尿素高压洗涤器循环冷却器运行总结

摘 要：简要介绍该公司年产52万吨尿素 CO2汽提法尿素装置高压系统中高压洗涤器循环冷却器（以下简称高调水换热器）运行和存在的问题，其主要问题是原设计高调水换热器换热面积太小，其换热效果不能满足工艺要求。经车间工艺技术相关人员提出、申报相关部门审核、审批，增加一个型号、材质、换热面积完全相同的换热器，两个换热器并联使用，换热面积增加了一倍，减少了放空量，提高了系统转化率，解决了高压调温水（以下简称高调水）温度高问题。

关键词：高调水换热器；换热效果；并联；运行总结

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.018

1 工艺流程

公司采用CO2汽提法尿素装置，其中高压系统高压洗涤器壳程和高调水换热器壳程的高调水组成一个密闭调温水循环系统。高压洗涤器下部为列管式换热器，壳程介质是蒸汽冷凝液（即高调水），管程介质是甲铵液。而高调水换热器壳程介质是高调水，管程介质是循环水。高调水在密闭循环系统中移走高压洗涤器中甲铵的生成热和冷凝热，此热量在高调水换热器中用循环水移走。

高压洗涤器是通过调节高调水上水温度TI8059及流量FIA8022，控制高压洗涤器溢流管下液温度TI8017在160～165℃。为了防止出口气体进入爆炸范围，在高压洗涤器内只能吸收一定量的CO2和NH3，出气温度TI8016保持在130～140℃，出气组分可避免进入爆炸区；但是下液温度TI8017低于155℃时，高压洗涤器内吸收热量增多，可能会形成可爆气体，高压洗涤器出气阀HV8004的开度一般以系统压力和低压吸收塔的压力高低而定，切忌猛开猛关。正常生产时，由高调水温度调节阀TV8059A和TV8059B控制高调水上水温度TI8059在120～130℃。开停车时，高调水内通入夹套蒸汽温度控制在130℃左右，上回水温差一般控制在6～8℃。因高调水换热器面积不同，上回水温差会高达10～15℃。

2 运行状况

自2012年10月21日尿素系统开车以来，由于原设计高调水换热器换热面积为66m2，在系统满负荷正常运行时，高调水上水温度TI8059在150℃左右，回水温度TI8058在160℃左右，偏离原设计值TI8059为120～130℃，TI8059为130～140℃，其换热效果不能满足工艺要求。经车间工艺技术人员提出，申报相关部门审核、审批，增加一个型号、材质、换热面积完全相同的换热器，两个换热器并联使用，换热面积增加了一倍。并联后经过生产实践操作，高压系统安全稳定运行，系统各工艺指标均很稳定并且在此基础上不断优化，尤其高调水上回水温度、温差均达到原设计要求，最重要的是尿素产量和质量有了很大提升。

3 两个换热器并联使用注意事项

（1）目的：增加高压洗涤器的换热效果，减少高压去低压的放空量，提高高压系统转化率。

（2）操作步骤：1）开车前，将两台高调水换热器调温水全部投用，全开调温水并联进出口阀，根据高压系统升温情况，先投用旧冷却器循环水，关闭新冷却器循环水上回水阀；2）在系统开车过程中，如发现高调水温度较高，无法调节时，可根据高调水上水温度稍开新冷却器循环水上回水阀；3）在系统正常运行情况下，可根据高调水上水温度调整新冷却器循环水，保证高调水上水温度在可控范围内。

详见图1：

改造前后工艺指标对比数据如表1。

通过以上数据对比，可得出以下结论：高压洗涤器出气阀HV8004开度由65%左右降至55%左右，减少放空量，从而降低原料消耗。高洗器下液温度TI8017由165～168℃降至156～158℃，高调水上回水温差由10℃提至16℃，出气温度TI8016由145℃左右降为135℃左右。改造实施后，该方法已多次在生产中应用，满足尿素生产工艺要求，不存在安全隐患，取得了较好效果，优化了系统，提高了产量。

4 结语

通过技术改造，目前高调水上回水温度均稳定在原设计工艺要求，提高了系统负荷，取得了良好的经济效益。

作者简介：田光荣（1984-），女，山东聊城人，助理工程师，研究方向：化学工程与工艺。