流管內(nèi)補(bǔ)充水。②開車階段保證1#甲銨泵及沖洗水泵的備用。TI-63512波動時立即通過沖洗水泵補(bǔ)充液封，如效果不好，應(yīng)立即使用1#甲銨泵補(bǔ)充，通過增加甲銨泵的變頻來增加補(bǔ)水量，最高可開至45%，現(xiàn)場注意泵出口壓力，避免泵體超壓。③開車前，校對HPV-63501保證靈活好用。④如果出料過程發(fā)生倒流，需切出CO2重新注入液封，因為一旦大量發(fā)生倒流，不切出CO2，無法再次形成液封。而且，切出CO2容易發(fā)生合成塔滿液、倒液，汽提塔滿液等次生事故。由于開車過程系統(tǒng)水的影響，LI-63514有時很快會顯示液位，并不斷波動。因此，開HPV-63501出料前，保證LI-63514呈穩(wěn)定上漲趨勢，出料時間約2.5小時，TI-63512穩(wěn)步上漲至160℃。⑤發(fā)生倒流后，②步驟操作無效，應(yīng)將二氧化碳在汽提塔前放空，關(guān)閉進(jìn)汽提塔快切閥，降氨泵、甲銨泵變頻至最低，啟動沖洗水泵注液封后重新投入CO2。⑥如果HPV-63501內(nèi)漏過大，可持續(xù)注入液封。

3 汽提塔滿液

3.1 現(xiàn)象

①汽提塔出液溫度、出氣溫度偏高，嚴(yán)重時均漲至190℃以上。②LI-63502顯示100%，高限報警。③PI-63526上漲迅速。④低壓負(fù)荷過大，嚴(yán)重超壓。⑤高壓氣包用蒸汽量增加。

3.2 原因分析

①汽提塔液位測量范圍為0-600mm，開車過程沒有及時排凈塔內(nèi)積液，包括溢流管內(nèi)漏的液封水，升溫鈍化過程的冷凝液及封塔過程高甲冷倒液。②汽提塔液位計或出液調(diào)節(jié)閥故障。

3.3 處理措施

①升溫鈍化、升壓、投料每個節(jié)點操作前，必須將汽提塔液位排下，排至高報以下。②封塔過程發(fā)生倒液，開車前先投入CO2，同時打開出液閥向低壓排放。③整個開車過程必須保證汽提塔液位可見，出現(xiàn)上漲及時排放。一旦發(fā)生嚴(yán)重滿液：減負(fù)荷至最低，氨泵、甲銨泵變頻減至最低；同時開大出液閥，盡快進(jìn)行排放。

發(fā)生嚴(yán)重滿液，導(dǎo)致汽提塔超溫，同時大量排放過程會引起CO2向低壓串氣，容易導(dǎo)致長時間液位不下降，因此，要盡早判斷，盡快處理。

4 結(jié)束語

尿素裝置開車過程，高壓系統(tǒng)操作屬于核心操作，必須做到綜合判斷、盡早判斷，及時處理。稍有不慎或耽誤了最佳的處理時機(jī)，須裝置停車重新開車，嚴(yán)重時造成設(shè)備腐蝕加快等惡性事故。本文結(jié)合生產(chǎn)實際，對開車過程常見故障進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗措施，對本系統(tǒng)的操作提供參考。

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