尿素装置中压系统稳定运行的探讨
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（ ）又 ‘ ｒ ｂ ． ｄ ≥Ｐ×ｋ ｋ ×ｎ ／ ８×１一１ ‘， × Ａ ２ ３ ｌ ＂
。 ． ．
一
总之 ， 一旦确定金属压簧工作行程 ｈ和金属压 簧最大工作载荷 Ｆ 后 ， 就可方便计算 出簧径 ｄ 等 系列参数 （ 这里计算过 程略） 从而确定所需弹簧 ， 规格 。
ｓ ｌ ｔ ｎ ｏ ｔ ｅ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓ Ｓ ｓ ｔ ｐ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｒ ｄ ｃｉｎ． ｏｕ ｉ ｓｔ ｈ ｓ ｒ ｂ ｅ Ｏ ａ ｏ ｔ ｅ ｔ ａｌ ｐ ｕ ｔ ｏ ｏ ｍｉ ｈ ｙ ｏ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｅ ｌ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｒａ ｐａ ；ｍｅ ｉｍ ｏｔｇ ｙ ｔｍ ；ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ ａ ｓ ｒｔ ｎ；ａ ｎ ｄｕ ｖ ｌ ｅｓ ｓｅ ａ ｅ ｏ ｏ ｉｏ ｂ ｏｐｉ ｉ ｎ ｏ ｍｍｏ ｉ ｏ ｄ ｎ ａｉｎ ｎａｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｕ ｅ ｈ ａ ｉ ｕ ｎ ｎ ｎ ｔｎ ｅ ｏ ｅ ｕ ｅ ｄｕ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｔ ｎ ｉ ｈ ｒ ａ ｐ ａ ｔ ｆ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｒ ｎ ｉ ｇ ｉ ｓａ ｃ ｆｔ ｒ ａ ｍｅ ｉ ｍ ｒ ｓｕ ｅ ｓ ｃ ｉ ｔ ｅ ｕ ｅ ｌ ｎ ｒ ｈ ｏ ｎ ｏ
ｋ ＝０． ９。
组合在金属铆爪上具有 自主适应功能的定位挡
块具有结构简单 ， 取材制作 容易 ， 使用操作方便特 点， 解决了因铁套在铆合 过程中 由于塑性伸长对定
位挡块 刚性破坏问题 ， 可使 所制作 的产 品满足设计
要求 ， 提高 产 品质量 。 （ 文文 献格式 ： 卫 民 ． 合在 金属 铆爪 上具 有 自 本 袁 组
（ 下转 第 ８ ４页 ）
式 中： Ｈ——液位高度 ， ｐ ｍ；——介质密度 ，ｇｍ ； ｋ／
・
８ ・ ４
山 东 化 工 Ｓ Ａ Ｄ Ｎ Ｈ ＭＩＡ Ｄ Ｓ Ｒ Ｈ Ｎ Ｏ Ｇ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｕ ｒ Ｙ Ｎ
２１ ０２年第 ４ 卷 １
越 大越好 ， 取决 于调 节螺 栓 ４的强度 。也 就是说 ， 它
