蒸汽冷凝液電導率超標問題的分析及處理

李文強，謝鴻適，張浩

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026）

蒸汽冷凝液電導率超標問題的分析及處理

李文強，謝鴻適，張浩

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026）

針對尿素裝置運行過程中蒸汽冷凝液電導率超標的問題，分析造成電導率超標的原因，通過對水解加熱蒸汽管線、高壓系統(tǒng)沖洗水管線、高壓甲銨泵串水管線倒液的有效控制，減少了蒸汽冷凝液電導率超標，確保了裝置的正常穩(wěn)定運行。

尿素裝置；冷凝液；電導率；串水；倒液

中國石油寧夏石化公司化肥一廠尿素裝置在正常生產(chǎn)運行過程中會產(chǎn)生大量的蒸汽冷凝液，這部分冷凝液品質(zhì)較高，能夠與脫鹽水系統(tǒng)形成閉路循環(huán)，大大提高了冷凝液的利用率，節(jié)約了水資源，降低了生產(chǎn)成本。但自裝置投產(chǎn)以來，由于種種原因造成蒸汽冷凝液電導率超標，導致蒸汽冷凝液不能返回脫鹽水系統(tǒng)循環(huán)利用，大量蒸汽冷凝液被排放掉，既浪費水資源，增加生產(chǎn)成本，又不符合環(huán)保要求。同時，蒸汽冷凝液電導率高，會加快設備腐蝕速率，直接影響換熱器和高壓設備的使用壽命，給生產(chǎn)帶來安全隱患。

1　工藝流程

由各加熱器返回的低壓蒸汽冷凝液和中、低壓蒸汽保溫伴管（夾套）來的蒸汽冷凝液進入到蒸汽冷凝液貯槽上方的閃蒸罐內(nèi)，閃蒸出約l t/h的常壓蒸汽，進入閃蒸蒸汽冷凝器，被管側(cè)的冷卻水冷凝下來和未閃蒸的冷凝液一道返回蒸汽冷凝液貯槽（流量52 t/h）。

正常情況下，有17.7 t/h的冷凝液由鍋爐給水泵送往高壓甲銨冷凝器兩側(cè)的低壓蒸汽包產(chǎn)生低壓蒸汽，其余部分由蒸汽冷凝液泵打到一根冷凝液高位管（全長58 m），其目的是使蒸汽冷凝液在任何消耗量下都能保持足夠高的壓力，以滿足生產(chǎn)需要。

在高位管的不同部位分別引出蒸汽冷凝液管線，去清洗槽、膨脹槽、尿液槽、高壓甲銨泵入口、尿素溶液泵入口、出口、低壓蒸汽飽和器、作精餾塔液位儀表沖洗水、低壓甲銨冷凝器液位槽液位儀表沖洗水、第一解吸塔液位儀表沖洗水和回流冷凝器液位儀表沖洗水，以及經(jīng)高壓沖洗水泵去高壓甲銨泵出口管線、高壓洗滌器的甲銨液出口管線作沖洗水。

其余冷凝液除引出一部分去氨水槽外，大部分送往界區(qū)外。在該管線上，設有液位調(diào)節(jié)閥用以控制蒸汽冷凝液貯槽內(nèi)的正常液位。同時，為防止其滿液，在它旁邊設有溢流槽，且蒸汽冷凝液貯槽本身設有低液位報警以防槽內(nèi)冷凝液抽空。

去界區(qū)的蒸汽冷凝液管線上還設有電導率指示器和高電導率報警。去界區(qū)外的冷凝液，和汽輪機冷凝液泵送出的蒸汽冷凝液一同送往界區(qū)外。在出界區(qū)蒸汽冷凝液總管上還設有一根副線供蒸汽冷凝液貯槽補充液位，設有液位指示器。

2　原因分析

目前，尿素裝置蒸汽冷凝液電導率時常會出現(xiàn)超標而不能回收利用的情況，給裝置節(jié)能降耗增加了負擔。同時，電導率超標的1 000 m3的蒸汽冷凝液就地排放，造成水汽供水緊張，影響安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

2.1水解加熱蒸汽管線倒液

尿素裝置解吸水解系統(tǒng)水解塔中水解反應所需熱量來自二氧化碳壓縮機汽輪機102-JT的抽汽供給。正常情況下，水解壓力為1.52 MPa，而抽汽壓力為2.42 MPa，抽汽壓力遠高于水解壓力，不會發(fā)生倒液情況。但當裝置停車時，由于二氧化碳壓縮機停車，抽汽中斷，此時抽汽壓力會突降，就會出現(xiàn)低于水解壓力的情況。此時水解液會經(jīng)水解塔蒸汽流量調(diào)節(jié)閥倒至抽汽管線使抽汽被污染，最終影響蒸汽冷凝液電導率。

