導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

大型尿素裝置的外排治理與改造措施

文檔作者：倪超偉，謝鴻適，韓永良文檔來源：中國石油寧夏石化公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月17日
下載地址：點擊這里	文件大?。?242.60 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：242.60 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：工程機械設備日常維護保養(yǎng)的有效措施

上一篇：煤礦提升機滾筒的安全控制系統(tǒng)改造

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第38卷第1期
2012年2月
化工設計通訊
Chemical Engineering Design Communications 。55’
大型尿素裝置的外排治理與改造措施
倪超偉，謝鴻適，韓永良
(中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026)
摘要：針對解吸廢水外排易超標、尿素粉塵和地面外排水外排嚴重的現(xiàn)象，通過技術改造、引進技
術、優(yōu)化操作、改善管理等清潔生產(chǎn)有效途徑．最大程度控制外排各項指標，實現(xiàn)裝置的節(jié)能、清潔、環(huán)
保生產(chǎn)。
關鍵詞：清潔生產(chǎn)；粉塵；工藝優(yōu)化；解吸廢水
中圖分類號：X786 文獻標志碼：B 文章編號：1003—6490(2012)01—0055—04
Treatment and Transformation of Pollutants Discharge in Large Urea Plant
NI Chao—wei，XIE Hong—kuo，HAN Yong—liang
(Petrochina Ningxia Petrochemical Company，Yinchuan Ningxia 750026，China)
Abstract：The desorption wastewater has severely exceeded the discharge standard and the urea
dust and effluent have increased in the urea plant．So technology transformation，technology introduction，
operation optimization and management improvement are applied to solve these problems，control each
item pollutant discharge to greatest extent．
Key words：clean production；dust；process optimization；desorption wastewater
寧夏石化公司一化肥是我國1978年引進的
三套渣油制氨生產(chǎn)尿素的大型化肥裝置之一，尿
素裝置采用荷蘭斯太米卡邦公司二氧化碳汽提工
藝，設計能力為年產(chǎn)小顆粒尿素520 kt。在生產(chǎn)
過程中，隨著裝置的滿負荷或超負荷運行，解吸
廢水中NH。、Ur、NH。一N、pH值指標難于控
制，尿素粉塵外排量增大，地面外排水就地排放
量大大增加，裝置無法實現(xiàn)地面水零排放。通過
技術改造、引進粉塵回收技術、優(yōu)化工藝操作等
手段，使解吸廢水中的NH。、Ur、NH。-N、pH
值指標得到有效控制，工藝尾氣、尿素粉塵、地
面外排水得到合理回收，實現(xiàn)了裝置的節(jié)能、降
耗、清潔、環(huán)保生產(chǎn)。
1 優(yōu)化工藝操作?？刂平馕鼜U水外排指標
解吸水解系統(tǒng)是尿素裝置配套的工藝冷凝液
處理環(huán)保工序，主要是對尿素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的
