关于对某厂尿素设备工艺优化情况研究

　　工厂脱碳装里采用变压再生工艺后，脱碳能耗达到了国内煤头中型氨厂的先进水平。氨合成工厂原氨合成为DNl00氨合成塔系统，塔内件于1995年由三套管改为YD内件。根据以往的生产经验，该系统平均日产量为30一315tNHa，要使合成氨能力达到12万t/a，合成塔能力显然偏小。

　　另外合成废锅为后置式，合成反应热回收率低，副产蒸汽量少，且产汽压力低。本着既能节能增产，又尽可能不影响老系统的正常生产，新增一台DN120氨合成塔，采用NC型塔内件，配套设置一台产汽压力为2.45MPa的中置废锅。并将老氨合成塔、冷凝塔和废锅分别改造为目前的冷凝塔、氨分离器和第二氨蒸发器。

　　尿素装置改造。合成塔工厂原有尿素合成塔三台，其中一台生产，因尿素合成塔塔板结构不合理，制约了生产能力的进一步提高。改造方案有两种可供选择，一是采用双塔运行，其优点是可以增大生产能力而不需要对塔结构作任何改造，缺点是生产操作控制难度较大；另一种是仍采用一台尿素合成塔，但需对塔板进行改造，其优点是生产操作控制非常容易，而投资增加又不多。经综合考虑，采用对塔板进行改造方案。

　　合成塔塔板采用中国五环化学工程公司开发的新型高效合成塔塔板，该塔板在原筛板塔的基础上增加升气孔、升液管，强化了合成塔内汽液流动状况，增加传质效率。使合成塔在能力增加较大时，其转化率不致于下降反而提高了1%一3%（实测值），达到约63%。采用该新型高效合成塔塔板后，能力可达到650t/d，远远大于国内水溶液全循环法尿素装置合成塔生产强度设计值。自动化控制因历史原因，尿素装置生产操作采用常规仪表控制，自动化水平较低。为此，本方案仪表控制改传统的常规仪表为美国Honeywel公司的集散型控制系统（DCS），实现了装置的全面监控和优化生产操作。

　　施效果经过近两年的设计和施工，在不影响系统正常生产的情况下，已对部分关键装置进行了改造，完成固定资产投资近400万元，并初步形成了生产能力，其中合成氨*高达356gt/d，低变炉出口低变气中CO含量降至0.15%，脱碳系统吨氨节约低压蒸汽500比，一次脱碳塔出口一次碱洗气Cq含量由6%降低到3%，二次脱碳塔出口COZ含量由0.4%降低到0.2%左右，COZ压缩机的一级吸人压力提高了2一3kPa，氨合成废锅副产蒸汽达到约1000kg/tNH3，合成氨综合能耗下降了7.4GJ/tN氏。尿素产量高达629t/d，彻底消除了造粒塔尿素粘塔现象，尿素成品基本无粉尘。经生产实践证明，其节能效果明显，达到了节能增产的目的。