淺談冷凝器在化工中應(yīng)用

代玲玲

【摘 要】高壓系統(tǒng)中池式冷凝器的控制方式與傳統(tǒng)的高壓甲銨冷凝器不完全一樣，結(jié)合自己的一些生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)提出見解和各位同仁探討，共同提高工藝知識，有利于裝置在開車過程中安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證實(shí)現(xiàn)開車投料成功。

【關(guān)鍵詞】尿素;高壓系統(tǒng);控制;池式冷凝器;應(yīng)用

1 前言

本裝置主要生產(chǎn)過程包括：原料氨和二氧化碳壓縮機(jī)、脫氫系統(tǒng)、合成氣提、循環(huán)系統(tǒng)、解吸水解系統(tǒng)、尿液蒸發(fā)、塔式造粒等工序。

從工藝條件我們可以看出，尿素裝置投料過程中影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的因素較多，有NH3/CO2、H2O/CO2、CO2系統(tǒng)負(fù)荷、NH3的流量、E-205（池式冷凝器）、E-203（高壓洗滌器）的冷凝程度、HV-2102閥開度的大小等因素。其中某一個環(huán)節(jié)控制如果出現(xiàn)偏差都將會影響裝置的穩(wěn)定、影響我們的判斷;也就說尿素裝置在投料過程中控制系統(tǒng)存在一定 “模糊”操作情況，它不能完全使用定量方式來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)，必須依靠熟練工藝操作人員根據(jù)豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來判斷指導(dǎo)操作，降低異常狀況的發(fā)生，最終實(shí)現(xiàn)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 池式冷凝器的應(yīng)用

2.1? 池式冷凝器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

C02通過汽提塔進(jìn)入池式冷凝器底部，內(nèi)部有翅狀分配器，中心管和翅狀分配器上有若干個小孔，1166根U型列管集束在中下部，分布器在介質(zhì)浸沒狀態(tài)下發(fā)生鼓泡湍動，有利于傳質(zhì)和傳熱，并且有一定的停留時間，使尿素得以有效生成。池式冷凝器流程受到廣泛的青睞，在于它有明顯的優(yōu)勢：

2.1.1池式冷凝器為臥式結(jié)構(gòu)，合成塔的容積減少，高度降低，使設(shè)備布置更加緊湊合理，便于安裝檢修和正常操作。

2.1.2裝置的操作彈性大大提高。池式冷凝器對系統(tǒng)壓力起到緩沖作用。

2.1.3由于池式冷凝器采用內(nèi)孔焊接，不存在高壓甲銨冷凝器那樣的殼側(cè)管板存在的縫隙，應(yīng)力裂紋腐蝕得以消除。

2.1.4可以常壓開車，簡化了操作，節(jié)約了時間，減少了耗損。

2.1.5在池式冷凝器管層，由鍋爐給水循環(huán)泵將蒸汽冷凝液強(qiáng)制循環(huán)，換熱后副產(chǎn)低壓蒸汽。

2.1.6在整個高壓系統(tǒng)中，沒有專門的放空閥。

2.1.7從標(biāo)高看，裝置高度不是特別追求的目標(biāo)，并且避免由于過分降低高度，而影響合成塔向汽提塔的自流。

2.1.8在蒸汽冷凝液側(cè)有電導(dǎo)監(jiān)測儀和排污閥。

2.2? 相關(guān)生產(chǎn)廠家出現(xiàn)的問題

高壓系統(tǒng)工況出現(xiàn)異常，主要表現(xiàn)：合成壓力和溫度偏高，低壓蒸汽包產(chǎn)氣量下降，0.4 MPa蒸汽壓力下降需要2.3 MPa蒸汽補(bǔ)充維持其壓力;系統(tǒng)負(fù)荷難以加到90%以上，很明顯是因?yàn)槌厥嚼淠骼淠Ч?，傳熱不充分所?dǎo)致。

2.2.1大修檢查發(fā)現(xiàn)，池式冷凝器蒸汽側(cè)列管局部堵塞，主要是鐵銹之類;池式冷凝器與低壓蒸汽包連接筒體隔板泄漏，蒸汽冷凝液走短路，做清理列管，加強(qiáng)隔板密封等處理。

2.2.2 裝置中修，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)池式冷凝器與低壓蒸汽包連接簡體以及內(nèi)壁大面積腐蝕，局部腐蝕非常嚴(yán)重，分析認(rèn)為主要是沖刷腐蝕。

2.2.3 對于池式冷凝器和低壓蒸汽包連接筒，目前是單節(jié)整體，筒體的拆裝和筒體的檢修極不方便，而且池式冷凝器和低壓蒸汽包對中稍偏，要連接好則很困難，并且易產(chǎn)生應(yīng)力，同時在引蒸汽時出現(xiàn)連接法蘭泄漏（正常生產(chǎn)后消除）。

2.3? 尿素池式冷凝器溫度的控制

池式冷凝器有6個測溫點(diǎn)，如我們裝置三個溫度點(diǎn)為池式冷凝器壁溫測定，指示池式冷凝器的壁溫，三個溫度點(diǎn)指示為設(shè)備內(nèi)部溫度，分別為對稱分布，反映是池式冷凝器進(jìn)料、中間段、出料的溫度變化。

池式冷凝器中的物料進(jìn)入合成塔時溫度大約在178℃左右，CO2轉(zhuǎn)化率在37.8%，未反應(yīng)的NH3、CO2在合成塔中繼續(xù)反應(yīng)，汽相、液相溫度分別為182℃和181℃，為尿素生成提供熱源。

3 結(jié)束語

國內(nèi)化工生產(chǎn)從工藝路線、操作方式、自動化水平等方面與國外都有著較大的差距。新建化工廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)較少、所處自然環(huán)境較差、自動化程度相對較高，這就要求各專業(yè)人員緊密配合，保障設(shè)備、儀表、電器等穩(wěn)定運(yùn)行;化工裝置中緊急停車系統(tǒng)的動作條件是建立在溫度、壓力、液位、流量等指標(biāo)參數(shù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上?；ぱb置穩(wěn)定、安全運(yùn)行離不開各專業(yè)緊密配合，同時也離不開操作人員操作技能的提高、優(yōu)化工藝條件等基礎(chǔ)工作，保證化工裝置穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]王剛，楊帆，李建明.日產(chǎn)2860噸尿素裝置工藝手冊.呼倫貝爾：2010.

[2]周原.尿素裝置操作工.北京：中國石化出版社，2007.