水溶液全循环法尿素装置改造总结

水溶液全循环尿素生产工艺节能技改总结
作者/来源：石洪强(智胜化工股分，福建永安366013) 日期：2020-06-07 点击率：13 摘要：简要介绍针对水溶液全循环尿素生产装置中分解、回收、蒸发、深度水解等工序的热能回收不合理、系统阻力大等造成生产能耗高的因素进行分析，并提出改良方法，取得了必然的成效。

关键词：热利用率；改良方法；成效
我公司水溶液全循环尿素生产装置，原设计生产能力180 t／d。

通过采纳双塔并联、预分离—预蒸馏工艺、三段蒸发、低压深度水解、造粒粉尘回收等技术进行改造，生产能力已超过600 t/d，废水、废气排放也达到先进水平。

但装置能耗方面一直处于中等水平(氨耗～585 kg/tur、蒸汽耗～1260 kg/tur、电耗～152 kW·h／tur)，与先进装置有必然差距，有必要在工艺和设备结构上采纳更合理的技术加以改良，降低本装置能耗。

1 尿素合成系统
尿素合成系统为双塔并联方式。

1#、2#尿素合成塔均为φ1200，有效容积V＝26 m3。

2 分解系统。

改进型水溶液全循环法尿素装置设计总结
肖志敏
【期刊名称】《化肥设计》
【年(卷),期】2006(044)004
【摘要】论述了改进型水溶液全循环法尿素工艺的技术改进,通过改进前后尿塔的运行指标、物料平衡对比,总结了改进效果.结果表明,在自汽堤一分塔、二分塔和降膜式闪蒸器等设备中采用成膜先进技术,可使吨尿素蒸汽消耗降到1.0 t;增加惰气精洗器,采用内菱形蒸发洗涤器等回收设备,可使吨尿素氨耗降至580 kg;在尿塔中使用GC型高效翅片塔盘,可使CO2转化率提高到70%.
【总页数】7页(P14-20)
【作者】肖志敏
【作者单位】武汉绿寰科技发展有限公司,湖北,武汉,430223
【正文语种】中文
【中图分类】TQ44
【相关文献】
1.水溶液全循环法尿素工艺在我国45年的发展历程——并记Q-1100节能型水溶液全循环法尿素工艺 [J], 钱镜清
2.高效合成塔盘在水溶液全循环法尿素装置中的应用 [J], 张韧;刘振勤;姚克亮
3.水溶液全循环法尿素装置合成塔压力报警控制系统优化 [J], 张淑慧;段国光
4.年产四万吨尿素装置（水溶液全循环法）通用设计总结 [J], 林棣生
5.水溶液全循环法尿素装置节能降耗综合技改总结 [J], 张翔华;肖俊山
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全循环水溶液尿素自汽提一分塔应用总结近年来，水溶液尿素自汽提一分塔技术在工业应用中越来越受到重视。

水溶液尿素自汽提一分塔属于一种特殊性能的自汽提装置，其特点是可以实现全循环，避免尿素在废气处理过程中的损失。

它采用塔内温度梯度来改变尿素冷凝温度，增加尿素吸收效率，从而达到净化大量废气的目的。

本文对水溶液尿素自汽提一分塔的应用进行了总结与探讨，主要内容包括水溶液尿素自汽提一分塔的工艺原理、设备构造及特点、全循环水溶液尿素自汽提应用优势及应用实例等方面。

首先介绍水溶液尿素自汽提一分塔的工艺原理，水溶液尿素自汽提一分塔是一种热再循环技术，由一个下部水溶液尿素抽气小组件和一个上部的液态尿素蒸汽体系组成，设备装置有冷凝塔和余热再循环塔，其使用冷凝温差调节抽气小组件的温度，增加尿素的吸收效率，实现尿素的再循环，避免尿素损失，从而达到净化大量废气的目的。

其次介绍水溶液尿素自汽提一分塔的设备构造及特点，从外观上看，水溶液尿素自汽提一分塔是由一个下部水溶液尿素抽气小组件和一个上部的液态尿素蒸汽体系组成，其蒸汽抽气小组件分为：加热器、热交换器、蒸发器、冷凝塔等组成。

内部设备有蒸汽抽气器、尿素抽气机、余热再循环器、水溶液尿素抽气小组件等。

水溶液尿素自汽提一分塔的特点是可以实现全循环，其优点包括低能耗、高效率、环境污染小等。

再者介绍全循环水溶液尿素自汽提应用优势，全循环水溶液尿素自汽提装置在净化大量废气方面有一定的优势，尤其是在节能、低污染等方面，由于采用全循环方式，可以很好地提高尿素的吸收效率，从而达到节能、低污染的目的。

此外，全循环水溶液尿素自汽提一分塔的运行及维护成本比较低，更替周期长，节省大量的维护费用。

最后介绍一些全循环水溶液尿素自汽提一分塔应用实例，以下为一些实例：应用在精细化工、冶金、制药、电力等行业，可如精炼、甲醇合成、有机合成、污水处理等；可以用于液化石油气、甲烷、凝析、氢气精制等任务；也可以用于保温罐、碳烤箱、干燥机等设备的操作中。

尿素装置扩能改造小结黑龙江省北大荒股份有限公司化肥分公司1#尿素装置始建于1974年，为水溶液全循环法尿素生产工艺，原设计能力为110Kt/a，装置运行中存在合成塔超年限运行，产量低、消耗高、系统操作弹性小等原因，严重制约着企业的生存发展。

公司经过多方考察，决定采用宁波远东化工集团有限公司专利技术改良型水溶液全循环工艺对1#尿素系统进行节能增产改造，使产量达到170Kt/a。

宁波远东化工集团有限公司的改良全循环法技术是在总结国内外先进尿素工艺技术的基础上开发而成的，适合中小尿素装置的实际情况，投资省、见效快，并已在国内100多家尿素厂采用，实践证明非常成功。

装置改造后于2008年10月28日一次投料开车成功。

一、静止设备的改造1.尿素合成塔的改造因原合成塔已经超过使用年限，此次改造中更新一台容积为44立方米的新合成塔。

新合成塔底部为五块旋流板，中间增加WWS等温内件，上部为16层高效球帽塔盘。

球帽塔盘采用气室型原理，由中心往边缘的开孔率逐渐加大，减少了尿素合成塔内气液之间的速度差，能有效抑制反应物料的返混和滞流现象，反应的气液两相进一步混合均匀，使二氧化碳转化率达到68%以上。

2.中压系统改造2.1原予蒸馏工艺改造为予分离—予蒸馏工艺新增Φ1400予分离器一台，使53%的氨和3%的二氧化碳在予分离器中分离出来，并把预分离气相管道加粗，使予分离器压力降至1.7MPa，保证分离效果。

予分离器气相出口直接进入一吸冷却器进口处，使进入预浓缩器热能回收段的氨碳比下降，由8.03降至3.94，提高溶液的沸点，有利于甲铵热的放出，减少一段蒸发加热器蒸汽用量，并有效减轻了一分塔加热器的负荷。

予蒸馏塔内加入五层DL-Ⅱ型高效塔盘，以提高予蒸馏塔的传质传热效果。

2.2更新一分塔加热器原一分塔加热器加热面积为175 m2，并和一分塔连在一起，由于该结构分离效果较差，操作弹性小，不能满足扩能需要。

本次改造新增一台F=240 m2的一段分解加热器，把加热段和分离段分开，提高分离效果。