降低尿素裝置造粒系統(tǒng)放空煙囪氨含量的措施

丁志勇

（中海石油化學(xué)股份有限公司，海南東方 572600）

中海石油化學(xué)股份有限公司海洋石油富島有限公司化肥一部尿素生產(chǎn)裝置在20世紀(jì)90年代由意大利引進，生產(chǎn)裝置采用意大利SNAM 氨汽提工藝，日產(chǎn)1 765t，配套造粒工藝采用挪威海德魯（Hydro）流化床大顆粒造粒技術(shù)，可生產(chǎn)2～4.75mm 規(guī)格的大顆粒尿素產(chǎn)品。化肥一部一直以來對環(huán)保的把控非常嚴(yán)格，始終將“環(huán)保至上”作為生產(chǎn)理念。對于本次造粒煙囪NH3含量高，部門立即組織相關(guān)人員分析尿素生產(chǎn)過程中影響NH3含量的各個重要環(huán)節(jié)，抓住各處關(guān)鍵控制點，進行針對性的分析，并做出具體的應(yīng)對措施，降低了放空煙囪NH3含量。

1 造粒系統(tǒng)放空煙囪氨含量存在的問題

2019年1月23日聯(lián)系中化人員對放空煙囪氨含量進行取樣分析，分析結(jié)果如下表所示，從表1可以看出，氨含量＞50mg/m3（設(shè)計指標(biāo)氨含量＜50mg/m3）。

表1 2019年1月23日放空煙囪氨含量

2 造粒系統(tǒng)放空煙囪氨含量高對策

針對放空煙囪氨含量高的問題，部門人員主要從工藝和設(shè)備兩方面進行調(diào)整。

2.1 工藝方面

2.1.1 控制好蒸發(fā)系統(tǒng)負(fù)荷

在工藝指標(biāo)正常范圍內(nèi)，高壓系統(tǒng)N/C 控制不易過高，盡量控制在指標(biāo)的中低限操作，高N/C 雖然提高增了CO2轉(zhuǎn)化率，同時也增加了未反應(yīng)NH3的循環(huán)量，造成后續(xù)系統(tǒng)的負(fù)荷增加。在控制指標(biāo)范圍內(nèi)提高合成塔的底部溫度和汽提塔加熱溫度，可以增加高壓圈的回收負(fù)荷，降低后系統(tǒng)的回收負(fù)荷?？刂坪弥械蛪合到y(tǒng)的液位在50%，避免中低壓液位拉空，竄氣至后系統(tǒng)，造成系統(tǒng)負(fù)荷后移；同時中低壓液位不能過高，過高時尿液中甲銨分解不完全就被送往后系統(tǒng)，同樣造成后系統(tǒng)回收負(fù)荷增加。在控制指標(biāo)范圍內(nèi)提高中低壓分解器加熱溫度，使送入蒸發(fā)系統(tǒng)的NH3盡可能降低，減少蒸發(fā)系統(tǒng)的負(fù)荷。

