刺刀管式反应器管束结垢的原因分析及处理方法.pdf

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放障诊断
刺刀管式反应器管束结垢的原因
分析及处理方法
陈
(河南省中原大化集团有限责任公司河南濮阳457004
摘要】本文介绍了刺刀管式反应器的结构和工作原理,对刺刀管式反应器管東
结垢的原因进行了分析,并提出了预防结垢的措施,同时,又对酸洗刺刀管管東进
行了介绍,为反应器的稳定运行提供了保障。
【关键词】刺刀管反应器管束结垢原因分析处理方法
中原大化公司三聚氰胺装置在如图1。内部装有四层共179根刺刀的送入,大量气体推动物料沿刺刀
工艺上采用目前世界上最先进的高管,它们环形分布在中心管的周管上升,未反应的尿素继续发生聚
压法,将熔融尿素通过在高温高压用,中心管下方有一物料接液盘,合反应,物料气相率增加。物料上
刺刀管式反应器中合成后生成三聚盘的周国开有36个长圆孔,正常生升到中心管顶部后,液相从中心管
氰胺,再经过离心干燥生成成品三产的内部物料从中心管下来,通过下落。因刺刀管一侧物料的气液比
聚氰胺。因此,刺刀管式反应器是36个孔循环到刺刀管侧。从反应器远较中心管大的多,即密度比中心
高压法生产三聚氰胺装置的心脏。底部进入的尿液和氨混合物从接液管低的多。由于存在密度差,产生
其操作温度为380℃,操作压力为盘的周围加入循环。在刺刀管环隙一种很强的驱动力,中心管内物料
7.5-8.5MPa,因反应过程中的甲胺和和中心管内各有一套热电偶组,每急速进入刺刀管一侧,形成内部的
尿素的水溶液都具有不同程度的腐组6个热电偶,从下向上均匀分布。自然循环。过热氨的加入,进一步
蚀性,高温高压下,腐蚀更为严重,顶部装有反应器出料管。筒体外侧促使内部循环的建立。由于这种循
故反应器的内衬、刺刀管外管、中附有导热姆预热夹套。刺刀管管束环非常剧烈,物料流速非常快,在
心管材质均为高镍合金(C-276)上是可拆内件,当反应器与熔盐的温刺刀管上的停留时间极短,有利于
下封头的垫片均为纯银垫片。该刺差达到55-60℃时,刺刀管管束就必传热,不易结垢,内部循环量是正
刀管式反应器操作的好坏将直接影须抽出以进行清洗
常出料量的一百倍。正常生产期
响三聚氰胺产品质量,但自投产以
间,反应器上部有一个气相空间
来,该反应器内部的刺刀管管束经2刺刀管式反应器的工作原理其成分主要为气氨。
常结垢,从而严重影响了三聚氰胺
装置的稳定运行。因此,本文对弓
反应器是依靠热虹吸原理形成3刺刀管式反应器管束结垢
起刺刀管式反应器刺刀管管束结垢的内部的循环,反应器的操作条件的原因分析及预防措施
的原因进行分析并提出解决方法。为压力75-80MPa,温度385℃,氨
量350Kkh,当熔融尿素进人刺刀管3.1尿素中的油含量超标
1刺刀管式反应器的结构
后,受高温熔加盐热即发生剧烈的
这是导致引起刺刀管束结垢的
聚合反应,生成三聚氰胺,同时产最主要的一个因素,它主要是指熔
反应器是一圆柱形耐压简体,生大量的氨和二氧化碳。随着尿素融尿素中的油含量的多少,当尿液
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故障诊断
GU ZHANG HEN DUAN
中的油含量过大时,能显著加快反
应器管束的结垢。这是因为在高温
高压的作用下,反应器中所产生的
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反应器出白
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不能溶解和熔化的杂质(主要为缩
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聚物蜜伯胺和密勒胺)与油结合,从
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而引起刺刀管束结垢。因此,在日常
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的操作中,要严格控制进反应器原
料的纯度,对尿液中的油含量要严
格进行分析控制,不能大于20ppm
3.2反应器的内部温度控制过高
熔盐进口
反应器进白
在8.0MPa下,三聚氰胺的熔点
为354℃,当温度高于400℃以上时,
图1刺刀管式反应器结构简图
三聚氰胺会发生脱氨反应生成缩聚
物密伯胺和密勒胺。因此,三聚氰
正常生产中,要向刺刀管式反依靠中心管内物料与刺刀管侧物
胺反应器的操作温度既不能低于三应器中加入压力为10.0MPa,流量料之间的密度差从而形成自然循
聚氰胺的熔化温度354℃,否则会为350Kh的高压气氨以加强反应环,同时,通过过热氨的加入,进
堵塞刺刀管;但又不能控制的太器内部的循环,以强化传质传热
步促使内部循环的建立。当反
高,因为温度过高时,会导致生成但是,如果所加的高压气氨中含有应器内部建立起了良好的循环
大量的缩聚物,这些缩聚物在高温油或者所加的高床气氨量不够,将时,由于这种循环非常剧烈,所
高压下会与尿液及高压气氨中的有会引起刺刀管朿的结垢。当高压气以导致物料的流速非常快,在刺
相结合在刺刀管上粘附,从而导致氨中含有油时,在高温高压的作用刀管上的停留时间极短,有利于
刺刀管结垢。为安全起见,正常生下,油同样也会与缩聚物在刺刀管传热,不易结垢;反之,当反应
产时三聚氰胺反应器的内部操作温上相结合,从而生成致密的结晶物器内部循环不好时,就会造成局
度一般控制在380-390℃,这样,既在刺刀管上附着,导致刺刀管朿结部温度过高,从而促使缩聚物的
能防止三聚氯胺固化堵塞刺刀管,垢。当高压气氨量较低时,将起不生成,缩聚物进一步再与尿素和
又能防止缩聚物的大量生成,从而到加强内部循环的作用,单单依靠氨中的油相结合,从而在刺刀管
避免在高温高压下,在反应器的刺依中心管内物料与刺刀管侧物料之上产生结垢。由于反应器内部循
刀管上缩聚物与尿素和氨中的油相间的密度差而形成自然循环在反应环的好坏与反应器负荷的高低及
结合并进一步在刺刀管上粘附,从器的内部是建立不起良好的物料循高压氨量有关,因此,在目常的
而导致刺刀管的结垢。因此,在正环的,物料循环不好,则会导致传操作中,我们要避免反应器的负
常生产中,一定要严格控制反应器热效果不好,从而引起反应器刺刀荷过高和高压氨量。
的操作温度,以稳定生产,防止刺管朿的结垢。
刀管東结垢。
3.5反应器的内部压力控制过低
3.4反应器内部循环不好
反应器的最低允许操作压力
3.3高压气氨的影响
反应器内部循环的建立主要为6.5MPa,否则,将会将会产生不
能溶解和熔化的杂质缩聚物密伯
作者筒介
胺和密勒胺,它们再进一步与油
相结合,产生粘附物,从而导致刺
陈鹏(1977ー)男工程师,在河南中原大化集团有限责任公司三刀管结垢。因此,在日常的操作
聚氰胺公司工作。
中,我们一定要稳定住反应器的
压力,避免其出现大幅度的波动,
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