工藝冷凝液中的氨、二氧化碳、尿素(NH。、
CO。、NH。CONH：)進行處理回收。解吸水解系
統(tǒng)運行的好壞，直接影響到解吸廢水中NH。含
量、Ur含量、NH。一N含量、pH值指標是否合
格(公司控制指標是NH。一N≤40 mg／L；NH。≤
67 mg／L；Ur≤200 mg／L；PH值6～9)。
多年操作實踐證明，要確保裝置解吸廢水中
含有的NH。-N、NH。、Ur、pH值在控制指標
內，要從以下幾方面進行優(yōu)化操作與控制。
1．1降低氨水槽中工藝冷凝液濃度
本裝置要求氨水槽工藝冷凝液中NH。含量
在6％以下、Ur含量在1．67％以下。當氨水槽
中工藝冷凝液濃度增加后，解吸水解系統(tǒng)的用汽
量將增大，解吸水解工況大幅波動，導致外排解
吸廢水中的NH。一N、NH。、Ur和pH超標。表
1為氨水槽工藝冷凝液中NH。、Ur含量對解吸
廢水中NH。一N、NH。、Ur含量和pH值影響的
幾組數(shù)據(jù)。
從表1數(shù)據(jù)可以看出，需穩(wěn)定優(yōu)化解吸水解系
統(tǒng)，確保裝置外排水合格。要降低氨水槽工藝冷凝
液中的NH。、Ur含量，應從以下幾個方面優(yōu)化。
(1)提高汽提效率。提高汽提塔201一C的汽
提效率，將汽提效率控制在80．50×lo_2以上，
收稿日期：2011-10-13
作者簡介：倪超偉(1983一)，男，山東菏澤人，助理工程師，寧夏石化公司尿素一部中控主操。
萬方數(shù)據(jù)
· 56 · 化工設計通訊第38卷
201一C出液熔融尿液中NH。和CO：降至于7．3
×10_2和9．5×10_2以下，這樣就可使進入吸收
塔303一E尿液中的NH。和CO：相應減少，最終
將使氨水槽中工藝冷凝液濃度降低。
表1 氨水槽工藝冷凝液中NH。、Ur含量對外排水NH。一N、NH。、Ur含量、pH值影響對比表
項目
氨水槽工藝冷凝液解吸廢水(即外排水)
NH3／％ Ur／％ C02／％ NH3一N／mg／L NH 3／mg／L Ur／mg／L pH值
設計指標
2月3日
2月27日
3月19日
5月6日
7月23日
8月1 5日
8月29日
40
55．50
48．30
57．10
51．40
40．10
21．20
13．50
200 6～9
293．10 9．5
243．80 9．3
317．20 9．7
271．50 9．4
211．40 9．1
103．60 7．2
79．20 6．0
(2)提高精餾效果。用來自蒸汽包201一FA／
FB的低壓蒸汽和來自第二高壓氨加熱器104一C
的低壓蒸汽對301一ECA進行加熱，將其溫度控
制在約135℃；通過來自203一C的密閉循環(huán)水對
301一ECB加熱，控制精餾塔301一E出液溫度
T1301在130～135℃，這樣能有效減少進入蒸
發(fā)系統(tǒng)尿液中的游離NH。和CO。含量，進而降
低了氨水槽中工藝冷凝液的濃度。
(3)嚴格控制低壓甲銨冷凝器301一C的冷凝
溫度。從NH。和C02冷凝成甲銨的反應式分析： 2NH。+C02掣NH2COONH。+Q
可知降低301一C的冷凝溫度，有利于反應向
右平移，即有利于提高低壓系統(tǒng)吸收效果。同
時，為防止甲銨結晶，應把301一C的冷凝溫度控
制在55℃，這對降低氨水槽中工藝冷凝液濃度
是十分有利的。
(4)排查是否有高濃度的介質進入氨水槽。
高壓氨泵排放閥漏、高壓甲銨泵柱塞填料漏、低
壓排放閥漏、低壓甲銨冷凝器下液閥漏、高壓氨
泵進出口管線上的安全閥啟跳或泄漏、接收二化
肥高濃度的稀氨水等，這些因素均能引起氨水槽
工藝冷凝液中NH。、Ur的濃度升高。若氨水槽
中工藝冷凝液濃度較高，要對以上因素進行逐個
排查，確保無高濃度的介質進入氨水槽。
1．2優(yōu)化水解工況
在解吸后的工藝冷凝液中尚含有1．6％～
3．5％(質量分率)的尿素，工藝冷凝液進入水解
塔703一E，在水解塔703一E內進一步水解。對水
解工況進行優(yōu)化，提高尿素的水解率，使外排解
吸廢水中Ur含量控制在200mg／L以內。
(1)提高水解塔塔底溫度。從尿素水解反應
分析，提高操作溫度，有利于尿素的水解反應。