2.1.2 控制好蒸發(fā)系統(tǒng)的溫度及真空度

蒸發(fā)系統(tǒng)是尿素溶液經(jīng)過加熱蒸發(fā)，使尿液中的水汽化排出，并帶出尿素溶液中的游離氣相NH3，得到大于96%以上濃度的尿素溶液。正常生產(chǎn)中，蒸發(fā)系統(tǒng)溫度控制在高限位操作；特殊工況下，如拉T101液位和陰雨天氣要及時調(diào)整蒸汽系統(tǒng)壓力，保證蒸發(fā)系統(tǒng)溫度穩(wěn)定。蒸發(fā)液位過高也會造成尿液溫度下降，因此蒸發(fā)系統(tǒng)的液位在保證造粒給料泵正常運行下控制中低位操作。影響蒸發(fā)系統(tǒng)的真空度的因素較多，主要有循環(huán)水壓力和溫度，低壓蒸汽的壓力和品質(zhì)，壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)正常靈活，噴射器的運行工況，E128管側(cè)潔凈度等。當(dāng)循環(huán)水壓力偏低和溫度過高時，要及時聯(lián)系公用工程崗位，調(diào)高循環(huán)水壓力和降低循環(huán)水溫度；注意蒸汽系統(tǒng)的變化，低壓蒸汽壓力不應(yīng)低于0.38MPa；現(xiàn)場主要對蒸汽噴射器和壓力調(diào)節(jié)閥進行巡檢，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報處理；定期對E128管側(cè)的垢層進行高壓水射流清洗。在蒸發(fā)系統(tǒng)這些條件穩(wěn)定的情況下，可適當(dāng)提高系統(tǒng)的真空度，使其氣相中的NH3盡可能地進入到回收系統(tǒng)，避免或減少送入造粒系統(tǒng)，增加后續(xù)系統(tǒng)的負(fù)荷。

2.1.3 控制好解析水解系統(tǒng)送往造粒系統(tǒng)洗滌水溫度

解析水解系統(tǒng)合格的工藝?yán)淠河?0%送往造粒洗滌系統(tǒng)，用作冷卻器洗滌塔的洗滌用水，后送往造粒機洗滌器作為洗滌水。此外還有少量用于清洗兩個洗滌塔的除沫器，若送往造粒系統(tǒng)的工藝?yán)淠簻囟容^高，則會使洗滌塔的洗滌能力下降，不能較好地吸收系統(tǒng)廢氣中的NH3，所以要保證送往造粒系統(tǒng)的工藝?yán)淠旱臏囟仍谠O(shè)計值范圍內(nèi)。解析電導(dǎo)要控制在15μS 以下，防止氨含量超標(biāo)的工藝?yán)淠核屯炝Ｏ到y(tǒng)系統(tǒng)，增加造粒放空煙囪的NH3含量。

2.1.4 控制好UF系統(tǒng)

UF 系統(tǒng)中氨水和甲醛的加入量對造粒放空煙囪NH3含量也有一定的影響，氨水在UF 系統(tǒng)中起到調(diào)節(jié)pH 值的作用，使混合液處于中性和弱堿性之間。若氨水加入量過多，游離氨的揮發(fā)也就越多，通過造粒給料泵送往造粒系統(tǒng)后，造粒系統(tǒng)的NH3含量就會增加，所以要及時調(diào)整UF 系統(tǒng)的氨水加入量，甲醛的多少會對尿素的產(chǎn)品質(zhì)量和造粒系統(tǒng)的粉塵量高低起到關(guān)鍵性的作用。甲醛加入量不足，尿素顆粒就容易粉化，尿素的強度大大降低，造粒系統(tǒng)粉塵量和氨揮發(fā)量大幅增加，洗滌系統(tǒng)負(fù)荷也會加重，造成造粒放空煙囪的NH3含量升高。所以甲醛的加入量根據(jù)負(fù)荷要及時的調(diào)整，同時還要參考成品分析的亞甲基二脲含量和甲醛罐中的甲醛濃度進行調(diào)整。

2.1.5 控制好造粒機床層溫度和真空

在保證成品水分指標(biāo)不超標(biāo)的情況下，可適當(dāng)降低造粒機的床層溫度，控制在100～110℃；造粒機真空在-300～-500Pa，使造粒機內(nèi)部的尿素顆粒里氨氣揮發(fā)減少，造粒機料位控制不應(yīng)過低，過低的料位會使造粒機內(nèi)部的粉塵量增加，洗滌系統(tǒng)的負(fù)荷增加，粒度的形成也有一定的影響，所以應(yīng)適度提高造粒機的料位。