调 节螺 栓 ４受 力 状态 为轴 向 变载荷 。 （ ）Ｐ ｒ ｉ １３［ ａ ≤叮×ｄ ×［ 。 ． ¨ ］／ 式 中 ：１ ］ 螺栓 许 用应 力 ， 叮 ］＝［ ］ ｎ， ［＂ 为 ３ ［ 。／
其 中 Ｆ为 金属 压 簧 工 作 载 荷 ； 调 节 螺栓 ４ Ｐ为 轴 向载 荷 。 因此 ， 属 压 簧 最 大工 作 载荷 Ｆ 等 于调 节 螺 金 栓 ４最 大轴 向载 荷 Ｐ 。 即 ： ＝Ｐ＝ ８ （ Ｆ ７０ Ｎ）
将各系数代人式 （ ） 则 ： ３ ， 调节螺栓 ４最大轴向
载荷 Ｐ≤７ １３ Ｎ） ８ ．（ 。
取 Ｐ＝ ８ （ ， ７ ０ Ｎ）
主适应功能定位挡块的设计【 ］ 山东化工，０２４ Ｊ． ２ １ ，１
（ ：２— ４ ） ７）８ ８ ．
将（ ） ｂ 结果 比较后取 Ｐ＝ ８ （ ） ａ 与（ ） ７０ Ｎ 。
山
・
东
化
工
８ ・ Ｏ
Ｓ Ａ Ｄ Ｎ Ｈ ＭＩＡ Ｄ Ｓ Ｒ Ｈ Ｎ Ｏ Ｇ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｕ Ｔ Ｙ Ｎ
２１ ０ ２年第 ４ 卷 ｌ
‘
尿素装置中压系统稳定运行的探讨
李云飞 李建双２ ，
（ １兰州石化公 司 化肥厂 ， 甘肃 兰州 ７０ ６ ； ３０ ０２兰州寰球工程公司 ， 甘肃 兰州 ７ ０６ ） ３００
来 自高压汽提塔 Ｅ ０ 底 部 １ ． Ｍ ａ的尿素溶液 ， ｌ１ ４５ Ｐ
收稿 日期 ：０ ２— ６— ６ ２ １ ０ ２
作者简介 ： 李运飞 （９２ ）男 ， １８一 ， 内蒙古乌海人 ， 大学本科 ， 助理工程师 ， 化肥厂工艺工 。
第 ７期
李 云飞 ， ： 等 尿素装置 中压 系统稳定运 行的探讨
图 ２ 差 压 液 位 变送 器 原 理 图
２ 运 行 中发现 的 问题 及解 决 办 法
图２是差压式液位计 的工作原理示意图。 容器 的下部取压 口与变送器的正压 室连接 ， 上 部取压 口与变送器 的负压室连接 。液位 为 Ｈ， 变 则 送器正负压室的压力分别为：
Ｐｌ＝Ｐ ＋ｐ Ｈ ｇ Ｐ２＝Ｐ
２ 结语
Ｐ≤ ２霄 ×ｄ ×８×叮
一
ｌ １
／ｋ ×ｋ ×ｎ （ ） 。 Ａ ３
式中： ８为尺寸系数 ， ￡＝１ｄ 为螺栓小径 ， 取 ； 取 ｄ ＝ ． ３ 仃 为材料 在对 称循 环下 的疲劳极 ， ３ １； 川 限， 盯＿ ＝ ２ ；２ 安全系数 ， ｎ ＝ ． ； 取 ｌ １０ １ ｌ Ａ 取 Ａ ３５ ｋ 为有 效应力集中系数， ｋ ＝ ； 。 取 ３ ｋ 为相对刚度系数 ， 取
摘要 ： 介绍 了兰州石化化肥 厂尿素装置中压分解 回收和氨冷凝 系统 日常运行的基本情 况 ， 出一 些生产 中常见 的问题 ， 对这些 提 并 问题进行探讨 ， 以求得 到使 装置的运行得 到优化 的一些方法 。
关键词 ： 尿素装置 ； 中压 ； 回收 ； 分解 氨冷凝系统
中图分类号 ：Ｑ ４ ． １ Ｔ ４ １４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ８ ０ １ （ ０ ２ ０ ０ ８ — ２ １０ － ２ Ｘ ２ １ ） ７— ０ ０ ０
