尿素工艺冷凝液回收合理流程.doc

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1、尿素工艺冷凝液回收合理流程摘要：尿素工艺冷凝液在回收过程中由于电导率高、与生水混合，易形成胶状物，导致生水过滤器频繁反洗，浮动床压差增加等故障。为查明形成胶状物的原因，解决回收过程中的问题，采取工业小试的办法,确定了合理回收流程，并运用在工业实践中，对同类型大化肥企业尿素工艺冷凝液回收具有借鉴意义。关键词：尿素工艺冷凝液胶状物回收流程中石化九江分公司化肥厂是一套采用谢尔(Shell)渣油气化制氨、斯那姆(Snam)氨汽提生产尿素的大型化肥企业。其尿素工艺冷凝液经过尿素装置附设的废水处理设施预处理，送往水处理装置二级除盐系统除盐后，直接作为高压锅炉给水使

2、用。但自投产以来，经处理后的废水由于电导率高，以及在回收过程中形成胶状物等原因，不能正常回收利用。既浪费了水资源，又污染了环境。国内同类型化肥企业也未较好利用，有的直接排放，有的高质低用作为低压锅炉给水。1.问题的提出为回收尿素工艺冷凝液，该厂曾经过3次更改回收流程，但均未取得较好效果。2000年6月份将工艺冷凝液与生水混合经过生水过滤器和一级除盐系统(浮动床)处理后进入混床。回收前生水过滤器周期制水量可以达到3×104t以上，回收后批量只能达到5000t,生水过滤器频繁反洗，回收失败。2000年8月工艺冷凝液进入一级除盐系统前，首先进入活性碳过滤，除

3、去大部分有机物及尿素后进入生水过滤器。回收后生水过滤器仍然存在频繁反洗的现象，其间向生水过滤器投加杀菌剂处理也解决不了问题，第二次回收失败。2001年3月份在活性碳过滤器内装填部分树脂，工艺冷凝液经过活性炭过滤后直接进入浮动床，回收不到半月时间，在浮动床阳床底部发现淡黄色的胶状物，从而引起阳床压差增大，并且对树脂产生了污染，被迫停止回收。2.原因分析胶状物形成的因素有两个，一个是尿素工艺冷凝液PH值在5.5左右，对设备管道腐蚀性强，尿素工艺冷凝液中Fe3+含量高，含量达34.4mg/l(具体水质见表1)。另一个因素可能是生水中的腐殖酸引起的，因腐殖酸呈

4、胶体性质,而工艺冷凝液与生水混合后,Fe2+、Fe3+与生水中OH-容易生成Fe(OH)2、Fe(OH)3,该胶体颗粒具有较强的吸附性,腐殖酸就很容易吸附其上形成胶状物。该胶状物与树脂混在一起，增加生水过滤器与浮动床运行压差。表1：尿素工艺冷凝液水质表4Fe3+（mg/l）NH3-N（mg/l）电导（us/cm）PHCO2（mg/l）SO42-（mg/l）CL-（mg/l）34.428.9880-1805-626.383.56.33.合理流程确定既然尿素工艺冷凝液与生水混合形成胶状物，可以按照两种思路进行工业小试，一种与透平冷凝液混合，一种是避开与生水

5、混合，用浮动床单独处理工艺冷凝液。3.1尿素工艺冷凝液进入透平冷凝液系统试验1—除铁过滤器；2—前置阳床；3—混合床图1：与透平冷凝液混合处理工业试验流程按照图1流程进行回收试验，混床运行至72h电导超标（混床出水电导≤0.2μs/cm）,回收工艺冷凝液3600t，混合床运行批量为1.3×4104t。在回收过程中，前置阳床很快被穿透，电导迅速上升至23μs/cm。回收期间混床电导率变化趋势见图2。从图2可看出，在0~40h内，混合床电导率稳定在0.06μs/cm,在40~48h内电导率急剧上升，通过对混床反洗分层混脂后，又能维持运行15h。通过反洗可将

6、混床中阴树脂吸附的CO2暂时洗脱，但随着运行时间的延长，CO2累计作用使得反洗失去作用，加之前置阳床易击穿，电导率去除率低，从而加重了混合床运行负担，混床周期制水量下降幅度较大，再生频率增加，酸碱消耗剧增，回收几乎没有效益。图2：回收期间混床电导率变化趋势3.2尿素工艺冷凝液单独进入浮动床系统试验将尿素工艺冷凝液按图3流程单独引入浮动床（该床采用双层双室浮动床，原设计只处理生水）进行工业试验。从回收的情况来看，浮动床出口电导可降至1.5μs/cm以下（脱碳风机开停影响不大），对后续混床没有产生影响。电导率变化趋势见图8。1—除铁过滤器；2—阳浮动床；3

7、—阴浮动床；4—混合床图3：浮动床回收工艺冷凝液流程图图4：浮动床回收工艺冷凝液电导率变化趋势从图4可看出，阴床出口电导率稳定在1.6μs/cm，并且呈下降趋势，电导率去除率达98%以上，经过阳床和阴床处理后，出水优于一级脱盐水水质，对混床批量没有影响。4.工业应用及效益估算4.1工业应用效果根据工业小试的试验结果，2003年9月对回收工艺冷凝液流程进行改造，增加除铁过滤器（φ=1200mm,H=1000mm）、阳浮动床（φ=1600mm,H=4000mm）、阳浮动床（φ=1600mm,H=4000mm）。浮动床采用单层单室，阳树脂型号选用D001×7

8、，阴树脂型号选用201×7，装填量分别为4m3。2003年10月投入运行，浮动床出口电导率变化