2.2高壓系統(tǒng)沖洗水管線倒液

尿素裝置高壓合成系統(tǒng)單獨設置了1條高壓沖洗管線，即高壓沖洗水泵將來自蒸汽冷凝液貯槽的蒸汽冷凝液加壓到15.0 MPa后對高壓系統(tǒng)管線、閥門進行沖洗防止結(jié)晶堵塞。正常生產(chǎn)時要求每月啟動1次高壓沖洗水泵對高壓洗滌器排放管線進行沖洗，確認暢通。裝置停車后，每班要啟動1次高壓沖洗水泵對高壓系統(tǒng)各沖洗點進行沖洗。由于高壓沖洗水泵出口管線閥門較多，一旦泵出口壓力低于高壓壓力，高壓系統(tǒng)內(nèi)的尿素甲銨液就會倒入沖洗水管線引起電導率超標。

2.3高壓甲銨泵串水管線倒液

高壓甲銨泵是將低壓冷凝的甲銨液打入高壓系統(tǒng)進行再次反應，高壓甲銨泵出口壓力在15.0 MPa。由于甲銨液的結(jié)晶溫度為52℃，為了防止備用高壓甲銨泵泵體結(jié)晶，正常生產(chǎn)時，要對備用高壓甲銨泵進行串水，串水不當，甲銨液就會進入備用泵，經(jīng)串水管線倒入冷凝液管線，造成電導率超標。

3　處理措施

3.1防止水解塔倒液

（1）裝置停車時由專人進行蒸汽系統(tǒng)調(diào)節(jié)。遇到計劃停車時，停車前先將抽汽壓力提高至2.55 MPa。緊急停車時及時開大去框架主蒸汽閥引汽，防止抽汽壓力突降。

（2）斷蒸汽停車時，總控人員第一時間關(guān)閉解吸水解加熱蒸汽閥調(diào)節(jié)閥，通知現(xiàn)場及時關(guān)閉解吸水解加熱蒸汽閥切斷閥，避免發(fā)生倒液。

（3）利用裝置停車大檢修，對解吸水解加熱蒸汽閥、切斷閥及單向閥進行檢修，確保閥門可以正常工作。

3.2控制高壓系統(tǒng)沖洗過程

（1）嚴格按照操作卡對高壓系統(tǒng)進行沖洗。

（2）高壓系統(tǒng)沖洗時2人密切配合，1人控制高壓沖洗水泵出口壓力至15.0 MPa，1人對高壓系統(tǒng)各沖洗點進行沖洗。沖洗過程中泵出口壓力低于15.0 MPa時立即關(guān)閉沖洗水閥停止沖洗。沖洗完成確認各沖洗水閥關(guān)閉后再降低泵出口壓力。

（3）每季度對高壓系統(tǒng)各沖洗閥門進行維護保養(yǎng)一次，發(fā)現(xiàn)有內(nèi)漏情況及時聯(lián)系消漏。

3.3控制高壓甲銨泵串水過程

（1）在啟動高壓甲銨泵前，確認泵出口副線閥關(guān)閉，停泵后出口壓力由15.0 MPa降至0.3 MPa后再進行串水。

（2）改變串水方式，將實施前的全開串水閥改為只開5%。同時，將串水導淋閥由5%改為全開，防止泵體憋壓。

4　結(jié)語

尿素裝置運行中，蒸汽冷凝液電導率時常會高于15 μS/cm，冷凝液就地排放，增加了裝置能耗。同時，蒸汽冷凝液電導率高，對高壓設備和換熱器造成一定的腐蝕，加快了蒸汽鍋爐加熱管的腐蝕，增加了爆管的可能性，并直接影響換熱器和高壓設備的使用壽命，給生產(chǎn)帶來隱患。通過對水解加熱蒸汽管線、高壓系統(tǒng)沖洗水管線、高壓甲氨泵串水管線倒液的控制，有效減少了蒸汽冷凝液電導率超標，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.06.033

TE966

B

1673-5285（2015）06-0119-02

2015－05-06

李文強，男（1982－），本科學歷，工程師，2005年畢業(yè)于寧夏大學化學工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)在中國石油寧夏石化公司三化肥項目部工作，郵箱：wqli-nx01@petrochina.com.cn。