TEC大顆粒裝置在越南金甌化肥廠的應(yīng)用

粟 升，王建慶，王懷占，張春艷

（塔里木石化分公司，新疆庫爾勒 841000）

0 引 言

越南金甌化肥廠采用TEC大顆粒尿素造粒系統(tǒng)，設(shè)計能力年產(chǎn)800kt尿素，是越南單套生產(chǎn)能力最大的化肥裝置，2012年1月29日14：30全流程打通投噴頭造粒，低負(fù)荷30t／h試車并一次試車成功；1月30日至2月5日系統(tǒng)逐漸提負(fù)荷至100%，在計劃運行周期內(nèi)生產(chǎn)裝置運行正常。

1 試車難點

越南金甌化肥廠位于越南金甌市西北，地處越南最南端北緯8°的海洋性氣候地區(qū)，高溫潮濕多雨，是TEC大顆粒尿素造粒裝置應(yīng)用的一次實驗；在中國，使用TEC大顆粒尿素造粒裝置的化肥廠基本上地處北方干燥地區(qū)。越南金甌化肥廠TEC大顆粒尿素造粒裝置試車的難點有以下幾個。

1.1 甲醛加入位置

國內(nèi)大顆粒尿素裝置加甲醛的位置有四處：尿液泵進(jìn)口；一段蒸發(fā)器進(jìn)口；熔融泵進(jìn)口；熔融泵出口。在尿液泵進(jìn)口加的優(yōu)點，方便加入，且混合充分；缺點，因為甲醛易揮發(fā)，容易在一段蒸發(fā)器內(nèi)大量揮發(fā)，使得用量增加并且污染環(huán)境，且易堵蒸發(fā)換熱器。在熔融泵進(jìn)口加的優(yōu)點，混合充分，并且節(jié)省成本；缺點，由于熔融尿素易結(jié)晶易堵甲醛管，操作上要注意。越南金甌化肥廠甲醛加入的位置為熔融泵P108入口，其優(yōu)點是：

（1）甲醛與尿液混合充分；

（2）甲醛對熔融尿素裝置沒有負(fù)面影響；

（3）P108入口壓力低，不損害GA351設(shè)備。

圖1 造粒機(jī)多孔板示意

但也有以下缺點：

（1）甲醛濃度為37%，造粒時尿液濃度降低；

（2）低負(fù)荷時粉塵量不明顯，高負(fù)荷時粉塵量加??；

（3）甲醛與尿液的反應(yīng)時間太短，在造粒機(jī)內(nèi)還存在大量的反應(yīng)，使造粒機(jī)壁粘結(jié)一層堅硬的尿素結(jié)塊。

1.2 多孔板孔徑

越南金甌化肥廠大顆粒造粒機(jī)使用的多孔板孔徑為2.2mm，我公司裝置為2.0mm，如圖1所示。在流化床中，顆粒同時受到自身重力、氣體對顆粒的曳力以及水平方向的推動力；其中，流化氣體對顆粒的曳力，是由流化空氣在多孔板錐形斜孔產(chǎn)生的向上的推力提供，也是整個流化床中顆粒產(chǎn)生流態(tài)化的原始動力，氣體曳力一般是顆粒自身重力的1～2倍。

多孔板的開孔率、孔徑大小以及開孔方向，直接影響造粒機(jī)內(nèi)顆粒的流化狀態(tài)，金甌化肥廠造粒機(jī)的多孔板與我裝置的多孔板相比較，開孔率和開孔方向均沒有改變，只改變了孔徑（變大）；在同樣流化風(fēng)量下，金甌造粒機(jī)內(nèi)流化風(fēng)向上的曳力比我裝置的大，水平推力減小。其現(xiàn)象是，金甌造粒機(jī)內(nèi)床層高度比較一致，顆粒在造粒機(jī)內(nèi)停留時間過長，易產(chǎn)生包裹式結(jié)塊。

