尿素裝置技術講座(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 / CO2 NH3/ CO2過高， TI217及 TI208下降，若低于指標，應準確判斷后適當減少系統氨量。 NH3/ CO2過低， TI217及 TI208上升，若高于指標，應準確判斷并適當增加系統氨量。 H2O/ CO2 H2O / CO2過高， TI217及 TI208下降，若低于指標，應準確判斷后適當減少系統氨量。 PI201 系統壓力 PI201上升， TI217及 TI208也隨之上升，若高于指標，應設法降低系統壓力。 系統壓力 PI201下降， TI217及 TI208也隨之下降，若低于指標，應設法適當提高系統壓力。 PIC915 PIC915壓力高， TI217及 TI208溫度也高，若超標，可適當降低 PIC915壓力。 PIC915壓力低， TI217及 TI208溫度也低，若低于指標，可適當提高PIC915壓力。 PIC918 PIC918壓力高， TI217及 TI208溫度也相應較高，若超標，可適當降低 PIC918壓力。 PIC918壓力低， TI217及 TI208溫度也低，若低于指標，可適當提高PIC918壓力。 異常處理： 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 現象 原因 處理 TI217及 TI208溫度 超高，接近 190℃ 不明 為保護設備，應停車進行檢查 中壓系統操作指南 中壓系統操作原則 中壓精餾塔 C501的壓力 PI3202控制在不大于 MPa，出液溫度 TIC3204控制在 160165℃ 之間。E501加熱蒸汽的加入量根據 TIC3204進行調節。中壓汽提塔 C502中加入的 CO2是用作汽提劑，以便降低被汽提的尿素溶液的 N/C摩爾比，加入量要使得在 C502中形成的甲銨液 N/C比為 mol/mol，一般可參考 LIC2101的開度確定 CO2加入量 FIC3201的開度。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 中壓系統的氣相在浸沒式中壓甲銨冷凝器 E503中被冷凝，將未冷凝的氨和二氧化碳幾乎完全冷凝，釋放的冷凝熱散發進調溫冷卻水系統。含水約 21 wt %的中壓甲銨液溫度被控制在大約 105?C。中壓甲銨液中的水含量控制是通過控制低壓甲銨液中的水含量實現的。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 中壓并聯系統中的循環部分控制原理與原低壓循環部分類似，操作壓力也與原低壓系統的操作壓力一樣，約為 MPa。由于尿素溶液從 2 MPa到 MPa 的膨脹作用，閃蒸出來的氨和二氧化碳與精餾加熱器 E322釋放出的氣體一道在精餾塔 C322中分離。通過采用低壓蒸汽作為加熱介質，尿素溶液被加熱到 135?C。 新增尿素溶液閃蒸槽 S314與原有閃蒸分離器 3302F的操作壓力是一樣的（約 MPa），用于將尿素溶液的濃度濃縮至 71 wt%。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 中壓系統壓力控制 控制范圍： PI3202 ≤ 控制目標：不高于 相關參數： NH3/ CO H2O/ CO 中壓密閉水溫度 TIC320 E501加熱蒸汽壓力 PIC320 C502液位 LIC320 V501出氣閥 HIC3201 控制方式： DCS自動調節或手動調節 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 正常調整 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 影響因素 調整方法 NH3/ CO2失調 NH3/ CO2失調，將導致中壓系統壓力超標，操作中應合理配比 NH3/ CO2，LIC2101的調節要與 FIC3201對應， LIC2101一般開度在 6078%之間，FIC3201控制在 30005000Nm3/h。 H2O/ CO2高 H2O / CO2過高，將導致中壓系統壓力超標，操作中應將 DI3201控制在指標范圍內，控制中壓密閉水溫度 TIC3209在 85?C左右。 TIC3209 中壓密閉水溫度 TIC3209過高，中壓系統冷凝量降低，中壓系統壓力上升，如果超出指標，應適當降低 TIC3209，生產中可根據負荷大小控制 TIC3209在 85?C左右。 PIC3203 PIC3203壓力高， E501的加熱蒸汽熱負荷也高，容易造成 PI3202升高。操作中應將 C501的出液溫度 TIC3204投自控，并將 PIC3203與 TIC3204投串級，根據 TIC3204自動調節 PIC3203的閥位。 LIC3202 操作中要注意始終保持 C502液位 LIC3202有指示，以免由于 C502液位空導致 CO2竄氣引起 PI3202超高。 HIC3201 HIC3201的作用是將中壓系統的尾氣由 V501放至原來的低壓系統。 HIC3201不能開得太大，以免低壓系統超壓， HIC3201也不能不開，以免中壓系統尾氣放不出去導致 PI3202超高。一般 HIC3201閥位開度在 25%。 異常處理 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 現象 原因 處理 PI3202高于 ，調節 后無效 原因不明 或 S501出 氣線堵塞 不可長時間在 行，可將中壓系統停車，處 理完問題后再投用。（注： S501安全閥起跳壓力 ，中壓系統停車聯鎖 壓力為 ） 中壓系統溫度控制 中壓分解塔出液溫度控制 控制范圍： TIC3204 160165℃ 控制目標：不超過177。 