CO2汽提法尿素装置热能回收的一些认识.pdf

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1、化工设计通讯第４０卷第２期·４６·ChemicalEngineeringDesignCommunications２０１４年４月尿素生产技术CO2汽提法尿素装置热能回收的一些认识石殿雄［甘肃刘化（集团）有限责任公司，甘肃永靖７３１６０３］摘要：结合实际生产情况，探讨CO２汽提法尿素装置热能回收的一些措施。关键词：CO２汽提法尿素装置，脱氢单元；高压调温水；热能回收中图分类号：TQ４４１畅４１文献标志码：B文章编号：１００３‐６４９０（２０１４）０２‐００４６‐０２SomeUnderstandingsofHeatRecoveryintheC

2、O２StrippingUreaPlantSHIDianxiong‐[GansuLiuhua(Group)Co.,Ltd.,YongjingGansu７３１６０３,China]Abstract:BaseonactualproductionintheCO２strippingureaplant,discusstheheatrecoverymeasures.Keywords:CO２strippingureaplant;dehydrogenationunit;high‐pressuretemperatureadjustwater;heatreco

3、very在尿素生产过程中，尿素混合液需用蒸汽加其流程为，CO２压缩机五段出口送来的１１０℃左热进行分解，而分解产生的大量高温气体，需用右的CO２气体，经CO２加热器用２畅５MPa的蒸循环水冷却，并最大化地对物料进行回收以降低汽加热至活性温度１５０℃后，进入脱氢反应器；消耗。CO２汽提法尿素装置生产过程中有很大出脱氢反应器的CO２气体温度上升到１８０℃左一部分热能没有得到回收利用，而是依靠循环水右，经CO２冷却器用循环水冷却至１２０℃左右，（冷却）将其带走，造成了热能的较大浪费。同再进入CO２汽提塔。CO２冷却器为U形管式，时，大量的热能

4、被循环水带走，使冷却水温度升CO２气体走管程，循环水走壳程。在生产中，高，造成了冷却设备列管的结垢，影响其换热效CO２气体被循环水冷却后，冷却水回水温度大果。如果长时间运行，对产生结垢的设备不做清幅升高，管间结垢严重，冷却效果降低。为此，洗处理，结垢会越来越严重，甚至于最终将冷却需利用停车机会，多次对CO２冷却器进行化学设备结垢堵死而不能使用。冷却设备结垢后处理清洗；由于管间靠近中心位置结垢严重，化学清困难，需经过较长时间的化学清洗才能清除，这洗作用不大，只是将管间外侧的结垢清洗掉，投样又会造成设备不同程度的腐蚀；化学清洗次数运半年后，

5、即会使冷却水主副线阀全开，而冷却越多，对设备的腐蚀就越严重。在CO２汽提法后的CO２气体温度仍高于１２０℃。为能更好地尿素装置中，热能的回收和设备的结垢问题主要回收这部分热能，以降低系统蒸汽消耗和冷却水体现在脱氢单元和高压调温水单元。笔者结合实消耗及减缓冷却设备的结垢，可对CO２脱氢单际生产情况，谈谈对CO２汽提法尿素装置生产元进行如下改造。过程中热能回收的一些认识。1畅1增加CO2气－气换热器（图１）CO２压缩机五段出口送来的１１０℃左右的1脱氢单元热能回收利用CO２气体，先进入CO２气－气换热器，与脱氢由于CO２汽提法尿素装置采用脱

6、氢技术，反应器出来的高温CO２气体换热后，进入CO２收稿日期：２０１３‐０８‐０４作者简介：石殿雄（１９６７－），男，甘肃康乐人，助理工程师，在刘化公司生产部工作。第２期石殿雄：CO２汽提法尿素装置热能回收的一些认识·４７·加热器，利用２畅５MPa的蒸汽加热到１５０℃后，却器采用高压调温水进行冷却，而高压调温水经再进入脱氢反应器进行脱氢反应；温度升高到循环水冷却降温后循环使用。其流程为，高压调１８０℃后，进入CO２气－气换热器与压缩机五段温水经高调水泵增压后，经高调水冷却器换热，出口来的CO２气体换热后，再进入CO２冷却器，控制温度在１

7、１０～１２０℃之间，进入高压洗涤器进一步降温到１２０℃后进入CO２汽提塔。冷却器，经换热后温度升高到１３５℃以上，再返回到高调水泵进口循环使用。高压调温水经高调水冷却器冷却过程中，由于其温度较高，循环水在冷却器列管中易结垢，降低冷却效果，影响系统的长周期稳定运行；且冷却器列管结垢后工艺处理困难。高压调温水回水温度在１３５℃以上，用循环水冷却至１１０～１２０℃之间，需用大量的循环水进行冷却，大量图１增加CO２气－气换热器后脱氢单元流程的热量由循环水带走，循环水温度升高，造成循该流程利用脱氢后１８０℃的CO２气体加热环水及热能的浪费。１１０

8、℃的进料CO２气体，使其温度上升，减少在实际生产中，当生产负荷较低时，低压汽CO２加热器加热所需蒸汽用量，同时使出脱氢包需补入大量的蒸汽，用以控制低压汽包的压反应器１８０℃的CO２气体被１１０℃的CO２气体