尿素车间操作规程.docx

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尿素车间操作规程

第一章通用规则

1、本岗位操作人员的职责

①对本岗位不正常的设备、不准确的仪表电器或通讯设施，有权向当班班长提出修理、更换维修。

②有权制止未经主管部门批准的外来人员进入本岗位，有权制止经主管部门批准的实习人员擅自操作。

③对突发的重大事故苗头，班长不在或来不及请示时，有权自行处理到“安全状态”，事后应立即汇报班长。

④有权向上级提出技术操作上的不同意见，但对未经主管部门批准而改变或违背技术操作规程的行为，有权制止并举报。

⑤对扰乱本岗位的正常工作秩序及损坏本岗位设备、管道、阀门，妨碍清洁生产等行为，有权制止或要求恢复原状。

⑥因其它岗位条件变化而影响到本岗位正常操作时，有权要求恢复正常条件。

各岗位之间要相互配合，协调生产。

2、本岗位操作人员的责任

①不经当班班长的许可，不得擅离职守。

经许可离开操作岗位时，应将生产情况及设备运转情况交接给责任人，交接清楚方可离开。

②操作工应认真、严肃地填写各项原始记录。

要求书写工整，数据真实，不得随意涂改。

③对实习人员和参观人员有技术指导和讲解的责任。

3、交接班制度

①严格交接工艺指标的执行情况，设备运行状况和跑、冒、滴、漏情况，对重要控制部位要一点一点交接，主要指标参数要一个一个地交接，详细记录并履行签字手续。

②交班者应稳定操作，为接班者创造良好的生产条件，写清记录。

有责任向接班者介绍本班生产及事故情况，接好本岗位的环境卫生。

③接班者应提前半小时进入岗位，进行全面的检查，查看记录，了解情况，并提前15分钟参加班前会。

接班者有权询问上一班生产情况及事故情况。

④出现事故或不正常情况时，应认真记录、总结，详细交接，以便吸取经验教训，不得隐瞒。

⑤交班时遇到不正常情况，必须处理完毕后方可交班。

若不正常情况短时间内不能处理完毕，经交接双方协商后，写好交接记录方可交班。

⑥岗位工器具及防护用具等，应妥善保管，逐个盘查检点、认真交接，外借应有记录，丢失、损坏应做好交接记录，并按有关规定处理。

⑦坚持做到“五不交”。

4、岗位联系

①经常与分析岗位了解各项分析数据，保证系统各项分析指标在规定范围内。

②经常与CO2压缩机、脱碳岗位联系，了解气质、气量的变化情况及仪表空气，保证入塔CO2气质、气量均匀稳定，及仪表空气的稳定供应。

③经常与泵房岗位联系，了解各泵的运行情况，及各相关储槽的液位。

④要与蒸发岗位协调配合，尤其是在停车时或系统加减量时，应保证稳定生产。

⑤注意与锅炉岗位联系，了解蒸汽情况，保证蒸汽压力在指标内。

⑥注意与合成氨库联系，保证尿素供氨的压力，并严防将气氨送到尿素界区。

与氨回收岗位联系，了解氨水的供应情况。

⑦经常与电工、仪表工等联系，保证DCS及变频器、仪表等的正常运行和调节使用。

⑧注意与循环岗位的配合，保证系统安全稳定运行。

⑨与包装岗位联系保证成品尿素包装入库。

⑩若本岗位发生故障，应及时向上级（班长、调度、车间领导）和有关岗位联系，紧急情况下，可以采取相应的紧急措施，确保系统安全。

第二章尿素合成工段操作规程

第一节岗位任务

将合成氨系统来的液氨与二氧化碳经加压在高压设备内反应得到尿素熔融物，用原料CO2气在合成压力下将尿素熔融物汽提，使其中的氨基甲酸铵分解，返回合成系统，洗涤从尿素合成塔出口的气体实现合成压力下的冷凝回收，未反应和未转化成尿素的氨基甲酸铵溶液经低压段分解分离，回收循环返回合成系统，经过逐步分解，蒸发，浓度约99.7％的尿液送往造粒塔造粒。