2.1.6 控制好造粒機噴頭壓力和霧化空氣壓力

造粒機噴頭壓力和霧化空氣壓力若控制較高，會造成造粒機內(nèi)部大量的細(xì)微尿液霧滴來不及附著在晶種上就進入到氣相中，造粒機內(nèi)的粉塵量增加，所以要將造粒機的噴頭壓力和霧化空氣壓力適當(dāng)降低操作。霧化空氣溫度控制過高也會影響到造粒機溫度上升，所以霧化空氣溫度根據(jù)系統(tǒng)工況和空氣溫度的變化及時調(diào)整。

2.1.7 調(diào)整洗滌系統(tǒng)的除沫器洗滌水和P151A/B，P152A/B大循環(huán)吸收水加入量

造粒洗滌系統(tǒng)作為造粒放空煙囪中NH3被吸收的最后一道工序，洗滌工況的變化直接影響到造粒放空煙囪的NH3含量。

①調(diào)整好現(xiàn)場兩個洗滌塔的除沫器水的加入量，保證各個除沫器噴頭處于良好的噴淋狀態(tài)。

②主控控制好AV41800指標(biāo)不低于1 140kg/m3，閥位不高于35%。使進入造粒機氣相出口管道洗滌水濃度穩(wěn)定，吸收效果更好。

③主控要重點監(jiān)控P151A/B 和P152A/B 兩個大循環(huán)洗滌水量，出現(xiàn)水量下降，要查出原因及時處理。

2.1.8 控制好C150、C151的溢流液位

如果C150、C151的溢流液位過低，從造粒機和流化床冷卻器來的氣相就無法進入洗滌液中進行洗滌吸收，造粒放空煙囪NH3含量就易超標(biāo)。通常情況下，溢流液位控制在50%左右。

2.2 設(shè)備方面

2.2.1 處理P151A/B、P152A/B大循環(huán)噴頭堵塞

根據(jù)主控流量和現(xiàn)場流量計的數(shù)值都同時降低現(xiàn)象，則可以判定P151A/B、P152A/B 大循環(huán)噴頭堵塞，從而導(dǎo)致吸收水量下降，造成氨大量放空。應(yīng)立即停運造粒系統(tǒng)，處理堵塞噴頭

2.2.2 處理C150、C151的除沫器洗滌水噴頭堵塞

現(xiàn)場將除沫器洗滌水截止閥開大，現(xiàn)場流量計流量無明顯變化，則可以判定其噴頭堵塞，導(dǎo)致洗滌水不足造成除沫器效率下降。應(yīng)立即停運造粒系統(tǒng)，處理堵塞噴頭。

2.2.3 處理C150、C151的除沫網(wǎng)破損

利用停車檢修機會對C150、C151內(nèi)部進行了檢查，發(fā)現(xiàn)C150東側(cè)除沫網(wǎng)錯位，高低不平，有的模塊直接掀起，固定螺栓部分脫落丟失，通知機修處理。C150、C151除沫網(wǎng)上面很臟，采用高壓水射流進行清洗，并將C150除抹網(wǎng)拆除，吊到地面進行重點清理。

3 造粒系統(tǒng)放空煙囪氨含量現(xiàn)狀

通過工藝調(diào)整及設(shè)備檢修后，聯(lián)系第三方檢測機構(gòu)對放空煙囪氨含量進行取樣分析，分析結(jié)果，如表2所示，從表2可以看出，煙囪氨含量遠(yuǎn)小于50mg/m3。

表2 放空煙囪氨含量現(xiàn)狀

4 結(jié)束語

尿素裝置造粒系統(tǒng)放空煙囪NH3含量高問題是一個多環(huán)節(jié)的控制過程，各個環(huán)節(jié)密切相關(guān)聯(lián)，彼此相互制約，無論哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響最終尿素裝置造粒系統(tǒng)放空煙囪NH3含量。通過對影響尿素裝置造粒系統(tǒng)放空煙囪NH3含量高問題因素進行分析，采取有針對性的處理措施，加強管理，最終做到了造粒放空煙囪的NH3含量達標(biāo)排放。