三聚氰胺氨回收系統(tǒng)的穩(wěn)定操作

孟 杰，李永保，宋 君

河南省煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司三胺事業(yè)部，河南 濮陽(yáng) 457000

河南煤化集團(tuán)中原大化三聚氰胺公司共有3套三聚氰胺生產(chǎn)裝置，年生產(chǎn)能力達(dá)6萬噸，是目前國(guó)內(nèi)較大的三聚氰胺生產(chǎn)基地。為尿素高壓法，該生產(chǎn)工藝采用美國(guó)應(yīng)用信號(hào)技術(shù)，意大利歐技公司進(jìn)行工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，化三院詳細(xì)設(shè)計(jì)。產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，工藝成熟，技術(shù)力量強(qiáng)，產(chǎn)品優(yōu)級(jí)品率高，產(chǎn)品適用于蜜胺樹脂、高檔油漆、粘合劑等所有三聚氰胺后加工行業(yè)。自2000年7月投產(chǎn)以來，經(jīng)過近10年的實(shí)際運(yùn)行，該裝置總體上性能還是良好的。但是，在近期正常生產(chǎn)過程中氨回收系統(tǒng)出現(xiàn)了波動(dòng)，直接制約著裝置的穩(wěn)定運(yùn)行情況，針對(duì)這一問題，做出以下分析及總結(jié)。以便更加有效地保證三聚氰胺裝置的穩(wěn)定良好運(yùn)行。

1 氨回收系統(tǒng)流程簡(jiǎn)介及波動(dòng)經(jīng)過和原因

1.1 氨回收系統(tǒng)流程簡(jiǎn)介

母液在流量控制下，用氨汽提塔給料泵送到氨汽提塔，母液中所含的氨在頂部與二氧化碳和水一起回收，在氨汽提塔冷凝器A內(nèi)部分冷凝，并回收至氨塔中。來自氨汽提塔冷凝器A中的二氧化碳液體被全部吸收，從氨塔的底部將溶液送至后系統(tǒng)做急冷水回收利用。氨汽提塔冷凝器A未冷凝的氣相中含有的氨和少量的水流過氨塔填料，通過氨回流在頂部獲得純氨氣體。氨塔頂部的氨通過氨汽提塔冷凝器B全部冷凝并回收氨受槽中。

1.2 氨回收系統(tǒng)波動(dòng)和原因

1）因氨回收系統(tǒng)之后的回路需短停處理，為了穩(wěn)定氨回收，操作班組將氨塔的液相且至回路循環(huán)，由于某種原因開車時(shí)未能及時(shí)恢復(fù)，使CO2和HN3不斷在氨回收系統(tǒng)集聚，造成氨汽提塔底部不合格、氨汽提塔冷凝器A，氨塔在氨汽提塔頂部溫度很低的情況下嚴(yán)重超溫，CO2上竄嚴(yán)重，導(dǎo)致氨泵嚴(yán)重汽化，精制系統(tǒng)無法配氨等嚴(yán)重后果，長(zhǎng)時(shí)間超溫，泵的汽化和處理還造成了氨回收槽滿液；

2）氨回收系統(tǒng)調(diào)整負(fù)荷過程中大幅度調(diào)整，蒸汽加入量過大，造成了系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的波動(dòng)，進(jìn)而嚴(yán)重影響到后系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2 氨回收系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

氨回收系統(tǒng)是一典型的汽提精餾操作單元，在整個(gè)裝置中具有相當(dāng)重要的位置，操作中應(yīng)給予足夠重視，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1）在氨回收系統(tǒng)中，氨和二氧化碳是發(fā)揮性組分，水、ME、OAT等為不揮發(fā)組分，其中ME、OAT等物質(zhì)被視為惰性物質(zhì)，在氨回收系統(tǒng)中，用蒸汽加熱把NH3和CO2從液相蒸出，其中CO2量相對(duì)較少，經(jīng)降溫后可全部被液相吸收冷凝，而未被液相吸收冷凝的大量NH3和微量的CO2沿氨塔上升過程與回流氨逆向接觸，最后形成純凈的氣氨在氨回收槽中冷凝回收，而CO2以氨塔底部液相的形式通過調(diào)節(jié)閥門送到后系統(tǒng)，形成急冷水，達(dá)到全部回收的目的。故而氨回收系統(tǒng)應(yīng)遵循汽提精餾單元以及甲銨液的特性進(jìn)行操作。

正常操作中，在一定壓力下，氨塔、氨氣提塔各點(diǎn)物料組分與該點(diǎn)的溫度是一一對(duì)應(yīng)的，也就是說：

（1）氨汽提塔底部溫度控制為207℃，即純水在1.7MPa下的沸點(diǎn)溫度，換句話說，在氨汽提塔底部，氨和二氧化碳要被全部蒸出;

