军民两用技术与产品
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1.5 万 t/a三聚氰胺项目尾气回收装置技术改造

    摘要: 1.5t/a尾气回收装置是与北京清大华业设计的低压气相淬冷一步法生产三聚氰胺联产装置,由中国成达化学工程公司设计,是目前三聚氰胺生产行业采用的氨回收利用、优化三聚氰胺化工生产及长周期稳定运行的亮点工程,备受生产厂家的青睐。本文根据尾气回收装置工艺及生产特点,分析了生产过程中的一些不足及存在的问题,阐明了技术改造的内容及实施方案。

关键词:三聚氰胺 尾气回收;腐蚀;防腐空气;防腐空气洗涤器;防爆;技术改造。

1.  工艺简介 

           从三聚氰胺装置来的尾气,主要成份为氨和二氧化碳的混合物,通过降温吸收生成甲铵液,经尾吸泵送至氨水槽,然后又经甲铵液升压泵加压送入甲铵液缓冲罐,与来自解吸气吸收器的甲铵液混合,经甲铵泵加压,大部分送入二氧化碳分离塔,一小部分进入解吸塔顶作回流降温用。甲铵液在二氧化碳分离塔内大部分被分解为氨气和二氧化碳气体,气体中氨被塔中部、上段两路加水洗涤下来,部分二氧化碳气经压力调节阀放空,完成氨碳的部分分离。

     二氧化碳分离塔底部排出液经减压至解吸塔上段第二层填料顶部,溶液中的氨和二氧化碳被来自塔釜的蒸汽汽提出来,塔底含氨量极低的解吸废水经换热后,大部分经废水泵加压后分两路进入二氧化碳分离塔洗涤被分离出的氨气。出解吸塔顶的气体在解吸气吸收器中,用来自氨精馏塔的浓氨水鼓泡吸收,解吸气中的二氧化碳几乎被全部吸收下来,极少部分进入氨精馏塔被浓氨水吸收下来,完成氨和二氧化碳的完全分离。气相中富余的氨被采出,液相靠位差流入甲铵液缓冲罐。

2.  工艺特点

尾气回收装置的主要介质是甲铵液,在正常操作工况下其腐蚀性很强,对设备、管件等损害相当严重,因此本装置对设备、管件等材质的要求较高,对焊接材料及焊接工艺的要求也很严格。所以腐蚀问题解决不好,必将影响到装置的运行周期、氨的回收率及增加设备的维护费用,这无疑给生产厂家带来负面效益,因此,妥善处理腐蚀问题势在必行!

3.  尾气回收装置的技术改造.

3.1.  从氨冷凝器(C0107)气体出口管线来的气体中含被氨饱和的空气,经压力调节阀减压至0.85Mpa(A)入防腐空气洗涤器的壳侧,同时在壳侧加入向氨精馏塔加水管线来的解吸废水作吸收剂,在此气体中的氨大部分被吸收,吸收热由加入管程的冷却水移走,而壳程的气/液混合物入住于防腐空气洗涤器上部的分离器分离,氨水经液位调节阀进入解吸气吸收器C中,气体至解吸塔上段(在此管线上增加一补充空气管线,其正常补气量为0NM3/h,最大5NM3/h)。在防腐空气洗涤器分离器上部设置有防爆装置(防爆阀),万一气体进入可燃爆区且爆炸,防爆阀打开,将气体泄入防爆阀上部的隔爆区,压力泄低后防爆阀自动复位,不会影响正常生产。分离器及隔爆区的设计压力将能承受爆炸后的压力升高值。

3.2 . 安全性分析及措施

3.2.1 . 氨气是可燃气体,常温常压下,在空气中的爆炸下限为15.7%,上限为27.4%(体积比),虽然氨/空气混合物不易爆炸,但仍存在爆炸的危险性,因此在设计上尽可能使洗氨后的气体不进入可燃爆区,但设计上也必须考虑万一进爆炸区后发生爆炸,也不会对人员和设备带来损害,上述防爆结构在中小型尿素装置中已采用,实践证明是有效的。

3.2.2. 氨/空气混合物随着压力增高,爆炸上﹑下限之间的范围也随之扩大,同时随着压力增高,爆炸激活能量越小,也就是越容易发生爆炸,因此流程设计上将防腐空气洗涤器操作压力降至0.8~0.85MPa(A).

3.3 . 增设防腐空气洗涤器后,防腐空气将在下述设备之间构成闭路循环:


4.  技改后对装置的影响

通过此项技改增设防腐空气洗涤器后,对该装置的设备、设备内填料及管件等的腐蚀程度大大减弱,但氨压缩机的功耗及冷却水的消耗均有所增加。

5.    结束语

通过该项技术改造,明显降低了设备及其它材料的损耗,减少了维修费用,延长了装置的安全稳定运行周期,从而大大提高了氨的回收率,为企业创造更大经济效益具有很大的现实意义。

 

 参考文献:

 

     1. 潘兆鸿、 李虹等编著. 小型尿素生产工艺. 四川科学技术出版社,1995


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