3.1 工艺方面的原因
据系统运行数据不难发现,排放工艺冷凝液中的尿素含量基本上能满足设计要求,但氨含量明显偏高,这表明尿素水解塔(DA502)水解尿素的能力是没有问题的。那么,尿素废液氨含量偏高的原因应该是工艺冷凝液中的氨未得到有效处理(汽提、解吸)。
整个解吸水解系统分为解吸和水解2个过程。解吸是吸收的逆过程,处理尿素生产中的工艺冷凝液,一般是在解吸塔(DA501)底直接通入蒸汽,工艺冷凝液预热后从塔顶送入,只要其NH3和CO2的平衡分压大于气相中相应的分压,即可将液相中的NH3和CO2逐出。高温和低压有利于解吸,解吸塔(DA501)的操作压力稍高于分解系统的压力,以保证系统的稳定运行。
ACES尿素工艺解吸水解系统解吸段主要由工艺冷凝液预热器(EA504)和工艺冷凝液汽提塔(DA501)2台设备组成。EA504的主要作用是利用DA501底部出来的工艺冷凝液将来自蒸发工段的工艺冷凝液预热到130℃,而实际上目前预热器出液温度(T506)基本上在120℃以下,由于工艺冷凝液进料为泡点进料,这就会造成DA501进液中氨含量偏高,DA501顶部几块塔板(尤其是顶部第1块塔板和第2块塔板)气液相间的传质传热推动力达不到设计要求,造成进入DA502的工艺冷凝液中氨含量超标;而在DA502中,主要进行尿素水解反应,氨将存在于整个液相中,随着尿素水解反应的进行,液相中的氨含量继续升高,进入到DA501下部后,液相中氨含量超出DA501下塔的设计处理能力,从而使最终排放的工艺冷凝液中的氨含量超标。