在保證水解壓力的情況下，通過調整進入水解塔
703一E 2．5 MPa蒸汽量，使塔底的溫度盡量控制
在200 205℃。
(2)保持水解塔有較高的液位。保持一定高
度的水解塔液位，使水解塔內的工藝冷凝液有足
夠的停留時間。在實際操作過程中，水解塔設計
的停留時間為30～45 rain。若水解塔的液位低于
70％時，工藝冷凝液在塔內的停留時間就大大減
少，尿素在水解塔內的水解率降低，外排解吸廢
水中Ur含量將明顯升高。
尤其在開停車或正常生產(chǎn)過程中，氨水槽中
工藝冷凝液濃度升高，可通過放空筒的噴淋裝置
向氨水槽加水，來降低氨水槽中工藝冷凝液濃
度，優(yōu)化解吸水解系統(tǒng)工況，使外排解吸廢水合
格。
2尿素粉塵回收治理
尿素造粒塔采用自然式通風，每小時通風量
為555 000 m3。在生產(chǎn)過程中，造粒塔是尿素粉
塵的主要產(chǎn)生源，在自然通風的形式下，融熔尿
液在下落過程中凝固和冷卻成尿素顆粒，相應尿
素造粒塔外排廢氣中就會夾帶有較多的尿素粉
塵。經(jīng)實測，造粒塔外排氣中的尿素粉塵濃度為
550～680 mg／m3，即每天約有7 t的尿素粉塵伴
隨著造粒塔外排廢氣直接排入大氣。外排的大部
分尿素粉塵落在周圍的地面上，不但造成了大氣
污染，還會使附近的樹木、花草枯萎，嚴重威脅
生產(chǎn)崗位人員和周圍居民的身體健康，影響公司
萬方數(shù)據(jù)
第1期倪超偉等：大型尿素裝置的外排治理與改造措施·57·
的清潔文明生產(chǎn)形象。2010年底，采用了噴淋
洗滌法對造粒塔外排氣中的尿素粉塵進行回收治
理技術改造，尿素粉塵回收裝置洗滌部分置于造
粒塔上方，采用原塔自然通風和循環(huán)液吸收，利
用先進水幕器和順觸吸收器，與含有尿素粉塵的
熱氣接觸，將尿素粉塵吸收在循環(huán)液中，待濃度
達到10％以上時，排人生芹系統(tǒng)。
2．1 回收原理
融熔尿素在造粒過程中，形成的粉塵和冷卻
空氣在頂部出風口處，與循環(huán)吸收液體(用水解
廢液補充消耗水)接觸，形成濃度10％～15％的
尿素溶液后，排往尿液槽，以補人生產(chǎn)系統(tǒng)。在
回收過程中，往循環(huán)液槽加入低壓蒸汽，以調節(jié)
循環(huán)液溫度，控制循環(huán)液溫度和循環(huán)液中尿素溶
化物的濃度。
2．2流程簡要說明
氣體流程造粒塔內熱氣經(jīng)過造粒間側面通
道，熱壓頭增加后進人造粒間頂部噴淋吸收區(qū)，
在吸收區(qū)上升的熱空氣中夾帶微粒尿素與下降的
循環(huán)吸收液充分接觸后，再通過錯流捕水器除去
夾帶的液體，進入分離段，經(jīng)過分離除去夾帶的
液滴后排向大氣。
液體流程將解吸廢液充人儲液槽704一F，
704一F液位達到50％時，通過711一J／JA向304一F
充液，304一F液位LI一305達到50％時，，用305一
J／JA直接將解吸廢液送人清洗噴頭，進行初步
吸收及加液作用后落入液體收集槽，通過循環(huán)降
液水道流人304一F，用305一J／JA進行不斷循環(huán)
提濃，當循環(huán)吸收液尿素濃度升到10％時排入
302-F，流程簡圖見圖1。
圖1 粉塵回收流程簡圖
通過三段吸收、三段分離，有效保證除塵效
果和水氣分離，使外排氣中尿素粉塵的含量降至
150mg／m3以下。回收治理前后(在系統(tǒng)負荷、
蒸發(fā)流量、同一造粒噴頭且轉速相同的情況下)
造粒塔外排氣中含尿素粉塵對比見表2。
從表2數(shù)據(jù)可以看出，通過對造粒塔外排氣
中尿素粉塵的回收治理，使外排氣中的尿素粉塵
含量大大減少，有效地對尿素粉塵進行了回收，
減少了空氣污染。回收含有大量尿素粉塵的溶
液，最后送入蒸發(fā)造粒系統(tǒng)進行造粒，增加了尿素
產(chǎn)量，降低了能耗，很大程度減少了環(huán)境污染。
表2 回收治理前后尿素粉塵對比
萬方數(shù)據(jù)
· 58 · 化工設計通訊第38卷
3 全面回收地面外排水。實現(xiàn)裝置地面
水零排放
自建廠以來，本裝置所有機泵軸承冷卻水和
汽提塔201一C銫源冷卻水一直是就地排放，經(jīng)過
實測，每天排放量為120ITl3，不但造成了大量循
