降低尿素装置造粒系统放空烟囱氨含量的措施

丁志勇

（中海石油化学股份有限公司，海南东方 572600）

中海石油化学股份有限公司海洋石油富岛有限公司化肥一部尿素生产装置在20世纪90年代由意大利引进，生产装置采用意大利SNAM 氨汽提工艺，日产1 765t，配套造粒工艺采用挪威海德鲁（Hydro）流化床大颗粒造粒技术，可生产2～4.75mm 规格的大颗粒尿素产品。化肥一部一直以来对环保的把控非常严格，始终将“环保至上”作为生产理念。对于本次造粒烟囱NH3含量高，部门立即组织相关人员分析尿素生产过程中影响NH3含量的各个重要环节，抓住各处关键控制点，进行针对性的分析，并做出具体的应对措施，降低了放空烟囱NH3含量。

1 造粒系统放空烟囱氨含量存在的问题

2019年1月23日联系中化人员对放空烟囱氨含量进行取样分析，分析结果如下表所示，从表1可以看出，氨含量＞50mg/m3（设计指标氨含量＜50mg/m3）。

表1 2019年1月23日放空烟囱氨含量

2 造粒系统放空烟囱氨含量高对策

针对放空烟囱氨含量高的问题，部门人员主要从工艺和设备两方面进行调整。

2.1 工艺方面

2.1.1 控制好蒸发系统负荷

在工艺指标正常范围内，高压系统N/C 控制不易过高，尽量控制在指标的中低限操作，高N/C 虽然提高增了CO2转化率，同时也增加了未反应NH3的循环量，造成后续系统的负荷增加。在控制指标范围内提高合成塔的底部温度和汽提塔加热温度，可以增加高压圈的回收负荷，降低后系统的回收负荷。控制好中低压系统的液位在50%，避免中低压液位拉空，窜气至后系统，造成系统负荷后移；同时中低压液位不能过高，过高时尿液中甲铵分解不完全就被送往后系统，同样造成后系统回收负荷增加。在控制指标范围内提高中低压分解器加热温度，使送入蒸发系统的NH3尽可能降低，减少蒸发系统的负荷。

2.1.2 控制好蒸发系统的温度及真空度

蒸发系统是尿素溶液经过加热蒸发，使尿液中的水汽化排出，并带出尿素溶液中的游离气相NH3，得到大于96%以上浓度的尿素溶液。正常生产中，蒸发系统温度控制在高限位操作；特殊工况下，如拉T101液位和阴雨天气要及时调整蒸汽系统压力，保证蒸发系统温度稳定。蒸发液位过高也会造成尿液温度下降，因此蒸发系统的液位在保证造粒给料泵正常运行下控制中低位操作。影响蒸发系统的真空度的因素较多，主要有循环水压力和温度，低压蒸汽的压力和品质，压力调节阀调节正常灵活，喷射器的运行工况，E128管侧洁净度等。当循环水压力偏低和温度过高时，要及时联系公用工程岗位，调高循环水压力和降低循环水温度；注意蒸汽系统的变化，低压蒸汽压力不应低于0.38MPa；现场主要对蒸汽喷射器和压力调节阀进行巡检，发现异常及时汇报处理；定期对E128管侧的垢层进行高压水射流清洗。在蒸发系统这些条件稳定的情况下，可适当提高系统的真空度，使其气相中的NH3尽可能地进入到回收系统，避免或减少送入造粒系统，增加后续系统的负荷。

2.1.3 控制好解析水解系统送往造粒系统洗涤水温度

解析水解系统合格的工艺冷凝液有20%送往造粒洗涤系统，用作冷却器洗涤塔的洗涤用水，后送往造粒机洗涤器作为洗涤水。此外还有少量用于清洗两个洗涤塔的除沫器，若送往造粒系统的工艺冷凝液温度较高，则会使洗涤塔的洗涤能力下降，不能较好地吸收系统废气中的NH3，所以要保证送往造粒系统的工艺冷凝液的温度在设计值范围内。解析电导要控制在15μS 以下，防止氨含量超标的工艺冷凝液送往造粒系统系统，增加造粒放空烟囱的NH3含量。

