低压尿素深度水解装置运行总结
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尿素装置解吸水解系统运行总结许昆岭;董仲美【摘要】根据运行数据和大修时的检查结果,确定造成尿素装置解吸水解系统解吸废液电导率超标的主要因素是解吸塔上塔规整填料被腐蚀.更换解吸塔上塔填料后,在实际解吸负荷超出设计负荷30%的情况下,解吸废液仍能达到回收利用的标准.根据实际运行情况,概述了解吸水解系统在运行中应注意的事项.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2015(042)001【总页数】3页(P33-35)【关键词】尿素;解吸水解;总结【作者】许昆岭;董仲美【作者单位】江苏灵谷化工有限公司江苏宜兴 214213;江苏灵谷化工有限公司江苏宜兴 214213【正文语种】中文【中图分类】X786江苏灵谷化工有限公司大化肥分公司(以下简称大化肥分公司)的2 200 t/d尿素装置采用斯塔米卡邦公司的改进型CO2汽提法尿素生产工艺,于2009年9月投产。
该装置采用了斯纳姆氨汽提法的卧式水解系统,以回收工艺冷凝液槽收集的稀氨水以及尿素混合组分中的NH3,CO2和尿素。
2012年3月,尿素装置进行计划检修,更换了解吸塔规整填料。
尿素装置解吸水解系统大修前、后运行情况总结如下。
尿素装置的解吸水解系统工艺流程如图1所示。
来自工艺冷凝液槽的工艺冷凝液由解吸给料泵加压后,经解吸塔换热器与来自解吸塔下塔的解吸废液换热,然后送至解吸塔上塔,与来自解吸塔下塔的气相接触,其中大部分的NH3和CO2被解吸出来并通过气相管线进入回流冷凝器冷凝吸收,液相由水解泵送至水解换热器,与来自水解器底部的液相换热后进入水解器;水解器内通入3.8 MPa中压蒸汽,液相中的尿素水解成CO2和NH3,气相与解吸塔上塔出口气相混合后进入回流冷凝器;水解后的液相与来自解吸塔上塔的液相换热后自流入解吸塔下塔,与来自底部的0.5 MPa蒸汽接触,气相经升气孔进入解吸塔上塔底部,解吸塔最终出液进入解吸塔换热器加热由解吸给料泵送来的工艺冷凝液,然后进入废水冷却器冷却,如果其中的氨氮、尿素含量合格则回收至相关工段再利用,如果不合格则排至污水处理系统。
尿素低压水解装置运行小结冯培运【摘要】介绍该厂自行设计的低压水解系统工艺流程,技术特点,装置投运后的情况,以及产生的经济效益。
% The urea low pressure hydrolysis unit technological process is designed by the technical staffs of the plant . This paper desbcribes the process flow , technical characteristics , unit operation and economic benefits .【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】3页(P64-66)【关键词】低压水解;特点;运行;效益【作者】冯培运【作者单位】安徽晋煤中能化工股份有限公司,安徽临泉 236400【正文语种】中文【中图分类】TQ441.41我国的中、小尿素装置原设计中工艺冷凝液经解吸塔处理后排放,解吸残液含氨0.07%(质量分率),含尿素1.l%~1.5%(质量分率)。
由于绝大多数尿素装置的生产能力已大大超过原设计值,而工艺冷凝液处理设备基本没有改造,因此,实际生产中经解吸塔处理后排放的解吸残液含氨及尿素比原设计值还要高,这不仅对当地的环境保护极为不利,而且增加了产品消耗,提高了生产成本。
我公司一期尿素为水溶液全循环法工艺,1996年建成投产。
最初设计能力为60kt /a,后经过多次扩产改造,目前产能已达到250kt/a。
原有解吸装置已不能满足当前排放要求,排出废液中NH3-N含量常常在300×10-6以上。
因原设计没有配套水解装置,导致氨水中所含尿素无法水解成NH3和CO2,排出废液中尿素含量高,不仅造成资源的大量浪费,而且由于含有尿素,回收至造气炉夹套会引起设备的腐蚀,因而无法实现回收利用。