（2）氨汽提塔頂部溫度的高低與氣相中所含的水分即底部加熱蒸汽相對(duì)負(fù)荷的高低有密切關(guān)系，加熱蒸汽相對(duì)負(fù)荷加的多了，蒸出的水分就會(huì)相應(yīng)增加，溫度升高，相反，溫度會(huì)下降，而該點(diǎn)溫度的高低對(duì)氨塔底部液相的溫度有很大影響，故而應(yīng)通過及時(shí)加減底部蒸汽使其盡量保持在一個(gè)穩(wěn)定的水平，以保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定;

（3）氨塔的頂部溫度控制在43℃，即保證頂部溫度是純氣氨，但該溫度僅對(duì)于氨塔的頂部壓力為1.6MPa的情況，如果壓力升高，該溫度點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)的升高，例如1.7MPa對(duì)應(yīng)45.5℃，同樣也能保證氣相的純度，不需要增加回流氨，及時(shí)增加回流氨溫度也不會(huì)回落到43℃，只會(huì)造成氨塔的底部液相溫度降低，引起系統(tǒng)波動(dòng)。故判斷氨塔溫度是否升高，首先確認(rèn)壓力是否正常;

（4）氨塔底部液相溫度。如果整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷一定，可認(rèn)定液相中的二氧化碳量是相對(duì)穩(wěn)定的，溫度的高低與含氨量密切相關(guān)，也就與系統(tǒng)的穩(wěn)定及氨耗密切相關(guān)。

2）氨汽提塔和其他的汽提塔一樣，若操作不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)攔液或液泛的現(xiàn)象，這主要是因?yàn)橹睆揭欢ǖ乃?，可供氣液兩相自由流?dòng)的界面是有限的，兩者之一的流量若增大到一定限度，降液管內(nèi)的液體便不能順暢流下，產(chǎn)生不正常積液，最終可導(dǎo)致兩層板之間被泡沫液充滿，形成液泛。攔液和液泛都是塔器操作的禁忌，是工況惡化逐漸發(fā)展而成的后果。氣液兩相的流量對(duì)應(yīng)的是塔器的負(fù)荷和再沸器的蒸汽量，這就要求我們?cè)俜衅鞯恼羝麘?yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及時(shí)調(diào)整，即在進(jìn)料組分一定情況下，進(jìn)料量與加入蒸汽量存在一個(gè)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，不能超過太多，否則所形成的氣量會(huì)增大，輕則頂部溫度升高，重則形成氣液夾帶，甚至液泛。

3）氨塔底部溫度可通過氨汽提塔頂部溫度及氨塔的回流氨量來控制。兩者我們要綜合利用，超前操作，并積累經(jīng)驗(yàn)。增加負(fù)荷和底部蒸汽后可適當(dāng)調(diào)整溫度，在氨塔中部溫度有所反應(yīng)但底部溫度升高前適當(dāng)增加回流氨量，穩(wěn)定后及時(shí)減下來，在氨塔液位升起來之前開大液相閥門，這樣很快氨回收系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來。氨回收操作，經(jīng)驗(yàn)非常重要，我們應(yīng)注意積累下列經(jīng)驗(yàn)以備平時(shí)參考：

（1）不同負(fù)荷對(duì)應(yīng)的蒸汽量；

（2）不同負(fù)荷下對(duì)應(yīng)的回流氨量及液相排放量；

（3）不同負(fù)荷及相應(yīng)的蒸汽量的情況下，氨汽提塔及氨塔各點(diǎn)的溫度趨勢(shì)，他們能客觀的反映出系統(tǒng)的穩(wěn)定性和母液組分的變化；

（4）裝置負(fù)荷在100%、50%、25%等不同負(fù)荷時(shí)氨回收的工況；

（5）注意積累系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)工況參數(shù)及發(fā)展過程，提高自己的事故判斷能力。

3 結(jié)論

通過對(duì)三聚氰胺裝置在運(yùn)行中氨回收系統(tǒng)波動(dòng)的原因與總結(jié)分析，穩(wěn)定了氨回收系統(tǒng)的操作，從而解決了制約三聚氰胺裝置穩(wěn)定生產(chǎn)的問題，保證了三聚氰胺裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

[1]譚天恩.化工原理[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1998，1.

[2]歐技公司.三聚氰胺裝置操作手冊(cè).內(nèi)部參考資料，1998，8.

[3]中國(guó)化工節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì).化工節(jié)能技術(shù)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1999，10.