2.1.4 控制好UF系统

UF 系统中氨水和甲醛的加入量对造粒放空烟囱NH3含量也有一定的影响，氨水在UF 系统中起到调节pH 值的作用，使混合液处于中性和弱碱性之间。若氨水加入量过多，游离氨的挥发也就越多，通过造粒给料泵送往造粒系统后，造粒系统的NH3含量就会增加，所以要及时调整UF 系统的氨水加入量，甲醛的多少会对尿素的产品质量和造粒系统的粉尘量高低起到关键性的作用。甲醛加入量不足，尿素颗粒就容易粉化，尿素的强度大大降低，造粒系统粉尘量和氨挥发量大幅增加，洗涤系统负荷也会加重，造成造粒放空烟囱的NH3含量升高。所以甲醛的加入量根据负荷要及时的调整，同时还要参考成品分析的亚甲基二脲含量和甲醛罐中的甲醛浓度进行调整。

2.1.5 控制好造粒机床层温度和真空

在保证成品水分指标不超标的情况下，可适当降低造粒机的床层温度，控制在100～110℃；造粒机真空在-300～-500Pa，使造粒机内部的尿素颗粒里氨气挥发减少，造粒机料位控制不应过低，过低的料位会使造粒机内部的粉尘量增加，洗涤系统的负荷增加，粒度的形成也有一定的影响，所以应适度提高造粒机的料位。

2.1.6 控制好造粒机喷头压力和雾化空气压力

造粒机喷头压力和雾化空气压力若控制较高，会造成造粒机内部大量的细微尿液雾滴来不及附着在晶种上就进入到气相中，造粒机内的粉尘量增加，所以要将造粒机的喷头压力和雾化空气压力适当降低操作。雾化空气温度控制过高也会影响到造粒机温度上升，所以雾化空气温度根据系统工况和空气温度的变化及时调整。

2.1.7 调整洗涤系统的除沫器洗涤水和P151A/B，P152A/B大循环吸收水加入量

造粒洗涤系统作为造粒放空烟囱中NH3被吸收的最后一道工序，洗涤工况的变化直接影响到造粒放空烟囱的NH3含量。

①调整好现场两个洗涤塔的除沫器水的加入量，保证各个除沫器喷头处于良好的喷淋状态。

②主控控制好AV41800指标不低于1 140kg/m3，阀位不高于35%。使进入造粒机气相出口管道洗涤水浓度稳定，吸收效果更好。

③主控要重点监控P151A/B 和P152A/B 两个大循环洗涤水量，出现水量下降，要查出原因及时处理。

2.1.8 控制好C150、C151的溢流液位

如果C150、C151的溢流液位过低，从造粒机和流化床冷却器来的气相就无法进入洗涤液中进行洗涤吸收，造粒放空烟囱NH3含量就易超标。通常情况下，溢流液位控制在50%左右。

2.2 设备方面

2.2.1 处理P151A/B、P152A/B大循环喷头堵塞

根据主控流量和现场流量计的数值都同时降低现象，则可以判定P151A/B、P152A/B 大循环喷头堵塞，从而导致吸收水量下降，造成氨大量放空。应立即停运造粒系统，处理堵塞喷头

2.2.2 处理C150、C151的除沫器洗涤水喷头堵塞

现场将除沫器洗涤水截止阀开大，现场流量计流量无明显变化，则可以判定其喷头堵塞，导致洗涤水不足造成除沫器效率下降。应立即停运造粒系统，处理堵塞喷头。

2.2.3 处理C150、C151的除沫网破损

利用停车检修机会对C150、C151内部进行了检查，发现C150东侧除沫网错位，高低不平，有的模块直接掀起，固定螺栓部分脱落丢失，通知机修处理。C150、C151除沫网上面很脏，采用高压水射流进行清洗，并将C150除抹网拆除，吊到地面进行重点清理。

3 造粒系统放空烟囱氨含量现状

通过工艺调整及设备检修后，联系第三方检测机构对放空烟囱氨含量进行取样分析，分析结果，如表2所示，从表2可以看出，烟囱氨含量远小于50mg/m3。

表2 放空烟囱氨含量现状

4 结束语

尿素装置造粒系统放空烟囱NH3含量高问题是一个多环节的控制过程，各个环节密切相关联，彼此相互制约，无论哪个环节出现问题，都会影响最终尿素装置造粒系统放空烟囱NH3含量。通过对影响尿素装置造粒系统放空烟囱NH3含量高问题因素进行分析，采取有针对性的处理措施，加强管理，最终做到了造粒放空烟囱的NH3含量达标排放。