1、氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径摘 要：尿素是固体氮肥中含氮量最高的肥料，其发展速度已超过了其他氮肥品种。我国尿素装置主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法和氨汽提法三种生产工艺。本文主要阐述了有关我国氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径。 关键词：氨汽提法 尿素工厂 降低氨耗 途径 一、前言 我国目前大多数中小型尿素装置采用的是水溶液全循环法，特点是合成塔内转化率高，未反应物三段减压分解，动力消耗较大，尾气压力、温度均较低，爆炸危险性小，其生产工艺比较成熟。不论采用哪种流程，基本由六个工艺单元，即原料供应、尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的浓缩、造粒与产品输送和
2、工艺冷凝液处理。针对氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径进行深入的研究和探讨。 二、氨耗产生的原因 1.氨耗的原因分析 氨碱法制碱过程中，氨作为中间介质参与生产过程循环使用，氨耗主要由下列两方面产生： 1.1 气相损失：如各种含氨尾气洗涤吸收不完全，含氨气体管道爆裂等。 1.2 液相损失：如废液、废淡液含氨，含氨液体的排放、跑冒滴漏等。三、氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径 1.降低气相损失 1.1 降低吸收洗涤塔尾气氨损失。随着生产负荷的提高，蒸吸冷却系统无法控制蒸馏塔的出气温度指标，从而引起氨盐水温度比较高，导致吸收洗涤塔尾气含氨高。为解决此问题，新增了一台气相冷却器和两台加压泵，使蒸馏塔冷却器出气
3、温度得到有效控制。增加了一条循环水总管和一台小加压泵单独对 PCD 冷却器供水，提高总管压力，以降低冷却器出气温度。更换较大面积的氨盐水板式换热器，使氨盐水温度达标。经过这一系列的改造，取得了较好的降温效果。 1.2 降低碳化洗涤塔尾气氨损失。生产负荷大时，卤水从碳化尾气洗涤塔顶喷出造成氨损失。新增了一台275012416 碳化尾气洗涤塔与原洗涤塔并联作业。同时，对原洗涤塔进行技术改造，采用外溢流降液管，增大洗涤塔通道面积，提高其洗涤能力，降低了尾气氨损失。 1.3 减少碳化尾气总管漏氨损失。碳化尾气管原设计为碳钢材料，在含盐水的环境中极易腐蚀穿漏。因此，将原碳化尾气总管改为“PO”管材，有效
4、防止介质所含颗粒的冲刷及氨气的腐蚀导致的碳化尾气总管穿孔。有效防止了生产的波动和碳化尾气的泄露，既降低了氨耗，又减少了尾气泄漏给生产环境带来的影响。 2.降低液相氨耗 2.1 减少废淡液含氨损失。增加二闪蒸汽调节系统，根据冷凝液量的变化调节蒸汽量，达到及时调节二闪温度的目的，有效防止了生产中由于冷凝液泵输出量不稳定，造成工艺冷凝液蒸馏塔的生产负荷波动导致废淡液跑氨。同时使 PCD 冷却器的出气温度稳定，优化了氨盐水的温度指标。增加此调节系统后，废淡液跑氨得到有效控制。 2.2 回收脱盐水中的氨。回收滤过真空机脱盐水中的氨。滤过净氨系统，原流程是用精盐水分别洗涤滤过尾气和煅烧炉气，洗涤后淡氨盐水
5、直接送至高真空尾气洗涤塔和低真空尾气洗涤塔洗涤吸收尾气，从两尾气洗涤塔出来的淡氨盐水送至高真空吸收塔。原流程比较复杂，精盐水分布散，氨盐水指标波动大，最重要的是滤过洗涤塔、炉气洗涤塔填料容易堵，生产周期短，真空机脱盐水直接排入地沟，浪费大量的氨。为此公司对此系统工艺进行改造，增加了一套“一水多用”系统。改造后将真空机脱盐水进行回收，回收的脱盐水依次洗涤滤过尾气和洗水炉气，然后再送至洗水高位槽作为滤过洗水。 “一水多用”系统流程如图 1所示： 回收吸收真空泵脱盐水中的氨。由于洗涤塔吸收尾气含氨高，造成真空泵脱盐水吸收尾气中的氨气，致使真空泵脱盐水含氨相当高。为了回收吸收真空泵脱盐水中的氨，采用软
6、水循环使用，当软水中含氨达到约 20t 时，将软水送至冷凝液桶，再去淡液塔蒸馏，回收其中的氨。 2.3 避免氨进入碳化塔冷却水管的氨损失。原碳化塔冷却水管材料为铸铁，由于使用多年，冷却水箱列管经常破裂，使部分氨进入到循环水管。为解决此问题，将碳化塔冷却水箱列管进行全部更换改造，由原来的铸铁管改为钛管，避免了氨进入循环水系统造成的氨损失。 2.4 延长蒸馏塔运行周期。蒸馏塔退出清扫不仅造成生产波动，还要排放部分母液，必然会增加氨耗。蒸氨塔的使用周期是由蒸馏段决定的，因为它在使用过程会结垢，相对来说，预热段使用周期是很长的。一旦塔内结垢严重，操作中就会出现塔压增大，废液含氨增高，操作不稳定，这时必
7、须减量或停塔清扫。石灰乳质量不符要求，含砂量高是造成塔使用期短的重要原因之一。大多数氨碱厂，石灰乳精制时使用的分砂筛的筛直径尚不能达到满意的要求；惯常会沉积在预灰桶的底部和蒸馏段的气囱隔板处，妨碍流体流动。因此对石灰车间化灰机转筛进行改造，减少灰乳中杂质含量，提高石灰乳活性，从而达到延长蒸馏塔运行周期。同时，对蒸馏塔格栅进行改造，由原来 316L 材料改为钛材，减少介质对格栅的腐蚀，避免了格栅损坏停塔检修给生产带来的影响。 2.5 回收热碱液中的氨。原热碱液部分送盐水精制，多余的排放地沟，造成碱和氨的极大浪费。为了使热碱液得到综合利用。增加热碱液泵，送至热碱液蒸氨塔回收氨气，碱液由碱液泵送往小
8、苏打。 四、结束语 氨耗是衡量尿素生产水平的一项综合性技术指标，采取有效措施降低氨耗，对降低生产成本，减少环境污染，强化工艺操作，提高经济效益具有重要的意义。 参考文献 1汪冬兵.国内尿素高压设备的主要问题及原因分析J.大氮肥.2012 年 01 期. 2姜小毛.国产尿素工艺取得重大突破N.农资导报.2011 年. 3张凤英.氨汽提尿素工艺的初步剖析J.化肥工业.2010 年 06 期. 4大连化工研究设计院.纯碱工艺M.北京：化学工业出版社，2012265，307， 5汪家铭.尿素合成双塔高效组合技术及其应用J.甘肃石油和化工，2011（02）. 6冯桂晓；尿素合成塔和一吸塔技改小结J；小氮肥；2010 年 01期.