環(huán)冷卻水的浪費，還對地面形成了污漬污染。
隨著節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)工作的深入推行，
通過對裝置區(qū)域內的所有機泵軸承冷卻水和汽提
塔201一C銫源冷卻水實施技術改造，對就地外排
水進行全部回收。
回收措施將裝置界區(qū)所有機泵軸承箱冷卻
水和201一C銫源冷卻水回水管線匯集到一條回收
總管上，送入一個儲槽710一F，再用泵710一J將
儲槽710一F內回收的冷卻水輸送至冷卻水回水總
管8“線，混入界區(qū)內冷卻水中，以供循環(huán)使用。
同時，為了控制回收儲槽710-F液位，710一J出
口設置了一條回流管線。如圖2。
通過對機泵軸承箱冷卻水和銫源冷卻水系統(tǒng)
進行技術改造，使整個裝置界區(qū)內的地面外排水
得到全部回收，經(jīng)計算，每年可以回收43 800m3
的冷卻水，再將其循環(huán)使用，節(jié)約了水資源，減
少了外排。同時，保證了機泵和銫源周圍環(huán)境的
清潔衛(wèi)生，促進了清潔生產(chǎn)的推行，實現(xiàn)了地面
水的零排放目標。
90l—MjA 906一j／JA 705一J／JA 701一jnA 903一J／JA
圖2冷卻水回收流程示意簡圖
4 結語
源
通過不斷提高工藝技術水平、優(yōu)化工藝操
作、裝置技術改造等各項措施，使裝置外排物得
到有效的回收和治理，降低了能耗，減少了污
染。另外，本解吸水解裝置未采用深度水解工
藝，在生產(chǎn)過程中，受許多因素的影響，易使解
吸廢水中NH。一N、Ur、pH值超標。因此，在控制
解吸廢水外排指標方面，還需要進一步的探索。
l◆JIIl◆?J◆?}◆州◆?◆IIII◆?}◆?l◆?{◆lII}◆?}◆?l◆?l◆f川◆?◆?◆III卜．?I◆川l◆?卜．?j◆?l◆lII◆?J◆?I◆?l◆IIl◆I l◆¨¨◆?I◆IIIl◆?l◆?l◆III卜◆?l◆II||◆?I◆?I◆?l◆?l◆川◆?◆?I◆川I◆?l◆?I◆I
(上接第54頁)
3．2液氨貯槽V105進氨基甲酸銨
液氨貯槽V105進氨基甲酸銨后，再經(jīng)中壓
氨泵P105進入高壓氨泵P101，直接造成高壓氨
泵P101內汽化，嚴重時造成高壓氨泵P101跳
車，整個系統(tǒng)停車，因此，要嚴格防止液氨貯槽
V105進氨基甲酸銨。
液氨貯槽V105的技術改造如下。
(1)P105A／B進液總管改造
P105A／B進液總管原設計高出V105底部
10 cm，甲銨進入V105后，很容易進入P105A／
B，于是P105A／B內汽化，P101跳車，系統(tǒng)停
車。后將P105A／B進液總管增高了10 crfl，目的
是防止甲銨進入P105A／B，效果比較好。
(2)P105A／B進液總管處加一擋板
E109下液管和P105A／B進液總管之間加一
擋板，V105進甲銨液以后，可以有效地降低甲
銨液進入P105、P101的量及濃度，可以提供時
間引新鮮液氨對甲銨液進行稀釋，防止P105A／
B內汽化，P101跳車，系統(tǒng)停車。
3．3液氨貯槽V105進氨基甲酸銨后的操作原則
(1)控制好高壓系統(tǒng)及C101，防止更多的
甲銨液進入V105；
(2)積極聯(lián)系合成，從合成引入大量純凈的
液氨，置換V105；
(3)立即啟動P105雙機運行，防止P101
內汽化；
(4)加大P101送人合成塔的液氨量，將
V105內帶甲銨的液氨送人合成塔，防止V105
內甲銨對管線及P105、P101機封造成腐蝕。
4 結語
通過以上對中壓系統(tǒng)的改造和優(yōu)化操作，保
證了SNAM尿素中壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少了
系統(tǒng)的停車次數(shù)，增加了公司的經(jīng)濟效益。
參考文獻：
[1]譚天恩主編．化工原理[M]．北京：化學工業(yè)出版社，
2005．
r-z]陳留栓主編，氨汽提法尿素生產(chǎn)知識問答[M]．jE京：化
學工業(yè)出版社，2000．

網(wǎng)友評論 more

機械安全論文最新內容

03-05