尿素装置工艺废水处理系统负荷重的原因及对策

2010年增刊（1）安徽化工1概述中石化安庆分公司尿素装置采用StamicarbonCO2汽提法生产工艺，其废水处理采用较为先进和成熟的全溶液循环法。尿素装置的工艺废水主要部分来源于高压合成圈反应生产的水，通过真空蒸发工序，分离出富含NH3、CO2和Ur的稀氨水进入氨水储槽（T2601）内，还有部分水来源于系统开停工带入的用于吸收和置换的冷凝液，还有部分来自界区外的稀氨水。T2601内的氨水最终通过废水处理系统以高浓度的NH3、CO2水溶液形式返回系统得到回收，达标后废水排出系统[1]。2006年底化肥原料油改煤装置建成投产后，尿素装置受上游原料供给的影响，系统废水处理压力很大，且尿素装置还需处理从界区外送来的少量氨水，引起系统存在过多的水。T2601中含NH3、CO2和Ur的稀氨水少部分返回系统做吸收剂，大部分进入解吸水解系统处理。解吸水解处理系统负荷重，导致返回系统提浓后的氨水浓度更高，形成了一个循环。反映到生产中，即解吸水解系统的负荷增大，操作中出现解吸塔压力超高，塔底温度偏低的现象，有时甚至无法维持，操作人员只好打开解吸放空阀降压以维持生产，导致排放的解吸废水中含NH3和Ur超标；此外，因解吸尾气放空，也造成了物耗、能耗的浪费。因此，生产中需要尽量保持解吸水解系统的正常运行，以满足优化整个装置的生产和提高装置经济效益的需求，同时适应环保要求。从氨水系统的运行监控数据看，解吸塔进料浓度超出设计指标。表1为2009年5月氨水系统实际参数与设计的比照。从分析数据看，氨水槽中NH3、CO2、Ur浓度比解吸塔进料设计值分别增加了约13.8%、124.6%、21.7%，综合起来看，因浓度增加使解吸塔负荷增加了14%以上（Ur在解吸塔内性质接近水），水解塔的负荷增加了20%以上。因此由于进料浓度的增加，使解吸水解系统的运行负荷超过了100%，操作控制难度加大。2解吸塔进料浓度高的原因分析⒉1氨水系统储槽的设计特性尿素装置氨水系统设大、小两氨水储槽（T2601和T2603），两槽通过底部管道连通。其中，T2601内部用底边开孔的隔板分成四室（一个大室1和三个小室2、3、4），这样使各室的液面接近一致，但各室的氨水又不能完全混合，保持浓度上的差异。（1）室1接收的氨水来自生产异常时的排放液和系统泄漏产生的液体：①低压吸收系统在停工过程中吸收置换后排放液；低压系统正常生产时，临时处理的排放液；②解吸水解的回流冷凝系统排放液；③低压系统或解吸水解回流冷凝系统排放阀内漏的液体；④高压甲铵泵（G2301）进、出口安全阀异常泄漏的液体；⑤G2301填料漏出的甲铵液随密封水流到室1；⑥界区外送入的稀氨水。（2）尿素真空蒸发系统产生的工艺冷凝液分别被引入2、3、4槽室。（3）其中室2中含NH3最多（11.63％wt），室4中含尿素最多，分别由G2601、G2305泵送入中压吸收塔（C2303）的中部和顶部作吸收液，多余的液体通过隔板底边小孔流到室3。（4）室3中的氨水由泵G2605抽出泵入常压吸收塔（C2304）作为吸收液，增浓了的吸收液从C2304流出尿素装置工艺废水处理系统负荷重的原因及对策谢广（中石化安庆分公司，安徽安庆246002）摘要：针对中石化安庆分公司尿素装置工艺废水处理系统在运行中出现频繁波动的现状，对其主要原因进行分析，寻求解决问题的办法和优化系统运行的途径。关键词：废水处理系统；负荷重；原因与对策中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008-553X（2010）S1-0044-02作者简介：谢广（1976-），男，毕业于大连理工大学，工程师，目前从事综合计划与生产管理工作，0556-5379614,xieguang.aqsh@sinopec.com。表1氨水系统相关参数组份NH3％（wt）CO2％（wt）Ur％（wt）解吸塔进料设计值6.483.51.75月20日7.428.462.015月21日7.277.641.915月22日7.447.481.83442010年增刊（1）安徽化工进入T2603中，再用泵G2602送往解吸塔。2.2造成解吸塔进料浓度高的原因分析导致解吸塔进料氨水浓度偏高的原因归纳如下：（1）开停车次数频繁，导致带入系统的水量增多。经测算，尿素装置开停一次要带入废水系统约500吨的稀氨水，为保证装置安全运行，确保装置环保达标，带入的氨水需在尽可能短的时间内通过废水处理系统处理，必然导致废水系统运行负荷增大。（2）系统转化率低，导致尿素低压系统负荷加重，低压分解压力偏高。2003年12月中旬，由于高压甲铵冷凝器（E2202）列管堵管444根，E2202的实际能力降低到原来的83％，这样不可避免地造成高压系统负荷后移，系统转化率下降，低压系统的负荷较重。为维持低压系统运行正常，操作中提高了低压吸收冷凝的温度