第二节基本原理

一般合成尿素的反应是在液相中分两步进行的：

第一步，将液氨与CO2在高温高压作用下生成液体氨基甲酸铵，即甲铵生成反应：

2NH3（液）＋CO2（气）NH4COONH2（液）＋117.17KJ是强放热反应，反应速度很快，容易达到化学平衡。

第二步：

甲铵脱水反应：

NH4COONH2（液）CO（NH2）2（液）＋H2O（液）－15.48KJ为微吸热反应，主要在液相中进行，且为控制反应。

在工业装置中实现第一、二步反应，对于CO2汽提来说是将甲铵生成及甲铵脱水这两个反应主要分别在高压冷凝器及尿素合成塔中进行的。

第三节工艺流程概述

①原料的压缩和净化

氨的净化和输送

原料液氨从水管理车间氨库送来，温度约为30℃，进界区压力约2.156MPa（绝）。

液氨进入液氨过滤器，除去液氨中夹带的固体杂质和油类，然后进入液氨缓冲槽、高压液氨泵。

为了避免高压液氨泵的汽蚀，液氨温度至少比操作压力下的沸点低10℃，用高压液氨泵把液氨增压到约16.0MPa（绝）。

将液氨送入高压喷射器，流量可以从高压液氨泵入口的流量记录仪上读得。

二氧化碳气体的压缩与净化

二氧化碳气自合成氨装置脱碳工段送来，其中CO2≥98.5%（体积），O2含量0.75-0.85%（体积），压力约为0.102（绝）MPa，温度≤40℃。

注

（1）MPa（绝）—表示绝压，MPa—表示表压。

二氧化碳先通过一个带有水封的二氧化碳液滴分离器，将二氧化碳气体中的水滴除去，然后进入二氧化碳压缩机。

为防止尿素生产系统设备腐蚀，采用了空气防腐法，二氧化碳压缩机是六列六缸对称平衡型压缩机，二氧化碳气体经过一、二、三段压缩后，压力约为2.1MPa（左右），温度约40℃，进入脱硫装置使二氧化碳气体中硫含量≤1mg/m2（Vn）。

二氧化碳最终压缩到14.7MPa（绝）进入二氧化碳气提塔底部。

②合成

经溢流管漏斗而离开尿素合成塔的反应混合物，用手动液位调节阀使之排至二氧化碳汽提塔，在汽提塔中用液体分布器把反应混合物分配到汽提管内，后经高压二氧化碳压缩来的CO2气体和反应混合物在CO2汽提塔内逆流通过汽提管，引起氨分压降低，其结果使甲铵开始分解，从高压蒸汽饱和器来的2.158MPa（绝）蒸汽在汽提管外面加热，以提供甲铵分解等所需之热量，蒸汽压力由高压蒸汽饱和器的压力调节阀进行控制，使得出二氧化碳汽提塔底部溶液中含氨量约为6～8%（重量）。

由于汽提塔入口CO2气体温度相对较低，使得汽提管中由上向下流动的液膜温度从180℃～183℃下降至165～175℃，为了防止二氧化碳气体窜入低压循环系统。

汽提塔底部设计有液位调节系统。

汽提塔壳侧的蒸汽冷凝液排到高压蒸汽饱和器，再由此将蒸汽冷凝液经液位调节器送入中压蒸汽饱和器。

汽提塔顶部出来的气体送入高压冷凝器顶部，液氨也送到该设备的顶部，其量要调节到使合成塔出口液体中的NH3/CO2摩尔比为2.9～3.2。

在高压冷凝器顶部，上述两种物流相混合并且分配到冷凝器内，该高压冷凝器设有垂直列管，管内走甲铵液，壳侧为蒸汽冷凝液和蒸汽，当列管内NH3与CO2发生冷凝并反应生成氨基甲酸铵时，放出的热量用于壳侧产生低压蒸汽，产生的低压蒸汽返回蒸汽包，在此分离掉所夹带的冷凝液后，借压力调节器送入低压蒸汽系统，大部分低压蒸汽用于后续工艺过程，多余部分送往界区外部。

蒸汽包压力的变化，意味着改变高压冷凝器壳侧温度，影响着管侧氨基甲酸铵的生成反应，正常的压力整定，应使部分NH3与CO2将在合成塔中发生反应，以控制合成塔顶部的温度为180～183℃。

在到高压冷凝器去的液氨管线上设有高压喷射器，同时也与高压洗涤器甲铵液出口管线相连接，高压喷射器的作用是保证从高压洗涤器来的甲铵液经过高压冷凝器循环回到尿素合成塔，这样增加了高压冷凝器的液体负荷，也就提高了甲铵冷凝温度。

由高压冷凝器底部来的甲铵液、氨和二氧化碳混合物进入尿素合成塔底部。

为了避免塔内液相返混和改善气液相之间的接触，合成塔内设有十三块筛板，CO2转化率约为58%

反应混合物通过溢流管流到汽提塔，合成塔液位保持在溢流管漏斗上面至少1米，以防止CO2气体倒流，液位由手动控制阀调节。

含有未转化的NH3和CO2以及约6～8%的惰性气体由合成塔送入高压洗涤器。

在高压洗涤器中，NH3和CO2得到充分的冷凝，在高压洗涤器下部设有换热段，为避免在此冷凝过度，故换热器的壳侧采用热水来冷却，热水循环在一个密闭的加压系统中进行，用热水循环泵将热水先后流过高压洗涤器，底部循环加热器及热水循环冷却器，热水取走了高压洗涤器中甲铵的生成热与冷凝热，从而使热水的温度由125℃加热到140℃，此热量在热水循环冷却器中移去，在此热水再次从140℃冷却到125℃，在这个密闭循环系统中，温度是用控制流过热水循环冷却器的液量而自动控制的。

