尿素高壓洗滌器循環(huán)冷卻器運行總結

田光榮+韓金鵬

摘 要：簡要介紹該公司年產(chǎn)52萬噸尿素 CO2汽提法尿素裝置高壓系統(tǒng)中高壓洗滌器循環(huán)冷卻器（以下簡稱高調(diào)水換熱器）運行和存在的問題，其主要問題是原設計高調(diào)水換熱器換熱面積太小，其換熱效果不能滿足工藝要求。經(jīng)車間工藝技術相關人員提出、申報相關部門審核、審批，增加一個型號、材質(zhì)、換熱面積完全相同的換熱器，兩個換熱器并聯(lián)使用，換熱面積增加了一倍，減少了放空量，提高了系統(tǒng)轉化率，解決了高壓調(diào)溫水（以下簡稱高調(diào)水）溫度高問題。

關鍵詞：高調(diào)水換熱器；換熱效果；并聯(lián)；運行總結

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.018

1 工藝流程

公司采用CO2汽提法尿素裝置，其中高壓系統(tǒng)高壓洗滌器殼程和高調(diào)水換熱器殼程的高調(diào)水組成一個密閉調(diào)溫水循環(huán)系統(tǒng)。高壓洗滌器下部為列管式換熱器，殼程介質(zhì)是蒸汽冷凝液（即高調(diào)水），管程介質(zhì)是甲銨液。而高調(diào)水換熱器殼程介質(zhì)是高調(diào)水，管程介質(zhì)是循環(huán)水。高調(diào)水在密閉循環(huán)系統(tǒng)中移走高壓洗滌器中甲銨的生成熱和冷凝熱，此熱量在高調(diào)水換熱器中用循環(huán)水移走。

高壓洗滌器是通過調(diào)節(jié)高調(diào)水上水溫度TI8059及流量FIA8022，控制高壓洗滌器溢流管下液溫度TI8017在160～165℃。為了防止出口氣體進入爆炸范圍，在高壓洗滌器內(nèi)只能吸收一定量的CO2和NH3，出氣溫度TI8016保持在130～140℃，出氣組分可避免進入爆炸區(qū)；但是下液溫度TI8017低于155℃時，高壓洗滌器內(nèi)吸收熱量增多，可能會形成可爆氣體，高壓洗滌器出氣閥HV8004的開度一般以系統(tǒng)壓力和低壓吸收塔的壓力高低而定，切忌猛開猛關。正常生產(chǎn)時，由高調(diào)水溫度調(diào)節(jié)閥TV8059A和TV8059B控制高調(diào)水上水溫度TI8059在120～130℃。開停車時，高調(diào)水內(nèi)通入夾套蒸汽溫度控制在130℃左右，上回水溫差一般控制在6～8℃。因高調(diào)水換熱器面積不同，上回水溫差會高達10～15℃。

2 運行狀況

自2012年10月21日尿素系統(tǒng)開車以來，由于原設計高調(diào)水換熱器換熱面積為66m2，在系統(tǒng)滿負荷正常運行時，高調(diào)水上水溫度TI8059在150℃左右，回水溫度TI8058在160℃左右，偏離原設計值TI8059為120～130℃，TI8059為130～140℃，其換熱效果不能滿足工藝要求。經(jīng)車間工藝技術人員提出，申報相關部門審核、審批，增加一個型號、材質(zhì)、換熱面積完全相同的換熱器，兩個換熱器并聯(lián)使用，換熱面積增加了一倍。并聯(lián)后經(jīng)過生產(chǎn)實踐操作，高壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，系統(tǒng)各工藝指標均很穩(wěn)定并且在此基礎上不斷優(yōu)化，尤其高調(diào)水上回水溫度、溫差均達到原設計要求，最重要的是尿素產(chǎn)量和質(zhì)量有了很大提升。

3 兩個換熱器并聯(lián)使用注意事項

（1）目的：增加高壓洗滌器的換熱效果，減少高壓去低壓的放空量，提高高壓系統(tǒng)轉化率。

（2）操作步驟：1）開車前，將兩臺高調(diào)水換熱器調(diào)溫水全部投用，全開調(diào)溫水并聯(lián)進出口閥，根據(jù)高壓系統(tǒng)升溫情況，先投用舊冷卻器循環(huán)水，關閉新冷卻器循環(huán)水上回水閥；2）在系統(tǒng)開車過程中，如發(fā)現(xiàn)高調(diào)水溫度較高，無法調(diào)節(jié)時，可根據(jù)高調(diào)水上水溫度稍開新冷卻器循環(huán)水上回水閥；3）在系統(tǒng)正常運行情況下，可根據(jù)高調(diào)水上水溫度調(diào)整新冷卻器循環(huán)水，保證高調(diào)水上水溫度在可控范圍內(nèi)。

詳見圖1：

改造前后工藝指標對比數(shù)據(jù)如表1。

通過以上數(shù)據(jù)對比，可得出以下結論：高壓洗滌器出氣閥HV8004開度由65%左右降至55%左右，減少放空量，從而降低原料消耗。高洗器下液溫度TI8017由165～168℃降至156～158℃，高調(diào)水上回水溫差由10℃提至16℃，出氣溫度TI8016由145℃左右降為135℃左右。改造實施后，該方法已多次在生產(chǎn)中應用，滿足尿素生產(chǎn)工藝要求，不存在安全隱患，取得了較好效果，優(yōu)化了系統(tǒng)，提高了產(chǎn)量。

4 結語

通過技術改造，目前高調(diào)水上回水溫度均穩(wěn)定在原設計工藝要求，提高了系統(tǒng)負荷，取得了良好的經(jīng)濟效益。

作者簡介：田光榮（1984-），女，山東聊城人，助理工程師，研究方向：化學工程與工藝。endprint