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化工设计通讯
第41卷第2期
Chemical Engineering Design Communications
2(015年4月
氨汽提尿素工艺中控制缩二脲含量的措施
黄庆祥,陈丽撮,卢喆
(中海石油天野化工有限责任公同,内蒙占呼和浩特市010070)
摘要:分析尿素产品中缩二脲高的原因,并采取措施对尿素低负荷生产吋缩二脲的产生进行了控制
提高尿素成品的优级品率。
关键词:缩二.尿;控;措施
中图分类号:'Q4.6文献标志码;1文章编号:1003-6490(2015)02-0004-03
Measure on Biuret Content Control in Ammonia Stripping Urea Process
Huang Qing xiang, Chen liqiang, Lu Ji
(Tianye Chemical Co, Ltd Of CN(C, Huhehaote, 010070
Abstract: This article analyzes the reasons for high biuret content in urea. Some measures are
taken to improve the product quality.
Key words: biuret; control; mcasure
1概述
2.2天野公司SNAM氨汽提工艺满负荷各工序
缩二脲的实测情况
中海石油天野化工有限责任公司尿素装置采
表1分析出缩二脲主要产生在高压工序和蒸
用斯那姆氨汽提工艺。该装置于1996年12月发工序,所以生产时调整系统合成塔物料配比和
17田投产,白投产以来,尿素装置运行稳定,但近蒸发系统优化控制是降低缩二脲的关键
儿年来,冬季受天然气供量的影响,尿素装置负荷
一般控制在11000~12000m3/h,气温特別低的
表1缩二脲主要产生的工序
情况下生产负荷低至8000~9000m2(栋)/h。低
设备名称
设备位号缩二脲含量牛成百分率
负荷生产对尿素产品质卦影响非常明显,缩二脲
合成塔
R-101
14.6%
含量时有超出优级品的控制标准,造成尿素的优
汽提塔
0.27
18.3%
中压分解器储榑
L-102
等品率控制难度波动大,因此分析低负荷缩二尿
低压分解器储
含量高的原因、对采取相应揹施对提高尿素的优
预浓缩器储槽
等品率有非常重要的意义。
熔融尿液泵
P-108
羽料机
H-10l
0.82
4.9%
2缩二脲含量增加的原因分析
2.1缩二脲生成的反应式
2.3生产时缩二脲超标原因
2NH,CONH, NH, CONHCONH+NH: Q
尿素中缩二脲含量是尿素产品质量控制中的
缩二尿生成反应式是一个可逆的吸热反应,重要指标。缩二脲是由尿素缩合生成,而且伴随
从可逆反应平衡理论可知:缩二尿的生成速度随尿素生产全过程。对于氨汽提法装置而言,尿素
着尿液浓度的増加而增加;缩二脲的生成率随着中缩二脲受多利因素的影响。工艺过程各阶段生
氨分压的增大而逐渐减少;提高温度有利用生成产的缩二脉主要受下列因素影响
缩二服;在其他条件不变的情况下,反应时问延长
停留时间的影响、温度控制的影响、氨分压的
有利于缩二尿的生成。
影响、蒸发速率影、系统负荷、蒸汽波动的影响、人
收稿日期:2015-02-12
作者简介:黄庆祥(1973一),男,内蒙占人,工程师,在山海石油天野化工有限责任公同化肥一部从事工艺技术管興工作。
第2期
黄庆祥,等:汽提尿素工艺中控制缩二脲含量的措施
员操作披能低的影响
不能及时、有效地判断系统变化原因,系统整体协
2.3.1停留时间的影响
调控制力不强,指标控制执行不稳定,对缩二脉影
由于尿液中缩二脲的生成量与停留时间成正响较大
比,生产中尿液在尿素合成塔、汽提塔、中低压分
解器贮槽、蒸发一、二段分离器贮槽等缩一脲主要3低负荷生产控制缩二脲的措施
生成设备停留吋间长,将导致了尿液中缩二脲增3.1缩短停留时间
川。特别是低负荷生产时,尿液中缩二脉的含量3.1.1汽提塔、中低压分解器贮槽、蒸发二段分
将大幅增加。
离器贮槽等液位控制在低限范闱内操作,保证不
2.3.2温度控制的影响
向后系统平气为准。通过低液位控制,缩短物料
尿液中缩二脲的生成反应是吸热反应,控制在各设备的停留时间,这样可控制各设备缩二脲
温度越高越利于缩二脉的生成。因此温度对缩二生成量在低限范同内
尿的控制极为敏感。生产中汽提塔出液温度、中3.1.2低负荷生产时,为保证蒸发系统过料稳
低压分解器温度和蒸发一段和二段温度控制偏定、减少二段素发液位榑的液位大幅波动,采取关
高,易造成缩二脲増加。特別是低负荷生产时,山小段间切断阀30%、对蒸发二段出液阀
于合成塔出液物料少,极易造成汽提塔分布管液(LV1025)的阀位进行高低位限位操作。为防止
体分布不均匀,汽提塔部分汽提管存在備流形成低负荷发生液位假指示,每班进行2次校对现场
干烧,造成汽提管局部超温,从而造成缩二脉生成和中控液位。
量的增加。
3.1.3低负荷生产期间,必须加蝨造粒系统和转
2.3.3氨分压的影响
运皮带的正常运行,減少蒸发循环次数,缩短尿液
缩二脉生成反应式
在贮槽中的存放时间。熔融尿液贮槽液位超过
2NH2CONH2÷NH2 CONHCONE2+NH。5%时及时启泵切入系统,尿液储榑Tー101并入
从上述反应式可看出,氮是反应的生成物之量Q与负荷率F%、Tー101中缩二尿含量X%之
过量的氨可以起到抑制尿素缩合作用,减少缩间数学关系:Q≤2.92F%÷(1.17x-0.47),以
尿的生产量。因此增加氨组份有利减少缩二尿控制生产过程中的尿液回收量。
的生成,在高压系统适当提高合成塔氨碳比有利3.2降低各工段温度控制指标
于降低缩二尿的生成。对于蒸发系统来讲,由于3
依据缩二尿生成的反应式,系统氨碳比
氨分压低,造成缩二尿在蒸发系统大量生成,只有定时,随着温度升高,系统缩二脲含量随之增加。
通过优化系统来减少缩二脲的生成量
低负荷生产时通过降低尿素合成塔温度、汽提塔
2.3.4蒸发遠率影响
出液温度、中低压分解器温度、蒸发一二段温度以
尿液中缩二脲的生成速度是随着蒸发速度的及造粒管线的温度,能有效扣制尿液中的缩二脉
増加而增加。在蒸发系统中,蒸发器出凵尿液浓生成量。各设备温度控制如下:合成塔底部温度
度一定的情况下,蒸发器入口浓度越低,蒸发速度控制162~164C;汽提塔底部温度控制199
越高,缩二脲生成率就越高。在低负荷生产时,由201C;中压分解温度152~154C;低压分解温度
于系统物料减少,若蒸发系统真空按正常生产时134~136C:蒸发一段温度124~126C;蒸发
指标控制,由于氨分压低,极易导致游离氨浓度大段温度133~134C;造粒管线温度134~135℃
幅降低,同正常生产负荷比较蒸发速度将成倍增3.2.2低负荷时,为防止汽提塔分布管液体分布
加,尿液中缩二脉生成量将大幅增加
不均匀,造成汽提管形成十烧、缩二服增加,采取
2.3