在高压洗涤器中，不冷凝的气体进入上段，由高压甲铵泵把循环工序的甲铵液打到高压洗涤器，用循环系统来的甲铵液洗涤回收NH3和CO2，洗涤后的气体经0.4MPa吸收器吸收后，惰气经放空筒而排入大气。

所生成的温度约165℃的甲铵液从高压洗涤器溢流入高压喷射器，再经高压冷凝器返回合成塔。

③循环

离开汽提塔底部的尿素一甲铵液经液位调节并膨胀到0.294Mpa（绝）。

由于膨胀的结果使溶液中残存的部分甲铵分解，所需热量由溶液自身供给，使其溶液温度降低，气液混合物喷洒到精馏塔填料层上。

尿素甲铵液从精馏塔底部送到底部循环加热器，在此用低压蒸汽加热，将尿素甲铵液温度提高到135℃使溶液中的甲铵再次发生分解，汽液相进入精馏塔下部进行分离，气相通过填料床层被较冷的尿素溶液所冷却，气相中的水蒸汽则部分冷凝。

离开精馏塔的气体以及由解吸工序回流泵送来的解吸气冷凝液分别进入低压甲铵冷凝器的底部，在低压甲铵冷凝器内氨与二氧化碳被吸收并反应生成氨基甲酸铵，为了移走低压甲铵冷凝器中的冷凝热和反应生成热，低压甲铵冷凝器采用密闭调温水循环进行冷却，该循环水在低调水却器中换热，使低调水的温度从65℃降到55℃，其热量由设备管侧的冷却水移走，此温水循环借助于低压甲铵冷凝器和低调水冷却器之间的温水循环泵进行，生成的甲铵液从低压甲铵冷凝器流到低压甲铵冷凝器液位槽。

生成的甲铵液流入高压甲铵泵，增压后送入高压洗涤器。

由精馏塔来的尿素溶液通过液位调节阀进入闪蒸槽，闪蒸槽的真空度由一段蒸发喷射器来维持，由于压力的降低，大量水蒸汽以及氨气从溶液中逸出，所以溶液的温度从135℃降到90～95℃，结果使溶液中的尿素含量增加到75%（重量），并将尿素溶液送入尿液贮槽缓冲区，以缩短尿液停留时间，降低缩二脲生成，闪蒸槽的压力由其出口气体管上的手动调节阀来控制，从而控制了闪蒸槽出口尿素溶液温度。

④蒸发

由尿素溶液泵将尿液送至一段蒸发器，用流量控制来调节进入一段蒸发器的尿液流量，在一段蒸发器中，尿素溶液浓度从75%增至95%（重量），控制出口温度约125～130℃。

一段蒸发器的压力，由一段蒸发喷射器来维持，由一段蒸发冷凝器出口气体管上压力调节阀来控制，正常操作压力为33.34KPa（绝）。

出一段蒸发器的汽—液混合物流入一段蒸发分离器，分离后气相进入一段蒸发冷凝器，液相送往二段蒸发器，在3.3KPa（绝）压力下，浓度增至约99.7%（重量），气液在二段分离器中分离，熔融尿素流入熔融尿素泵的入口，升压后送至造粒塔。

一段蒸发冷凝器中未凝气体则由一段蒸发喷射器抽出，气体进入最终冷凝器冷凝，在此，极少量未冷凝气体排入大气。

出二段蒸发分离器的气相经升压器进入二段蒸发冷凝器中冷凝，未冷凝气经二段蒸发喷射器A增压后进入中间冷凝器中冷凝，未冷凝气经二段蒸发喷射器B增压后进入最终冷凝器中冷凝，极少量未凝气放空。

一、二段蒸发冷凝器及最终冷凝器中得到的冷凝液送至氨水槽、二表槽；然后由工艺冷凝液泵送至低压、常压洗涤系统。

为了减少尿液的停留时间，从而减少缩二脲的生成，在正常操作的条件下，尿液贮槽的液位必须保持在最低液位上。

⑤工艺冷凝液处理

温度为40℃，压力为0.46MPa的工艺冷凝液，经流量指示后，在列管换热器内部加热到约90℃，进入解吸塔的上部。

解吸塔的操作压力约为0.2MPa，该塔为规整填料塔，由一块离塔底适当高度的升气板将塔分成两部分，在解吸塔的上部，料液中的大部分NH3和CO2被塔下部的气体汽提出去，塔的上部有三段填料，而下部有三段填料。

聚集在升气板上温度为135℃的液体，由水解给料泵送到