复肥厂成品缩二脲增加的原因及控制措施

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1、复肥厂成品缩二脲增加的原因及控制措施潘浩（青海云天化国际化肥有限公司,青海西宁）摘要：我公司一、二期尿素装置自投产至今尿素成品中的缩二脲含量一直维持在1.1%左右，无法达到优等品尿素缩二脲含量＜0.9%的标准。对此，集团公司组织云天化股份领导、专家与青海云天化技术和管理人员以及中寰设计人员分析研究尿液装置成品缩二脲高的问题召开专题会议，针对在不同生产负荷下的缩二脲生成分析的基础上，针对低负荷、蒸发系统缩二脲生成情况等情形，分析缩二脲生成的特点，提出了相应的控制措施。关键词：尿素；缩二脲；分析；控制正文：我公司一、二期尿素均为日产10

2、00吨尿液装置，由北京中寰工程项目管理有限公司设计，采用斯塔米卡邦二氧化碳汽提工艺，一期装置于2010年6月26日一次投料开车成功，二期装置于2011年7月5日一次投料开车成功。投产后至今，因我公司装置蒸发造粒上塔管道距离达到138.4m以及操作不稳定等因素，尿素成品中的缩二脲含量一直维持在1.1%左右，无法达到优等品尿素缩二脲含量＜0.9%的标准，至能维持在合格品范围内，严重影响了公司的经济效益。针对这种情况，公司邀请云天化股份公司专家以及设计单位相关人员与复肥厂技术人员共同从生产负荷，蒸发系统上塔流量、蒸发系统的操作控制等几个方

3、面的查找原因，制定控制缩二脲的措施。一、缩二脲生产的机理7/7缩二脲是尿素生产过程中的副产品，为尿素缩合反应的产物。在整个尿素生产的过程中，都有缩二脲生产反应的发生，其反应式为：2CO（NH2）2=NH2CONHCONH2＋NH3－Q影响缩二脲生成的主要因素有：（1）、温度；（2）、尿液浓度；（3）停留时间；（4）氨分压温度和尿液浓度愈高，缩二脲生成量愈大；尿液在设备内的停留时间愈长，生成的缩二脲量愈大；尿液中的氨对缩二脲生成有抑制作用，氨分压愈大，缩二脲生产量愈少。二、原因分析1、复肥厂尿素生产工序主要分为尿素高压合成、高压分解回

4、收、低压分解回收、蒸发提浓、造粒工序。在不同负荷下，缩二脲在各工序中的生成情况见表17/7从表1可以看出系统在高负荷时，缩二脲相比比较容易控制，低负荷下缩二脲生成可以保证在合格品的范围内，但无法到达一等品、优等品。在高低压系统中，虽然反应温度较高，但由于系统内的游离氨含量较高，累计生产缩二脲的相对比例并不大，而在蒸发系统虽然控制温度没有前系统的高，尿液在设备内的停留时间也没有在前几个系统内的停留时间长，但是由于尿液浓度比较高，游离氨含量少，所以在蒸发系统以及上塔管道内的缩二脲生成量是前几个系统的1.5～2倍，所以蒸发系统的操作控制是

5、降低缩二脲的重中之重。2、设计原因复肥厂尿素装置为配合后续年产40万吨NPK装置生产的要求，在蒸发系统设计为两条上塔造粒管道，单塔造粒管道设计满负荷为28t/h，装置负荷在低于80%高于70%的情况下无法满足双塔同时造粒，只能维持单塔运行，但单塔运行生产满负荷后又无法与前系统负荷匹配，无法将生产出的尿液全部送去造粒，造成尿液贮槽液位不断上涨，液位至50%左右，为防止尿液槽液位过高尿液停留时间过长又必须开双塔运行，双塔生产运行后尿液贮槽液位拉至低限后停塔运行，这样单塔、双塔频繁切换运行，在开停塔时必然造成蒸发系统操作工况波动，使产品质

6、量无法稳定在一个区间。3、蒸发系统运行工况分析；对不同负荷下对蒸发系统单双塔运行工况试验记录，首先在65%负荷下单塔满负荷运行，而后在80%负荷下双塔各稳定在70%负荷连续运行见表27/7从表2可以看出：（1）、装置65%负荷下，尿液槽液位在80%左右高限控制，西塔满负荷生产上塔尿液量维持在27t/h，缩二脲稳定7/7在1.1%左右，无法到达一等品范围。（2）、装置80%负荷下，尿液槽液位在10%～20%低限控制，西塔上塔尿液流量维持在19.5t/h。西塔上塔尿液流量维持在19.5t/h，缩二脲稳定在1.0%以下，可以保证一等品范围

7、内，偶尔可以达到优等品的范围内。（3）、装置负荷在65%或在80%，只要二段蒸发温度控制超过135℃以上，缩二脲只能保证在合格品范围内，无法达到一等品范围。4、蒸发系统熔融泵无取样口蒸发系统熔融泵没有设计取样口，无法对上塔造粒之前尿液中的缩二脲含量进行分析。5、造粒喷头转速控制在中控室无显示，中控人员无法及时有效的对造粒喷头进行调节。6、造粒塔无清料人员入口，进造粒塔清料存在安全隐患7、造粒塔百叶窗强度不够并且安装角度错误8、造粒塔百叶窗漏料多三、讨论确定的方案1、独立生产尿素产品时，二段蒸发出来的熔融尿素通过单泵、单管线和单塔造粒

8、模式运行，提高上塔管道内的尿素流速。减少尿液在上塔管道内的停留时间；2、在开单塔和双塔造粒时，记录东西塔流量、分析尿素贮槽、二段蒸发出口、东、西塔底产品的缩二脲和计算各工况下的熔融尿液在管道内的流速；7/73、尿素做到负荷必须在全部消