１ ２ ２ 差压 式 液位 变送 器 Ｌ １ １ ．． Ｔ ０５ 中压 吸收 塔 Ｃ一１１采 用 了 差 压 式 液 位 计 ¨ ， ０
Ｐ ，： Ｐ——分别为差压 变送器正、 负压室的压 力 ， ａ Ｐ。 在 Ｃ一 ０ 正 常运转 时 ， 相和液相 中组分和 １１ 气 浓度 相 对 比较 稳 定 。
（ 上接第 ８ 页） １ 滤网损坏， 会使冲注水系统管线内杂质增多， 造成泵 ２ ５ １ 工艺 原 因 ．． 冲注水系统管线上的孔板堵塞 ， 使机封冲洗水不能 （ ）Ｃ一 ０ 液位低 １ １１ 进入机封正常冲洗 ， 导致机封损坏 。 如前所述 ， Ｃ一１１液位低会 导致 Ｐ一 ０ ０ １２人 口 ３ 结论 抽空汽化 。在 Ｃ一 ０ 液位低的诸多原 因中 Ｐ一 ０ １１ １３ 由于中压吸收塔 Ｃ一１１ ０ 液位控 制直接关系到 不 打量 是 比较 常 见 的一 个 原 因 。遇 到 此 情 况 ， 中控 开车投料的成败和尿素中压系统乃至整个装置的 日 应 马上 通知现 场人 员将 Ｐ一１３人 口 ５ ℃ 冲洗 水 阀 常稳 定运 转 ， ０ Ｏ 中控 人员 应 通过 稳定 高压 系统 过料 、 密 打开。同时通过减少进入高压系统碳铵液的量等操 切监视 Ｃ一 ０ 塔盘各 温度监 测点、 １１ 调节人高压系 作来 对 Ｃ一１１ 位进行 维 持 。 ０液 统 甲铵液量和低压系统来 中压系统碳铵液量以及利 （ ）Ｃ一 ０ 底部溶液温度太高或太低 ２ １１ 用塔盘冲洗水补充液位等一 系列措施保证 Ｃ一 ０ １１ ｃ一１１ ０ 底部温度太高 ， 】 甲铵液中的游离氨容 液位得到有效控制。 易汽化 ， 产生大量气泡 ， 此时 Ｐ一 ０ １２就可能由于产 参考文献 生气缚而不能打量 ； Ｃ一１１ 部温度太低 ， ０底 容易导 ［ ］杜 鹃． １ 测量仪表与 自动化 ［ ． 版． Ｍ］２ 山东 ： 国石油大 中 致泵入 口甲铵液浓度太高 ， 严重时 甲铵结晶堵塞 Ｐ 学 出版社 ，０２：９— ５ ２０ ３ ４ ． １２ ０ 的吸人管线 ， 同样会导致 Ｐ一 ０ 不打量。遇 ［ ］王绍 良． １２ ２ 化工设备基础 ［ ． Ｍ］３版． 北京 ： 化学工业 出版 到堵塞 ， 可以在泵入 口加水冲洗 ， 以使甲铵溶解。在 社 ，０ ２：０— ０ ２０ ２ ３ ． 日常 生 产 中 ， Ｃ一１１出液 温 度 Ｔ １３ ０ Ｉ０４应 严 格 控 制 在 ７ ８ ℃ 的工 艺指标 范 围 内 。 ０～ ５ （ 本文 文献 格 式 ： 云 飞 ， 建 双 ． 素 装 置 中压 系 李 李 尿 ２ ５２ 设备故障原因 ．． 统稳定运行 的探讨 ［ 】 山东化工 ，０ ２４ （ ） ８ Ｊ． ２ １ 。１ ７ ： ０ 冲洗水过滤网损坏 ： 由于 Ｐ一 ０ １２冲注水系统过 ８ ，４） ｌ８
・８ １・
ｐ［ ￣ ＰＤ６ Ｉｔ １ １ ５ ５
Ｐ ＃ Ｐ１ １ ， ｌＢ Ｄ ］ ７
图 １ 中压分解 回收及 氨冷凝 系统工艺流程 图