1.3 空氣濕度

金甌地處越南最南端北緯8°的海洋性氣候地區(qū)，相對濕度平均為82%，這對大顆粒造粒非常不利；而我裝置位于相對濕度低的大陸性干旱少雨地區(qū)。金甌化肥廠試車期間，尿素產(chǎn)品水含量較高，需要提高流化風(fēng)的溫度，使造粒機(jī)床層溫度達(dá)到110～120℃。日本專利商為了使第一室床層溫度達(dá)115℃，提高第一室流化風(fēng)溫度到110～128℃，但此舉容易造成第一室多孔板溫度過高，處于流化態(tài)的顆粒易粘結(jié)而堵塞多孔板。

2 投產(chǎn)后的操作改進(jìn)

針對越南金甌化肥廠試車中出現(xiàn)的幾個問題，投產(chǎn)后的操作改進(jìn)如下。

2.1 甲醛加入位置改為尿液泵P106入口

其優(yōu)點如下：

（1）甲醛與尿液混合充分，防止甲醛進(jìn)入蒸發(fā)加熱器與尿液混合不均而堵塞換熱管；

（2）P106入口壓力低，不損害GA351設(shè)備，操作方便；

（3）甲醛與尿液的反應(yīng)時間充足。

其操作重點及注意事項如下：

（1）停蒸發(fā)時，必須優(yōu)先排空蒸發(fā)換熱器內(nèi)的尿液；

（2）停造粒時，必須優(yōu)先停止甲醛加入蒸發(fā)換熱器內(nèi)，及時沖洗置換甲醛管線。

2.2 多孔板孔徑偏大，加快造粒機(jī)出口放料

越南金甌化肥廠大顆粒造粒機(jī)多孔板孔徑為2.2mm，造粒機(jī)內(nèi)流化風(fēng)向上的曳力偏大，水平推力減小，雖然造粒機(jī)內(nèi)床層高度比較一致，但顆粒在造粒機(jī)內(nèi)停留時間過長。我公司的造粒機(jī)多孔板孔徑為2.0mm，流化風(fēng)壓力設(shè)計為3.0～3.8kPa；日本專利商為了測試其（向金甌化肥廠）提供的流化風(fēng)壓力（設(shè)計指標(biāo)同樣為3.0～3.8kPa），關(guān)小造粒機(jī)出口振動器，使造粒機(jī)內(nèi)床層高度增加，流化風(fēng)壓力達(dá)到3.0kPa以上，造成造粒機(jī)內(nèi)床層過高、流化效果差而出現(xiàn)包裹式結(jié)塊。隨后開大造粒機(jī)出口振動器，加快造粒機(jī)出口放料，流化風(fēng)壓力控制在2.5～3.0kPa，造粒機(jī)運行正常，有效地防止了顆粒在造粒機(jī)內(nèi)停留時間過長而產(chǎn)生包裹式結(jié)塊。

2.3 空氣濕度大，適當(dāng)降低第一室床層溫度

降低第一室流化風(fēng)溫度到90℃以下。生產(chǎn)實踐表明，造粒機(jī)第一室床層溫度對產(chǎn)品水含量影響不大。所有第一室的顆粒都要經(jīng)過第二室、第三室，保證造粒機(jī)第二室及第三室床層溫度達(dá)到115～120℃，即可避免第一室多孔板堵塞，同時也使尿素產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)級品。

3 總 結(jié)

越南金甌化肥廠TEC大顆粒尿素造粒裝置從試車到平穩(wěn)運行的三個月的實際操作中，得出了以下經(jīng)驗：

（1）甲醛加入點為熔融泵P108入口是不科學(xué)的，加入點為尿液泵P106入口是比較理想的位置；

（2）造粒機(jī)多孔板孔徑增大后，需要加快顆粒在造粒機(jī)內(nèi)的水平運動，應(yīng)開大造粒機(jī)出口振動器，防止造粒機(jī)內(nèi)流化床層過高而出現(xiàn)結(jié)塊；

（3）TEC大顆粒尿素造粒裝置應(yīng)用在空氣濕度較大的地區(qū)，需要適當(dāng)提高流化風(fēng)溫度，但是第一室流化風(fēng)溫度不宜超過90℃。