合成塔水碳比调.ppt

‖合成塔水碳比的调节 刘连全 2012.12.6  ③提纲 水平衡的概念 2)水平衡—工艺的核心 3)系统水平衡程度与出二分塔后尿液浓度的关系 4系统水平衡数量化概念 5装置设计特点和在操作控制上注意事项  ③水平衡——工艺的核心 我们已知进入尿素合成塔的反应除了液氨 (其中包含循环的液氨)和CO2外,有用 水吸收未反应物生成的大量甲铵液返回合 成塔,因此进入尿素合成塔的进料 H2QCO2分之比维持在0.65~0.70;如果 进入尿塔的水多了,会降低尿素生成率。 因此要维持系统循环水量的平衡,这是水 溶液全循环工艺操作的一个重要问题。  ③水平衡——工艺的核心 水平衡的关键部位又在一段吸收塔,因为要控制 入尿塔的H2O2分之比在0.65,则一段吸收塔 的吸收用水不能任意加大,在有限的加水量情况 使一吸塔操作正常,即一甲液组份维持在 NH3cO2比为28~32;H2QCO2在18~20 并使出一吸塔气相中CO2的分压接近零,氨冷凝 器中不出现甲铵的结晶析 甲液组份稳定 甲泵运行正常,不出现甲铵液的结晶析出。所 以调节进入一吸塔的吸收用水量是全系统操作控 制的关键部位。一吸塔工艺的稳定是系统水平衡 的主要标志。如果一吸塔工况不正常,也就没有 入尿璿的正常H2CO2比值了。  系统水平衡程度与出二分塔后尿液浓度的 关系 合成塔内尿素生成反应时,由氨基甲酸铵脱水转 化而成,因此生成1分子尿素,就伴生1分子水 尿塔内生成1000Kg尿素时,就同时产生 1000×1860=300Kg水,在水溶液全循环工艺中 的由于回收未反应物的水量循环返回尿塔。一段 分解中采用预精馏艺的循环口收量每吨尿素约 330Kg水,所以出合成塔总水量有630Kg,对原 素来说,尿素浓度在1000(1000+630)=60%, 重 在实际生产中由于系统水量的循环 即二段吸收系统 冷凝器中加吸收用水外, 有二段分解气中和解吸气中带入的饱和水蒸汽量; 此二段的吸收液又作为一段吸收塔的吸收液外, 尚有一段分解气中带入饱和水蒸汽量;因此出二 分塔后尿液浓度预蒸馏工艺时为67%。  系统水平衡程度与出二分塔后尿液浓度 的关系 由于一段分解中采用预蒸馏工艺,使一段分解气 中饱和水蒸汽分压大大下降 段吸收用水 量可增加,从而 段吸收工艺较平稳,有利 于系统水量的平衡,而多余的水则表现在预蒸馏 艺的出二分塔尿液浓度比预分离工艺低。因此 吸收用水及一、二段分解气和解吸气中带入水量 的多少,均反应在二分塔后尿液浓度上,进入系 统的水越多,则产生的尿液浓度也越低。显然尿 液浓度也是操作水平高低的一个标志,操作 高,则尿液浓度高而且稳定,因此在正常生产控 制分析中要测定 塔尿液的浓度,凭此数 据,可检査当班操作水平衡的情况。  ③系统水平衡数量化概念 从平衡图看出,合成塔生成300公斤水,最终由于解析废 液排出,而系统循环水量为330Kg由一甲液返回合成塔, 此330公斤水由一、二段吸收用水(蒸发冷凝液)和 段分解气和解吸气带入的水量 ·如果操作不稳定,送进尿塔的水增多,则尿素生成率下降 进入循环系统的未反应物增多,分解气中水蒸汽也增多, 甲液数量增加,有时浓度会下降,总之会引起各项参数 均起变化,致使操作难以稳定,入塔H2αC○2比递增, 出现恶性循环而不能控制的地步。 要维持好系统水平衡,就必须控制好各个环节,热别是分 解气中的水、吸收用水和解吸气中的水这三项。  s装置设计特点和在操作控制上注意 事项 (一)尿素合成塔 (1)确定合适的生产强度。在现有41m3的尿塔中最多25 块塔板的情况下,要选择最高最佳的生产负荷,使转化率 不低于64%的生产工况。因为合适的高负荷运行可减少塔 内反应液的反混现象,从而使转化率上升,若转化率下降 1%,循环回收量增加4.5%。 2)控制好入料比,不要变动。温度和压力自然稳定,塔 温不超过188℃,液氨不预热即可。保持入塔量不变,就 有稳定的转化率,为中、低压段循环稳定运行创造了基础 不适宜的操作是经常改变入塔氨量或液氨预热温度,或改 变一甲泵的速度,这样便引起整个系统的波动,始终处在 不稳定运行中,不停的调节过程中。