１２ 关键设备及测量仪表简述 ． １２ １ 中压 吸收塔 Ｃ一 ０ ．． １１ 中压吸收塔 Ｃ一１１ ０ 分为精馏 吸收段和鼓 泡吸 收段上下两个部分。精馏段 主要构件是 四块泡罩型 塔 盘 。各塔 盘 的温度 通 过连 接在 塔 盘上 的热 电偶 测 量。五块视镜分布在塔身南北两侧 ， 现场可 以通过 这五块视镜来观察 Ｃ一１１ ０ 液位 。经真 空预浓缩器 Ｅ一 １ 和中压冷凝器 Ｅ一 ０ 冷凝所得的气液混合 １３ １６ 物先进入 Ｃ一１１ 部进行鼓泡 吸收 ， ０底 可使气体 中 大部分的 Ｃ Ｏ 被吸收下来 。含有少量 Ｃ ：的气体 Ｏ 上升到精馏段 ， 自上 而下 的液氨和浓 氨水逆 向接 与 触。最后离开 Ｃ— ０ 塔顶 的为少量惰 气和几乎纯 １１ 粹的氨气。
中压分解回收和氨冷凝 系统在斯纳姆尿素装置
中处于一个承前启后的位置。高压汽提塔出口溶液
中 的 甲铵在 中压 分 解器 中得 到 进 一 步 的分 解 ， 而 从
经 Ｌ １ １ 减压到 １７ Ｐ 后 进入到中压分离器 Ｖ Ｖ０ ｌ ．Ｍ ａ
一
１２中进行膨胀 闪蒸 。分离得到的液相向下流人 ０
Ｅ一 ０ Ａ Ｂ管束 ， １２ ／ 分别利用 Ｅ一 ０ Ａ壳侧 的增压蒸 １２
汽和 Ｅ一 ０Ｂ壳侧来 自汽提塔蒸汽饱和器 Ｖ一 ０ １２ １９
得到更高浓度的尿素溶液流向后续 的低压系统进行
更高程度的分解净化 。同时 ， 在中压分离器 中以气 体形式从尿素水溶液 中分离 出的未转化 的 Ｎ ， Ｈ 和 Ｃ： Ｏ 又分别以纯氨和甲铵液的形式返 回到高压合成
。 ． ．
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总之 ， 一旦确定金属压簧工作行程 ｈ和金属压 簧最大工作载荷 Ｆ 后 ， 就可方便计算 出簧径 ｄ 等 系列参数 （ 这里计算过 程略） 从而确定所需弹簧 ， 规格 。
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越 大越好 ， 取决 于调 节螺 栓 ４的强度 。也 就是说 ， 它
调 节螺 栓 ４受 力 状态 为轴 向 变载荷 。 （ ）Ｐ ｒ ｉ １３［ ａ ≤叮×ｄ ×［ 。 ． ¨ ］／ 式 中 ：１ ］ 螺栓 许 用应 力 ， 叮 ］＝［ ］ ｎ， ［＂ 为 ３ ［ 。／
其 中 Ｆ为 金属 压 簧 工 作 载 荷 ； 调 节 螺栓 ４ Ｐ为 轴 向载 荷 。 因此 ， 属 压 簧 最 大工 作 载荷 Ｆ 等 于调 节 螺 金 栓 ４最 大轴 向载 荷 Ｐ 。 即 ： ＝Ｐ＝ ８ （ Ｆ ７０ Ｎ）
将各系数代人式 （ ） 则 ： ３ ， 调节螺栓 ４最大轴向
载荷 Ｐ≤７ １３ Ｎ） ８ ．（ 。
取 Ｐ＝ ８ （ ， ７ ０ Ｎ）
主适应功能定位挡块的设计【 ］ 山东化工，０２４ Ｊ． ２ １ ，１
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李云飞 李建双２ ，
（ １兰州石化公 司 化肥厂 ， 甘肃 兰州 ７０ ６ ； ３０ ０２兰州寰球工程公司 ， 甘肃 兰州 ７ ０６ ） ３００
来 自高压汽提塔 Ｅ ０ 底 部 １ ． Ｍ ａ的尿素溶液 ， ｌ１ ４５ Ｐ
收稿 日期 ：０ ２— ６— ６ ２ １ ０ ２
作者简介 ： 李运飞 （９２ ）男 ， １８一 ， 内蒙古乌海人 ， 大学本科 ， 助理工程师 ， 化肥厂工艺工 。