1℃ 相關參數：進口物料量 LIC210 加熱蒸汽壓力 PIC320 進口物料溫度 TI3202 控制方式： DCS自動調節 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 正常調整 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 影響因素 調整方法 進口物料量 LIC2101 LIC2101一般手動控制閥位 6080%，閥位增大，加熱蒸汽量 必須跟上，否則 TIC3204會下降；反之， LIC2101閥位減 小，加熱蒸汽量也要相應減少，否則 TIC3204會增加。 加熱蒸汽壓力 PIC3203 PIC3203直接影響 TIC3204，一般將 TIC3204投自控，給定 160165℃ ，將 PIC3203投串級控制，當 TIC3204變化時， PIC3203的閥位自動變化，增減加入的加熱蒸汽量，使 TIC 3204在指標范圍內。 進口物料溫度 TI3202 進口物料溫度 TI3202高， TIC3204也高； TI3202低， TIC 3204也低，自動調節 PIC3203，使得 TIC3204跟上給定值。 異常處理 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 現象 原因 處理 TIC3204過低 1. 熱偶失靈 2. PIC3203故障 1. 聯系儀表校 TIC3204熱偶。 2. 聯系儀表檢查現場 PIC3203閥開度是否比總控開度小； PIC3203閥頭是否脫落。開度對不上請儀表校準，閥頭脫落停中壓處理。 TIC3204過高 1. 熱偶失靈 2. PIC3203故障 1. 聯系儀表校 TIC3204熱偶。 2. 聯系儀表檢查現場 PIC3203閥開度是否比總控開度大，若是，請儀表校準；若現場閥全開總控調節無效也請儀表處理好，蒸汽量用截止閥控制。 低壓系統操作指南 低壓系統操作原則 汽提后進低壓系統的尿素溶液中仍含有一定數量的 NH3和 CO2，需要對其進行分離和吸收后返回高壓系統，這兩個過程都在低壓分解和吸收系統完成。根據分解原理可知，分解應在減壓和加熱的條件下完成。溫度越高，甲銨分解率及氨的蒸出率越大，壓力越高則相反。但在實際生產中，溫度太高的話，分解后的氣相含水也太多，使得返回水有所增加。而壓力又與分解氣的吸收壓力有關，壓力太低，吸收困難。因此，分解壓力和溫度應綜合考慮確定。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 實驗表明， （ A）以下、 120℃ 以上分解后的液相組成在溫度、壓力一定時幾乎為定值，與原始進料無關。但過高溫度會導致縮二脲生成，加劇尿素水解，再考慮到分解所采用的加熱介質為低壓蒸汽，所以選擇分解溫度為 135℃ 。分解壓力取決于吸收壓力，分解壓力稍大于吸收壓力，以克服設備位差及管路阻力。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 吸收要考慮兩個問題：一是盡可能的把氣體都吸收下來以減少消耗；二是在保證不發生結晶的前提下盡量提高濃度減少返回的水量。根據 NH3H2O CO2三元系固液平衡飽和溶液相圖（熔點圖）及三元系氣液平衡不飽和溶液相圖（沸點圖），參考 CO2汽提法設計的甲銨液組分（一般 NH3： %， CO2：%，熔點約為 5152℃ ），確定分解操作壓力為（ A）。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 而吸收從工作原理來說，操作壓力越高、操作溫度越低，越有利于吸收。但考慮到吸收液面上的平衡壓力的限制以及甲銨液的結晶等因素，一般選擇吸收操作壓力為 ，溫度為 50℃ 左右。又由于水解系統使得返回低壓的水量增加，所以實際生產中低壓系統得操作溫度可以控制在 4655℃ 。 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 總之，在不超指標的前提下，低壓分解的壓力越低越好，低壓分解的溫度盡量嚴格控制在 135℃ 左右。而吸收的壓力越高越好，但不能超過分解壓力。為減少系統中的水分，在不發生結晶的前提下，溫度應盡量往低控制。 低壓精餾塔出液溫度控制 控制范圍： TIC301 130135℃ 控制目標：不超過177。 1℃ 相關參數：進口物料量 LIC20 加熱蒸汽壓力 PIC350/PIC310 進口物料溫度 TI304 控制方式： DCS自動調節或手動調節 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 正常調整 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 影響因素 調整方法 進口物料量 LIC203 LIC203閥位增大， 301E進料量加大，加熱蒸汽量必須 跟上，否則 TIC301會下降；反之， LIC203閥位減小， 301E進料量減少，加熱蒸汽量也要相應減少，否則 TIC 301會升高。 加熱蒸汽壓力 PIC350/PIC3103 PIC350/PIC3103直接影響 TIC301，一般將 TIC301投自 控，給定 130135℃ ，將 PIC350投串級控制，當 TIC301 變化時， PIC350的閥位自動變化，增減加入的加熱蒸汽 量，使 TIC301在指標范圍內。如果 PIC350的閥位已全 開， TIC301仍低，需手動開打 PIC3103閥。 進口物料溫度 TI304 進口物料溫度 TI304高， TIC301也高； TI304低， TIC 301也低，自動調節 PIC350，使得 TIC301跟上給定值。 異常處理 大慶石化公司化肥廠尿素裝置技術講座 現象 原因 處理 TIC301過低 熱偶失靈 P