二期尿素装置为二氧化碳汽提法工艺,配套有斯塔米卡邦中压水解,设计处理能力为16m3/h,实际解吸量约为24m3/h。
尿素装置解吸废液指标优化控制总结尿素装置解吸废液指标优化控制总结摘要:尿素装置是生产尿素的重要设备之一。
在该装置的生产过程中,废液的处理是一个关键环节,直接关系到装置的运行效率和产品质量。
本文总结了尿素装置解吸废液指标优化控制相关的实践经验,主要包括尿素装置废液特性分析、废液指标优化控制策略、优化控制实施及效果等方面内容,旨在为尿素装置的生产实践提供参考与借鉴。
一、引言尿素是一种重要的化工产品,广泛应用于农业、医药等领域。
尿素装置作为尿素生产的关键设备,废液处理是其生产过程中不可忽视的环节。
尿素装置产生的废液中含有大量有机物和尿素残留,如果随意排放将会对环境造成严重污染。
因此,需要进行废液指标优化控制,提高废液处理效率和产品质量。
二、尿素装置废液特性分析通过对尿素装置废液的样品进行取样和实验分析,可以得到废液含有有机物、尿素残留、氨氮等特性。
有机物是废液中对环境污染的主要因素,其浓度和种类直接影响废液处理的难度和效果。
尿素残留则会影响废液利用的可行性和尿素产品的质量。
氨氮是废液中的重要指标之一,其浓度过高会对环境造成严重影响。
三、废液指标优化控制策略在尿素装置废液指标优化控制中,需要制定合理的策略。
首先,应根据废液特性确定目标指标值,包括有机物浓度、尿素残留和氨氮浓度等。
其次,在废液的收集、过滤、处理等环节中应采取适当的措施,如控制收集时间、优化过滤工艺、加强处理设备的运行维护等。
此外,废液中的有机物和尿素残留可通过适当降解或转化为无害物质,进一步提高废液处理效率。
四、优化控制实施为了实现废液指标的优化控制,需要采取一系列措施。
首先,加强对尿素装置废液特性的分析和监测,及时记录废液的变化趋势和特征。
其次,完善废液处理设备和工艺,如增加废液沉淀槽的容积、改进过滤设备的效果等。
同时,加强废液处理对氨氮的控制,避免过高的氨氮浓度对环境造成危害。
五、效果评估通过对尿素装置废液指标优化控制措施的实施,可以进一步提高废液处理效率和产品质量。
尿素水解制氨脱硝系统运行中存在的问题及解决方案摘要:尿素水解制氨系统及SCR烟气脱硝系统的正常稳定运行关系到净烟气出口NOX浓度的排放是否达标。
运行中无论哪个环节出现问题都将影响最终净烟气NOX浓度的排放,针对在运行中出现的污染除盐水、氨气带水、喷氨分管堵塞、氨气管道伴热效果差等问题进行分析,从整体制约因素、设备特性、操作方法等方面入手,分析整个系统中各问题的因素,并根据设备实际情况,提出了相应的控制以及解决方案,确保系统安全可靠运行。
关键词:脱硝运行分析对策0引言:目前在各火力发电厂烟气脱硝技术主要有SCR 和SNCR。
两种烟气脱硝技术还原剂均可为液氨、氨水及尿素,液氨属于危险品,目前发展到今天为了安全方面考虑多数电厂逐渐认可尿素用于还原剂,尿素作为还原剂制氨主要有热解与水解两种方式。
尿素水解制氨系统因其安全、稳定、可靠、运行费用低,逐渐成为尿素制氨系统的主流技术。
本文针某电厂使用的由四川晨光工程设计院设计安装的尿素水解制氨系统,从2012年投入运行到现在,在运行中逐渐暴露出的一些问题,进行分析及提出解决方案。
1某电厂330MW热电联产尿素水解制氨脱硝系统简介1.尿素水解制氨系统尿素水解反应是尿素合成反应的逆反应。
利用这个原理将尿素水解就可以制得气氨,同时产生气态二氧化碳,其反应式为:CO(NH2)2+H2O = 2NH3+CO2尿素溶液是亚稳性的,在60℃以下,分解速度几乎为零,至100℃左右速度开始提高,在145℃以上尿素的水解速度急剧的加快。
尿素的水解率随温度升高而增大,随停留时间的增加而增大。
尿素的水解率还与溶液中氨含量和尿素溶液的浓度有关:氨含量高的尿素溶液较氨含量低的尿素溶液的水解率低,溶液中尿素浓度低则水解率大。