第 ７期
李 云飞 ， ： 等 尿素装置 中压 系统稳定运 行的探讨
图 ２ 差 压 液 位 变送 器 原 理 图
２ 运 行 中发现 的 问题 及解 决 办 法
图２是差压式液位计 的工作原理示意图。 容器 的下部取压 口与变送器的正压 室连接 ， 上 部取压 口与变送器 的负压室连接 。液位 为 Ｈ， 变 则 送器正负压室的压力分别为：
Ｐｌ＝Ｐ ＋ｐ Ｈ ｇ Ｐ２＝Ｐ
２ 结语
Ｐ≤ ２霄 ×ｄ ×８×叮
一
ｌ １
／ｋ ×ｋ ×ｎ （ ） 。 Ａ ３
式中： ８为尺寸系数 ， ￡＝１ｄ 为螺栓小径 ， 取 ； 取 ｄ ＝ ． ３ 仃 为材料 在对 称循 环下 的疲劳极 ， ３ １； 川 限， 盯＿ ＝ ２ ；２ 安全系数 ， ｎ ＝ ． ； 取 ｌ １０ １ ｌ Ａ 取 Ａ ３５ ｋ 为有 效应力集中系数， ｋ ＝ ； 。 取 ３ ｋ 为相对刚度系数 ， 取
摘要 ： 介绍 了兰州石化化肥 厂尿素装置中压分解 回收和氨冷凝 系统 日常运行的基本情 况 ， 出一 些生产 中常见 的问题 ， 对这些 提 并 问题进行探讨 ， 以求得 到使 装置的运行得 到优化 的一些方法 。
关键词 ： 尿素装置 ； 中压 ； 回收 ； 分解 氨冷凝系统
中图分类号 ：Ｑ ４ ． １ Ｔ ４ １４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ８ ０ １ （ ０ ２ ０ ０ ８ — ２ １０ － ２ Ｘ ２ １ ） ７— ０ ０ ０
１ ２ ２ 差压 式 液位 变送 器 Ｌ １ １ ．． Ｔ ０５ 中压 吸收 塔 Ｃ一１１采 用 了 差 压 式 液 位 计 ¨ ， ０
Ｐ ，： Ｐ——分别为差压 变送器正、 负压室的压 力 ， ａ Ｐ。 在 Ｃ一 ０ 正 常运转 时 ， 相和液相 中组分和 １１ 气 浓度 相 对 比较 稳 定 。
（ 上接第 ８ 页） １ 滤网损坏， 会使冲注水系统管线内杂质增多， 造成泵 ２ ５ １ 工艺 原 因 ．． 冲注水系统管线上的孔板堵塞 ， 使机封冲洗水不能 （ ）Ｃ一 ０ 液位低 １ １１ 进入机封正常冲洗 ， 导致机封损坏 。 如前所述 ， Ｃ一１１液位低会 导致 Ｐ一 ０ ０ １２人 口 ３ 结论 抽空汽化 。在 Ｃ一 ０ 液位低的诸多原 因中 Ｐ一 ０ １１ １３ 由于中压吸收塔 Ｃ一１１ ０ 液位控 制直接关系到 不 打量 是 比较 常 见 的一 个 原 因 。遇 到 此 情 况 ， 中控 开车投料的成败和尿素中压系统乃至整个装置的 日 应 马上 通知现 场人 员将 Ｐ一１３人 口 ５ ℃ 冲洗 水 阀 常稳 定运 转 ， ０ Ｏ 中控 人员 应 通过 稳定 高压 系统 过料 、 密 打开。同时通过减少进入高压系统碳铵液的量等操 切监视 Ｃ一 ０ 塔盘各 温度监 测点、 １１ 调节人高压系 作来 对 Ｃ一１１ 位进行 维 持 。 ０液 统 甲铵液量和低压系统来 中压系统碳铵液量以及利 （ ）Ｃ一 ０ 底部溶液温度太高或太低 ２ １１ 用塔盘冲洗水补充液位等一 系列措施保证 Ｃ一 ０ １１ ｃ一１１ ０ 底部温度太高 ， 】 甲铵液中的游离氨容 液位得到有效控制。 