化工设计通讯 合成氨与尿素 Ａｍｍｏｎｉａ ａｎｄ Ｕｒｅａ 第４２卷第８期 ２０１６年８月 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 循环水系统运行中存在的问题及处理 刘宁娟 （青海盐湖股份有限公司化工分公司，青海格尔木８１６０００） 摘要：对生产运行过程中出现的问题进行了总结分析，提出了循环水系统的优化措施，实现了尿素装置的稳定运行。 关键词：循环水；冷却器；全压式高速排气阀；封头；制约 中图分类号：ＴＱ０８５．４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３—６４９０（２０１６）０８－０００３—０２ Ｔｈｅ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｉｎ Ｔｈｅ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＬｉｕＮｉｎｇ－ｊｕａｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒｕｎ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ，ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｕｒｅａ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ：Ｃｏｏｌｅｒ；Ａｌｌ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｙｐｅ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｅｘｈａｕｓｔ ｖａｌｖｅ；ｈｅａｄ；ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ 自试车以来，循环水系统运行极不稳定，严重影响了尿 素装置的稳定运行，严重制约尿素装置的稳定生产。运行过 程中因循环水问题多次引起停车事故，对尿素装置稳定生产 形成主要的制约因素。 （１）２０１２年试车以来，曾多次发生过循环水压力过低， 位于尿素框架七楼的４巴吸收塔塔底冷却器工艺侧的工艺介质 温度无法降低，致使该工艺液到常压吸收塔后不能将常压吸 收塔内的氨和二氧化碳吸收完全，造成低压系统超压，从而 使蒸发背压，真空度达不到工艺指标，尿素中水分含量增加， 影响到尿素产品质量。 （２）２０１３年１２月１０日，由于合成氨装置循环水用量增大， 造成尿素循环水量不足，压力过大，造成蒸发系统三台表冷 器缺循环水，蒸发系统超压（压力超过了１５０ｋＰａ），造成蒸发 系统无法正常运行，被迫高压减负荷，蒸发短亭。 １尿素装置ｌ１台冷却器设备的主要作用 （３）尿素循环水进入界区流量计显示时有时无，影响对 １）工艺冷凝液冷却器：其作用是水解解吸系统处理合格 后的工艺废水进行冷却，冷却使温度降到５Ｏ℃后，送至热电厂， 消耗的考核。（４）２０１２年至２０１３年期间，由于动力车间倒泵造成回流 作为锅炉补水。 ２）蒸汽冷凝液冷却器：其作用是将蒸汽冷凝液温度由８Ｏ～ 冷凝器上封头垫片及３台蒸发表冷器封头垫片损坏多达２Ｏ次，同时也多次造成高压系统减负荷，蒸发系统停车。 ９０￣Ｃ冷却到４０℃，作为４巴吸收塔上段的吸收液。 ２．２原因分析 ３）４巴吸收塔进料冷却器：主要是将４巴吸收塔给料泵 （１）原设计尿素所使用的循环水与ＶＣＭ装置、合成氨装 送来的工艺液由５６℃左右冷却到４０￣Ｃ，作为吸收塔下段的吸 置、甲碱装置、空分装置及ＶＣＭ／ＰＶＣ冷冻站共用一根循环 收液。 ４）闪蒸蒸汽冷却器：主要是将装置所有蒸汽用户回收的 水管线。对尿素装置而言，由于框架高，所以对循环水的压 力等级要求比较严格，一般设计压力为０：４ＭＰａ。但目前，动 冷凝液进行冷却回收利用。 力车问的泵出口压力０．