适用于各种规模的尿素装置工艺冷凝液的深度水解解吸技术.pdf

第十五届全国尿素厂年会论文资料集 适用于各种规模的尿素装置工艺冷凝液 的深度水解解吸技术 郑弦 (上海国际化建工程咨询公司200062) 144 1 技术介绍 尿素工业生产装置产生的工艺冷凝液中除水外，还含有二氧化碳(~2％重量)、氨(5％-8％ 重量)和尿素(10／o-2％重量)。冷凝液中的氨和尿素必须加以回收，以降低尿素产品的氨耗， 并消除对环境的污染。目前国内各中小型化肥厂通常只有氨气提塔，用以回收上述冷凝液中 的氨，而无法回收其中的尿素。同时由于氨气提塔设计的不尽合理，造成塔底水中氨浓度浓 度偏高。 上海国际化建工程咨询公司经过深入研究，开发出了适用于我国中小型化肥厂的新一代 尿素生产装置工艺冷凝液深度水解解吸技术。该技术采用自行设计的尿素水解．解吸装置， 使工艺冷凝液经热力水解和气提解吸后，氨和尿素含量均小于5 ppm，可进而作为锅炉给水 用。水解解吸系统回收的氨和二氧化碳作为原料返回尿素生产装置。 新一代尿素水解装置工艺冷凝液深度水解解吸技术，是上海国际化建工程咨询公司针对 我国中小型化肥厂的现有特点，自行开发的一项环保新技术。该技术消化吸收了国内大型化 肥厂水解解吸装置的引进技术，通过收集、回归大量有关气液相平衡实验数据和进行计算机 全流程模拟，精确描述了整个水解解吸过程。同时，结合各厂实际操作经验，在工程设计中 具有针对性地进行了优化，使得该技术具有以下特点： (1)该技术针对国内中小型化肥厂的不同情况，开发出高温水解、中温水解和低温水 解三种流程，使得该技术的适用范围较广，可用于国内绝大多数中小型化肥厂尿素生产装置。 其特点(见表1)： 表1 流程 蒸汽压力 特 点 高温水解 3．3～3．6Ⅷa饱和中压蒸汽 立式解吸塔、卧式水解器 中温水解 ， 1．7~2．5 MPa饱和中压蒸汽 立式解吸塔、立式水解塔 低温水解 1．O～1．3 MPa饱和蒸汽 解吸、水解共用一立式塔 (2)装置的各项关键设备，如解吸塔、水解器和解吸塔冷凝器等都进行了改进设计和 优化创新，从而使采用该技术的尿素水解．解吸装置具有解吸效率高、水解彻底、操作弹性 大和能耗较低的特点。 ，(3)由于该技术为上海国际化建工程咨询公司自行开发的技术，具有自主知识产权， 因此该技术不存在对国外技术专利的侵权问题。此项技术所需的所有装置设备均可在国内生 产，无需进口，投资费用相当低廉j经济效益及社会效益均相当显著。 (4)采用该技术的深度水解解吸装置，整体结构紧凑、布置灵活，可利用原有尿素生 产装置厂房布置，也可单独布置。 2 技术实际应用分析 以使用该技术的山东寿光联盟集团化肥厂为例。该厂拥有两套水溶液全循环法尿素生产 装置(310 t尿素／d和400 t尿素／d)。为此，合建一套全新的工艺冷凝液深度水解解吸装置， 第十五届全国尿素厂年会论文资料集 冷凝液处理量为。15 m3／h。 。 由于设备、管件、仪表及阀门全部使用国内配套，因此该装置总投资相当低(此项投资 包括DCS系统，且投资额可以根据各厂规模大小和可利用的旧设备情况而适当减少)。 工艺冷凝液经深度水解解吸装置处理后，每年可回收：工艺冷凝液中尿素组分(尿素含 量1．2州％)的氨约769 t：回收工艺冷凝液中氨组分(氨含量5．5叭％)中氨5800 t；回收 锅炉给水l 1．5万t。 装置消耗：O．5 MPa饱和蒸汽2．4 t／11：3．7 MPa过热蒸汽0．9 t／h；冷却水188 t／h；电84．5 km／h。 综合上述分析，深度水解解吸装置每年经济效益十分显著。 另外，水解装置的环境效益亦十分明显，表现为： (1)工艺冷凝液中尿素回收，减少 到氨氮排放总量的0．48％，废水氨氮含量可≤5 ppm，大大优于国家排放标准50 ppm； (2) 该装置对氨的去除率高达99．8％，对某些厂而言，可以减少环保罚款： (3)解吸废液可实 现全部闭路循环，不外排。 本项目装置建成投产后，至今运行情况稳定良好，各项技术指标均达到或优于设计指标。 该装置荣获全国小氮肥行业科学技术进步三等奖。 3 业绩(见表2) 表2 项 目 名称 时间 技术特点 项目阶段 河南省骏马化工集团有限公司 2001焦 3．5MPa高压蒸汽 已投产 16 m3／h工艺冷凝液深度水解解吸装置 改进型卧式水解反应器 山东(寿光)联盟化工集团化肥厂 3．5MPa高压蒸汽 15 m3／}I工艺冷凝液深度水解解吸装置 1998短 已投产 改进型卧式水解反应器 赤水天然气化工厂 1994年 2．4MPa中压蒸汽 已投产 25油工艺冷凝液深度水解装置 立式逆流水解反应器 (上接第133页) 2．3氨水量控制方面的原因 正常生产中，为调整尾气放空中氢、氧含量保证安全生产，惰洗器氨水付线阀保留了一 定的开度，一旦出现合成塔压力大幅度波动、惰洗器气相带液