浅谈溴化锂冷水机组在氨汽提中的作用
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摘 要:由于合成来到尿素装置的液氨温度控制在30-40℃,使尿素装置中压后系统压力偏高,目前控制在17.5-18.5bar之间(设计压力为15.7bar),同时中压系统放空氨含量偏高,夏季中压放空氨含量在15%,冬季中压放空氨含量在10%,造成一定的经济损失和环境污染。
关键词:溴化锂冷水机组;温度;放空量
河南能化集团中原大化公司尿素装置,是国内第一套斯纳姆氨汽提尿素生产工艺,设计生产能力达1760T/D。1990年5月份投产。为了降低中压放空的氨含量,确保环保管理合格,我公司利用溴化锂冷水机组制得的冷水将合成来液氨液氨温度降低,一方面使尿素中压系统的压力得以控制,确保系统的安全稳定运行;另一方面使尿素的中压放空氨含量控制在1%-2%以下,保证环保排放合格。
1 冷水机组的必要性
1.1 液氨温度的影响
在实际生产中,液氨温度是影响中压放空的一个重要因素,由于合成来液氨温度控制在30-40℃,使尿素装置中压后系统压力偏高,中压系统放空氨含量偏高,夏季中压放空氨含量在15%,冬季中压放空氨含量在10%。
1.2 影响系统水平衡
甲铵喷射器是利用高压液氨作为动力来循环甲铵溶液的,当液氨温度上涨,密度降低,高压氨泵P101的打量降低,使P101出口压力下降,合成回路的甲铵溶液不能带入到合成塔内,导致系统水平衡失调。
1.3 影响尿素产量
夏季受制于中压系统压力,当循环水温度≥33℃将会影响尿素负荷,经过统计,每年因循环水温度高造成中压系统超压,影响负荷为60天左右,以每年60天计算,每年影响尿素产量:30*24*2.5+30*24*4=4680吨。
2 技改方案
该改造项目主要内容是利用大小尿素解析冷凝液余热驱动溴化锂机组,制取10℃以下的冷水,冷水送往换热器,作为氨冷器E555的冷却水,合成来液氨经E555冷却后,液氨温度由40℃降至25℃,送入氨储槽V105。方案如下:
3 机组工作原理
3.1 工作原理
溴化锂冷水机组是在真空条件下,冷剂水(制冷剂)在蒸发器传热管上,蒸发吸收传热管内水的热量,传热管内的水放出热量后,变成冷水送往出口。冷剂水蒸发后,蒸发器内压力上升,当压力升至一定值后停止蒸发,溴化锂溶液吸收水蒸气的能力很强,采用溴化锂溶液连续吸收冷剂蒸汽,就可维持蒸发器内较低的压力。
3.2 冷水机组注意事项
①制冷机进行抽气操作时,机组不能离开人,以防突然停电,真空泵油和空气进入机组内部。(突然停电后,马上关上1、2、3抽气阀,当然不排除电气元件的原因),不能让空气进入机组内,特别是调整阀门后必须拧紧阀盖等螺丝;②小心操作手动抽气阀和各种服务阀;③热水型制冷机停机时必须把热水阀全部关闭,以防止高发结晶;E131走副线;④如果冷冻机因故障停机,故障排除前不许重新启动;⑤不要让液体(水、冷剂水、吸收液)浸湿电气元件及有腐蚀性气体腐蚀电气件;⑥在机组运行前要对冷水系统、冷却水系统进行检查,确保在运行过程中不出现缺水现象(特别是冷水、冷却水没有自動补水装置的用户更需引起注意);⑦要定期检查各感温管的内部是否有油,以确保检测温度的准确度,有利于机组的正常运转;⑧开机前检查控制柜里面的开关所处的位置;⑨及时进行抽气操作,每周一次30分钟(但最好是每天开机前抽真空效果最佳,长期停机期间,需要按时抽真空,每周一次);⑩机组稀释运行中还保留一定冷冻能力,因此完全停机前不要关闭空调系统;冷水、冷却水必须循环,防止冻坏铜管和发生结晶现象;?及时清洗各水系统的过滤器等水处理设备;?冷水机组冬季停机保养时必须放干净系统的水,防止冻破铜管;?定期检查机组的各系统。
4 运行成效
4.1 运行效果
2017年8月11日冷水机组投运后,中压系统压力平均下降0.5bar,合成来的液氨温度由40℃降至25℃,夏季中压放空氨含量由25%降至2%以下,冬季中压放空氨含量由12%降至1%以下,每年可以减少排放到大气的氨量为597.6吨,远低于国家排放标准。
4.2 改造后节约氨损耗
以尿素装置夏季运行3个月,春、秋、冬季运行7个月统计。改造前夏季每小时的氨损耗为:800*25%/22.4* 17=151.8kg/h。改造后夏季每小时的氨损耗为:612*2%/ 22.4*17=9.3kg/h;3个月减少氨耗损失:(151.8-9.3)kg*24*30*3=307.8吨;每吨液氨按2800元计,夏季节约氨损失:307.8*2800=86.2万元;改造前春、秋、冬季的氨损耗为:682*12%/22.4*17=62.1kg/h;改造后春、秋、冬季的氨损耗为:606*1%/22.4*17=4.6kg/h;7个月减少氨耗损失:(62.1-4.6)kg*24*30*7=289.8吨;每吨液氨按2800元计,春、秋、冬节约氨损失:289.8*2800=81.2万元;每年可节约氨损失167.4万元。
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