４ＭＰａ，通过别的装置后，待送到我们 ５）低压调温水换热器：将低压甲铵冷凝器中氨和二氧化 ３ＭＰａ左右。远远满足不了尿 碳反应放出的热量移除，保证低压系统温度、压力在工艺指 车间时的循环水压力已降为０．素的工艺要求，尿素装置涉及到循环水的地方，比如低压以 标内运行。 ６）高压调温水换热器：主要是将高压洗涤器内氨和二氧 及蒸发等几台表冷器，由于循环水压力低，循环水量低，造 成换热器冷却量不足，导致低压超压，蒸发真空度提不起来， 化碳的反应热通过循环水移除，保证高压系统压力、温度正 严重影响尿素的稳定生产以及产品的质量。 常运行。 （２）在拆检该流量计时，发现循环水中所含细菌及藻类 ７）回流冷凝器：其作用是将解析塔内解吸出来的氨进行 回收利用，利用循环水将氨和二氧化碳反应的反应热移除， 较多，循环水流量计采用的是阿牛巴流量计，其节流装置上 的小孔常常堵塞，致使循环水量显示不准确。 保证系统各参数的正常运行。 （３）动力车间送来的循环水通过装置较低的ＶＣＭ车间和 ８）一段蒸发表冷器、二段蒸发表冷器及二段蒸发后表冷 器：其作用是用循环水将一段蒸发、二段蒸发分离器内分离 合成氨车间后，车间框架高处的冷却器循环水到达不了，致 出来的氨和二氧化碳、水汽、甲铵液、尿液进行冷凝，维持 使管路中惰气排不净。在倒泵时经常由于惰气排不净，当两 台泵同时运行时，流量增大，迫使气体空间缩小，气体被压缩， 蒸发真空度。 压力增大，从而将冷却器的上最薄弱的封头垫子冲开，迫使 ９）４巴吸收塔塔底冷却器：采用循环水将４巴吸收塔内反 应的反应热移除，工艺液温度由５６℃左右降到４０￣Ｃ后，作为 系统停车，严重影响装置的正常、稳定生产。３采取的改造措施 常压吸收塔的吸收液。 我车间年产３３万ｔ尿素装置采用传统的斯太米卡邦（Ｓｔａｍｉ— ｃａｒｂｏｎ）二氧化碳汽提法技术，设计生产能力为日产１ ０００ｔ小 颗粒尿素。尿素循环水系统由辅助公用工程动装置动力车间 送出，为了保证尿素装置温度、压力处于正常运行工况，其 用于尿素装置ｌ１台冷却器换热的冷却介质，对工艺介质进行 热交换，其设计参数如表１所示： 表１循环水设计参数 ２运行中出现的问题及原因分析 ２．１运行中出现的问题 １）通过外操对同类装置的厂家进行考察和学习，这两家 都将尿素的循环水设置为的循环水系统，并不与其他车 收稿日期：２０１６－０７－３０ 间共用，这样可以确保高质量的循环水送到相对较高的尿素 作者简介：刘宁娟（１９８３一），女，陕西户县人，工程师，主要从事 框架上。 工艺技术管理工作。 （下转第ｌ２页） ・３・ 第４２卷第８期 ２ｏ１６年８月 煤化工与甲醇 Ｃｏａｌ Ｃｅｍｉｃａｌ Ｍｅｔｈａｎｎ１ 化工设计通讯 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 仪分析四氯邻苯二甲酸酐含量的分析方法完全能够满足研发 ５结束语 综上所述，将四氯邻苯二甲酸酐与氢氧化钠溶液反应生 和生产的需要。 成钠盐，以甲醇和磷酸水溶液为流动相，利用高效液相色谱 ◆－◆ ．－．－．－．－．＿．＿¨－．＿＋。◆一◆－◆・◆一◆－◆一◆－◆＿．＿＋・◆－＂４＂－－◆一◆－◆一◆一◆－◆－◆一◆一◆一＋一◆一◆一◆一◆＿◆＊◆ ◆－．－＋ ◆‘◆。 ● 。’● 。 变送器显示不准或检修时，可以将平常控制流量经验值作为 （上接第３页） 根据我厂的实际情况，我厂ＰＶＣ车间循环水从我装置北 操作依据，保证了系统的稳定运行。３）将尿素框架七楼的４巴吸收塔塔底换热器安装位置 面通过，然而我们厂的ＰＶＣ车间已经将循环水改为的循 环水系统，这样他们原有的一条循环水将会闲置下来，本着 由七楼改到框架五楼（原４巴吸收塔塔底换热器安装位置标 ｌＯＯｍｍ，其中ＥＬ：１０００００ｍｍ为基准面标高， 节省成本与维护稳定生产的原则，我们可以将这条闲置的循 高为ＥＬ：１３８ ２８ ５００ｍｍ，即将换热器位置下移了 环水管线利用起来，将原ＰＶＣ的循环水管线引入尿素装置， 更改后的标高为ＥＬ：１接到原上水管线阀后，加一个ＤＮ８００的闸阀，控制上水。这 对系统稳定运行将得到很大的改善。