1.SCR脱硝系统该厂脱硝系统采用选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺,高灰型SCR布置方式(即SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间),不设旁路。
每台锅炉机组配置1套氨稀释系统,#1、#2机组分别设置两台稀释风机,一运一备,稀释风取自锅炉热二次风联络母管。
火力发电机组脱硝尿素水解反应器的运行与维护摘要:火电厂煤炭是我国的能源企业,火力发电的原理是可燃物在燃烧时产生的热能。
针对火力发电机组脱硝工艺采用尿素水解方式制氨运行中存在的问题,提出检修维护措施,提高尿素水解器运行稳定性和安全性。
关键词:反应器;腐蚀;泄漏;堵塞;优化引言火力发电机组烟气脱硝一般采用尿素水解方式制氨,锅炉SCR脱硝装置配备公用尿素颗粒储存仓、卸载及尿素溶液制备、储存及输送系统。
尿素水解系统按照单元制设计,单台水解器出力满足每台机组BMCR工况下100%供氨量,即每台水解器产氨量为283kg/h。
袋装尿素通过尿素颗粒斗提机输送到尿素颗粒溶解箱里,用除盐水及疏水箱疏水将尿素颗粒溶解成约50%(wt)质量浓度的尿素溶液,通过尿素溶液溶解提升泵输送到尿素溶液储存罐。
尿素溶液经由尿素溶液输送泵进入尿素水解反应器内分解,生成NH3、H2O和CO2,分解产物与稀释空气混合均匀并喷入脱硝系统。
水解反应器模块中产生出来的含氨气通过管道输送至锅炉计量混合后最终喷入SCR脱硝装置脱硝系统。
1工艺原理尿素又称碳酰胺(Carbamide),是一种白色或浅黄色的结晶体,是最简单的有机化合物之一。
从尿素制备成氨气需要3步:溶解—储存—制氨。
(1)溶解:在溶解罐中将尿素颗粒和水配置成40%~60%(wt)的尿素溶液。
(2)储存:将第一步配置好的尿素溶液储存于尿素溶液储罐中,尿素溶液储罐的总储存容量宜为全厂所有机组BMCR工况下5~7d的日平均消耗量。
(3)制氨:将尿素溶液输送到制氨反应器或反应区进行反应制备成脱硝需要的氨气。
2尿素水解反应器检修内容(1)水解反应器水煮:①编写水煮方案及相关安全措施,审核后方可进行;②蒸煮介质为除盐水;③蒸煮后应达到置换氨气合格的条件;④水煮期间禁止出现超温、超压现象,并保证水解反应器安全附件及仪表不受损坏;⑤水煮期间应有专人监视操作,水煮产生的污物应从水解反应器内排净;⑥整个煮水时间大于4h。
提高尿素解吸、水解运行效果的方法我们的解吸、水解系统运行情况较一个月前已有很大程度的提高,基本达到了同行业的一般水平,但离设计值还有一定的差距,如何再提高运行质量,必须从以下几个方面着手。
1、保证氨水槽解吸液的氨浓度在5%以下解吸液氨浓度越高,解吸负荷越大,解吸废液就不容易合格。
目前氨水槽氨浓度高的原因有:○1氨泵、甲铵泵检修倒泵频繁,○2低压洗涤器液位槽液位控制不好,会间断排放,○3一段蒸发冷凝液氨浓度高(比设计值高3倍)。
解决方法○1提高检修质量,取消一个星期倒一次泵(机)的人为规定,因每倒一次泵都要排放泵体内液氨和浓的甲铵液到氨水槽○2低压洗涤器液位槽液位失灵的原因是双法兰液位计的法兰接口会结晶堵塞,马上到冬天将更严重,最好筒体上装两块视镜(跟水溶液的一吸塔一样),再用摄像头引到主控室,这样才能保证此液位不失灵,更能稳定高、低压系统的操作,稳定甲铵泵的运行。
○3一段蒸发冷凝液浓度高的根本原因在源头,即合成转化率差导致汽提效率差,导致精馏塔分解率差,最终使负荷后移到一段蒸发系统来,使一段蒸发冷凝液的浓度居高不下。
合成转化率差的原因又是合成反应温度低(低3℃以上)。
因此再次建议启用高压氨加热器,将进高甲冷的液氨温度提高到70℃左右,以维持合成塔的热平衡,提高转化率,同时又可提高低压蒸汽压力,稳定蒸发系统和低压系统的操作。
另外在汽提塔出液温度不超温的前提下,还可适当提高进汽提塔蒸汽压力,提高汽提效率,使出汽提塔尿液的氨含量在6~7%。
2、使解吸量控制在12m3/h左右按五环设计院的物料平衡表,解吸量应该在10.77m3/h,而我们现在都在15m3/h以上,很多时候达17m3/h,再加上解吸液的浓度又高,使解吸负何严重超标。