易汽化 ， 产生大量气泡 ， 此时 Ｐ一 ０ １２就可能由于产 参考文献 生气缚而不能打量 ； Ｃ一１１ 部温度太低 ， ０底 容易导 ［ ］杜 鹃． １ 测量仪表与 自动化 ［ ． 版． Ｍ］２ 山东 ： 国石油大 中 致泵入 口甲铵液浓度太高 ， 严重时 甲铵结晶堵塞 Ｐ 学 出版社 ，０２：９— ５ ２０ ３ ４ ． １２ ０ 的吸人管线 ， 同样会导致 Ｐ一 ０ 不打量。遇 ［ ］王绍 良． １２ ２ 化工设备基础 ［ ． Ｍ］３版． 北京 ： 化学工业 出版 到堵塞 ， 可以在泵入 口加水冲洗 ， 以使甲铵溶解。在 社 ，０ ２：０— ０ ２０ ２ ３ ． 日常 生 产 中 ， Ｃ一１１出液 温 度 Ｔ １３ ０ Ｉ０４应 严 格 控 制 在 ７ ８ ℃ 的工 艺指标 范 围 内 。 ０～ ５ （ 本文 文献 格 式 ： 云 飞 ， 建 双 ． 素 装 置 中压 系 李 李 尿 ２ ５２ 设备故障原因 ．． 统稳定运行 的探讨 ［ 】 山东化工 ，０ ２４ （ ） ８ Ｊ． ２ １ 。１ ７ ： ０ 冲洗水过滤网损坏 ： 由于 Ｐ一 ０ １２冲注水系统过 ８ ，４） ｌ８
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图 １ 中压分解 回收及 氨冷凝 系统工艺流程 图
１２ 关键设备及测量仪表简述 ． １２ １ 中压 吸收塔 Ｃ一 ０ ．． １１ 中压吸收塔 Ｃ一１１ ０ 分为精馏 吸收段和鼓 泡吸 收段上下两个部分。精馏段 主要构件是 四块泡罩型 塔 盘 。各塔 盘 的温度 通 过连 接在 塔 盘上 的热 电偶 测 量。五块视镜分布在塔身南北两侧 ， 现场可 以通过 这五块视镜来观察 Ｃ一１１ ０ 液位 。经真 空预浓缩器 Ｅ一 １ 和中压冷凝器 Ｅ一 ０ 冷凝所得的气液混合 １３ １６ 物先进入 Ｃ一１１ 部进行鼓泡 吸收 ， ０底 可使气体 中 大部分的 Ｃ Ｏ 被吸收下来 。含有少量 Ｃ ：的气体 Ｏ 上升到精馏段 ， 自上 而下 的液氨和浓 氨水逆 向接 与 触。最后离开 Ｃ— ０ 塔顶 的为少量惰 气和几乎纯 １１ 粹的氨气。
中压分解回收和氨冷凝 系统在斯纳姆尿素装置
中处于一个承前启后的位置。高压汽提塔出口溶液
中 的 甲铵在 中压 分 解器 中得 到 进 一 步 的分 解 ， 而 从
经 Ｌ １ １ 减压到 １７ Ｐ 后 进入到中压分离器 Ｖ Ｖ０ ｌ ．Ｍ ａ
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１２中进行膨胀 闪蒸 。分离得到的液相向下流人 ０
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汽和 Ｅ一 ０Ｂ壳侧来 自汽提塔蒸汽饱和器 Ｖ一 ０ １２ １９
得到更高浓度的尿素溶液流向后续 的低压系统进行
更高程度的分解净化 。同时 ， 在中压分离器 中以气 体形式从尿素水溶液 中分离 出的未转化 的 Ｎ ， Ｈ 和 Ｃ： Ｏ 又分别以纯氨和甲铵液的形式返 回到高压合成