这样利ＩＦｔ既节省了成本， 又维护了系统，对系统稳定运行必将得到很大的改善，具体 改造改造所需材料见下表２。 表２改造所需材料表 序号 材料名称 材料规格 单位数量 ９ ６００ｍｍ）。 原循环水设计值总量ｐ＝４７９４ｍ ，ＣＯ，压缩机所用 循环水流量：０６ＪＴ０１０２（压缩机凝汽器冷却器）所用ｐ ＝ｌ ４８７ｍ ，０６Ｊ０１０２ａｇｏ／ｃ（压缩机段间冷却器）所用 ＝ ４２５ｍ ，尿素装置所用 ：２ ８８２ｍ ，原动力车间送至ＰＶＣ车 间的循环水有三台，每台循环水泵打量为ｐ＝１ ６２０ｍ ，扬程 Ｈ＝５１．２ｍ。而我车间压缩机在合成氨装置，所用的循环水由 合成氨管路提供。在开两台备一台的情况下，足够供应尿素 的循环水量。 ２）将循环水流量计由阿牛巴形式的流量计改为不和介质 接触的超声波流量计，避免循环水中所带杂物堵塞流量计节 流装置，影响了流量测量的准确性。同时当循环水系统压力 ＋－・● －◆ｍ◆－．＿◆＿◆－◆－．．＋－．＿◆一＋－．－．－．－．－◆一◆－◆－◆－．－．－．４）在循环水冷却器封头垫片容易损坏的回流冷凝器、一 段蒸发表冷器、二段蒸发表冷器上增加了６台全压式高速排气 阀。当动力车问倒泵时，能及时将尿素装置水冷器中未排净 的气体排出，保证了设备的安全，同时也为生产的稳定运行 提供了保证。 ５）将循环水水质作为重点监测的对象，当循环水中杂质、 藻类、微生物含量高时，通知动力车间进行处理。 ４取得的效果 通过２０１４年５月利用大检修期问对循环水系统上水管管网 及全压式高速排气阀进行改造后，经过了半年多的运行，取 得了良好效果。彻底解决了循环水压力低、量不足的瓶颈问题， 尿素低压系统超压，蒸发真空度达不到问题也得以解决；加 强车间的协调管理及操作人员的巡检管理后，设备封头垫片 损坏事故得以解决，尿素产品中水分含量达到了优级品。再 没有出现过因循环水问题导致高压减量，低压超压，蒸发停 车事故的发生，为尿素实现“安、稳、长、满、优”的运行 提供了保障。 ５结束语 综上所述，公用工程系统在尿素生产中起到的作用至关 重要，并且不能忽视，只有保障了各个系统的正常运行，才 能实现整个工艺的稳定，才能减少损失，给企业创造更大的 利润。对尿素装置循环水系统改造后，有效解决循环水压力 低造成冷凝量不足带来的问题，对稳定尿素工艺生产起到关 键性作用。 －．－・－● －◆－－・．．－◆－．＿．＿．－．－＋－◆－◆－◆－．＿＋－．－◆－◆－◆－．－◆－．＿＋ （上接第１０页） ５结束语 通过对高压锅炉给水泵Ｊ４４１Ｃ止推端轴承温度升高情况 进行原因分析，得出的结论是：造成该泵止推端轴承温度升 高的原因很多，分析其原因时，应从操作条件的变化、监测 仪表的状态、设备故障原因等方面入手，通过分析排除法推 断出问题原因所在，为准确及时处理问题提供理论指导。 参考文献 ［１］钱青松，程．设备润滑技术问答【Ｍ］．北京：中国石化出版社， ２０１０，ｌ２０—１２３． 图５轴承润滑油位 样本筛选 －１— ——【２】黄希贤，曹占友．泵操作与维修技术问答【Ｍ】．北京：中国石化出 版社，２００９：５６． ＾ ———～上— —１—： ： 。 １ ’ Ｉ。 １Ｉ 厂ｊ１ ．Ｉ ｌ ＼． ｎ． ［３】王朝晖．泵与风机［Ｍ］．北京：中国石化出版社，２００７：１３—１９． ［４］宋天民．炼油厂动设备［Ｍ］．北京：中国石化出版社，２０１０：７０．７６． 【５１王邦旭．ＢＣＬ５０７压缩机轴位移故障分析与处理措施［Ｊ】．化工设备 Ｉ ：Ｉ ：Ｉ Ｉ ： Ｉ ：ｌ 。 Ｉ 。： 与管道，２０１４（６）：５０—５４． ［６］余国琮．化工机械工程手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３：９－２４ Ｉ 一 ： ． ｌ。 ： ： １ ． ： Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ： １ ： Ｉ １ Ｉ ： 。 Ｉ Ｉ ： ． ． ： 。 图６ 高压锅炉给水泵Ｊ４４１ＣＡ＇－推端轴承温度 ・１２・
