摘要:介绍尿素装置汽提塔运行中存在的腐蚀泄漏问题及对系统的危害,提出尿素汽提塔更新改造的必要性。对比分析新、旧汽提塔的性能特点及更新改造后对系统的影响,对过程异常工况及汽提塔检测状况进行探讨。尿素装置汽提塔更新改造后运行平稳,解决了制约装置安全生产的瓶颈问题。
关键词:汽提塔 腐蚀 泄漏 更新改造 升气管 惰气含量
中海石油化学股份有限公司化肥一期尿素生产装置采用氨汽提工艺, 自 1996 年投产以来,已连续运行二十多年。随着运行时间的增长,尿素装置设备日趋老化, 尤其是高压设备的腐蚀更为严峻, 导致能耗不断升高, 危险系数大大增加。自2010 年尿素汽提塔首次出现泄漏以来, 泄漏频率呈逐年上升趋势, 每次泄漏均导致蒸汽系统严重污染, 直接威胁到了各蒸汽换热器以及二氧化碳压缩机汽轮机的安全,需要停车检修。每次停车检修时间长,安全风险大,且随着历年的检修,尿素汽提塔已堵管 154 根,堵管率高达 6.6%,换热效率下降,操作弹性降低到极点,生产能力严重不足,并且随时存在泄漏风险,存在严重不确定性,直接威胁装置“安、稳、长、满、优”运行,尿素汽提塔更
换工作迫在眉睫。
2014 年底大修中对尿素汽提塔进行了整体更换,更换后运行至今,汽提塔运行工况稳定,换热效率明显提高,能耗也大大降低,尿素系统更加安全高效平稳。 但在运行过程也发现了一系列异常问题。
1 汽提塔结构及工作原理
汽提塔是一台直立管壳式换热器,由 2 453 根换热列管组成,换热面积为 770 m2,属 于 降 膜 式 换热设备。 尿素合成塔来的尿液在此处受热而蒸发出气体, 采用降膜式的主要理由是尽量缩短物料停留时间,减少副反应的发生(尿素水解或缩合)。汽提后的液体从管子流下,汇集到汽提塔的下封头内,从接管排出, 接管进口处有一涡流破碎器(破 涡 器 )防 止带 气 ,封头内的液面高度用放射线液位计测量。为供给汽提及加热,所需热量由 2.1MPa、219 ℃的蒸汽提供。
从尿素合成塔来的尿液从塔顶接管流进液体分布系统,包括进液盘管、锯齿形溢流堰、两层筛板(液体分布板)、5 个升气帽和 2 453 个液体分配头插在每一根管子上。 尿液经过进液盘管底部小孔均匀流出,进到筛板之上形成液层,液位高过锯齿形溢流堰,均匀流下后经过两层筛板(第一层、第二层液体分布板),从小孔均匀洒到位于其下的套管处(液体分配头),液体流过时....