多出来的水除了氨泵密封水、排放总管的水外,还有2#水解泵出口排放阀内漏,2#回流泵进口蒸汽冷凝阀内漏,2#甲铵泵出口导淋阀漏,备用甲铵泵进口走冷凝液的水,部分离心泵机械密封冷却水,备用熔融泵进口走冷凝液的水。
尿素深度水解工艺运行浅析金琮摘要:燃煤电厂是目前我国电力资源的主要提供者,燃煤电厂运行中,氨氮化合物的排放量较多,影响环境。
目前,SCR工艺中的氨主要由液氨提供,存在安全隐患。
因此,本文对氨的制备工艺进行分析研究,结合具体电厂的实际应用,说明尿素水解制备氨工艺的可行性和有效性。
关键词:尿素水解工艺运行1引言随着我国环保要求的日益严格,国家对于企业排放要求标准日趋严格。
另外,我国的能源结构为多煤少油。
因此,燃煤电厂的数量和规模在我国都十分巨大,电厂运行过程中的废气中含有较多的氮氧化物,目前脱硝的主要方法是SCR方法,其中氨的主要来源为液氨,此种方式存在较大的安全隐患。
利用尿素制备氨具有安全性高、存储和运输便捷等优点,逐渐得到电厂的关注和应用。
本文针对此种情况,结合具体的电厂应用,对尿素深度水解制备氨的工艺运行进行分析探析,以期为相关的企业提供借鉴和参考。
2尿素制备氨工艺系统尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应,生成的气体中包含二氧化碳、水蒸汽和氨气。
其化学反应式为:尿素催化水解工艺的反应系统主要包含:反应器、反应器盘管加热装置、尿素计量供给系统、测量、控制系统等。
每台锅炉设一套尿素溶液水解室。
浓度50%的尿素溶液被输送到水解器内;催化剂溶液通过高压泵加入水解器,与尿素溶液混合;来着蒸汽母管的蒸汽,通过减温系统减温减压至180℃、1MPa 的过热水蒸汽,并被送往水解器的加热盘管加热尿素溶液,加热后形成的180℃、1MPa的饱和水通过疏水管道进入疏水扩容器。
过热蒸汽保证尿素溶液在0.5~0.95Mpa、135~160℃和催化剂的作用下进行水解反应生成氨气、二氧化碳。
混合气中含氨浓度约37.5% (体积浓度),通过反应釜上面的汽水分离器分离后,经由减压、流量控制调节与稀释风在氨空气混合器混合,稀释氨浓度至5%以下,最后进入烟道进行脱硝。
具体工艺流程见图1。
将尿素溶液通入水解器加入直至液位高于管束。
尿素系统稳定运行经验总结一、日常生产维护维护1、预防脱碳塔、常解塔填料的和分布器堵塞是保证系统长周期运行的最重要工作。
碳丙脱碳工艺在运行一定时期后,不得不停下来检修,主要是脱碳塔、常解塔填料的和分布器堵塞。
从细节入手,抓过程控制,采取的措施:①加强脱硫、变脱脱硫效果,定期更换脱碳脱硫槽活性炭,保证系统进口硫化氢含量达标。
②加强除尘分离器的排污。
在变换气进脱碳之前,进行除尘。
特别是脱硫槽更换活性炭以后,加强活性炭粉尘的吹扫,每30分钟排一次,防止活性炭灰尘通过变换气带入脱碳系统。
我们的原则是从源头治理,防止杂质带入脱碳系统危及生产;③开好过滤机是保障脱碳生产长期稳定的前提。
工段制定了过滤机使用规程,当过滤机进出口压差达到0.1MPa时清洗滤布,保证碳丙液中杂质的过滤效果;④开好风机,是保障脱碳生产稳定运行的关键。
在7000M3/h气提风机进口增加过滤网,以防止大气中气体灰尘带入贫液系统;⑤稳定系统稀液补充量。
脱碳系统的稀液补充量是一个关键的控制点。
稀液补少了,系统碳丙消耗高;稀液补多了,碳丙中水份超过2%会增加系统腐蚀,系统铁离子的增加对硫的析出起促进作用。
从沉淀物中发现,除硫和灰尘外,还有大量的FeS和铁的氧化物。
短期会堵分布器、填料和塔盘;长期会威胁系统的运行。
所以我们把碳丙水份控制在1.50-1.8%;⑥检修控制是保证系统稳定运行的有效手段。
油污进入脱碳系统,会造成脱碳塔填料、常解塔填料堵塞。
特别是脱碳泵轴承是靠润滑油润滑的。
要特别关注我们润滑油的消耗,润滑油消耗异常时,要倒泵检查处理,防止因润滑油泄漏到回收系统。
2、如何保证尿素系统长周期稳定运行。
一吸塔的稳定运行是关键。
我们总结了尿素的停车案例,大部分都是因一吸塔操作问题引起氨冷堵塞超压、顶回流氨加不进、一甲泵氨泵不打量导致尿素系统停车。
采取的措施:①优化合成塔物料配比,提高二氧化碳转化率,降低一吸塔负荷。
②建立数据化模型,量化一吸塔操作。