[发明专利]一种尿素生产避免高压洗涤器爆炸事故的投料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尿素生产避免高压洗涤器爆炸事故的投料方法。

背景技术

CO2气提法尿素工艺由荷兰斯塔米卡邦公司于1967年研究成功。该工艺较完善，推广较快，采用该工艺建的装置较多，主要工艺流程为：从界区来的液氨经高压液氨泵升压后进入预热器，预热至60～80℃后经高压液氨喷射器进入高压甲铵冷凝器。来自界区的CO₂和空气进入CO₂压缩机，升压至约15MPa后进入脱氢反应器，脱氢后的CO₂气体冷却到120℃以下进入高压CO₂气提塔的底部。NH₃与CO₂分子比2.95。在合成塔中大部分冷凝的甲铵转化为尿素和水。离开合成塔的反应混合物，经漏斗型下降管分布在CO₂气提塔的降膜管上，并通过CO₂气体在降膜管内的气提作用，降低溶液中的NH3含量，使离开气提塔底的尿素溶液含NH3仅6％左右。塔顶部的气体进入高压甲铵冷凝器，在此大部分气体与新鲜液氨在约170℃下冷凝生成甲铵。冷凝过程中放出的热量用于产生约0145M Pa的低压蒸汽。由冷凝器出来的混合物进入合成塔，在此甲铵脱水生成尿素。CO₂气体带入的惰性组分及未转化的NH₃和CO₂经合成塔顶管线进入高压洗涤器。在高压洗涤器的下部，大部分NH₃和CO₂被冷凝，离开底部的气体与循环工序来的甲铵液逆流接触，经洗涤的气体含有N₂和O_2.通过惰性气放空塔排入大气。由CO₂气提塔底部出来的尿素溶液去低压分解工序。

CO₂气提法尿素生产装置从上世纪60年代运行至今，还表现出了以下许多缺点，特别是高压洗涤器爆炸事故，这种事故在国内已多次发生。高压洗涤器爆炸一般发生在开停车阶段和其他非正常生产状态下(如短期停车、保温保压、减负操作，打水冲洗防堵等)。高压洗涤器爆炸可分为化学爆炸和物理爆炸。

物理爆炸原因主要是高压洗涤器在停车(特别是断电、断蒸汽等)时，高压洗涤器防爆球体到高压洗涤器底部U型管经常因排放不尽，引起结晶堵塞，造成防爆筒体内外压差增大，防爆筒体破裂爆炸；高压洗涤器在运行过程中或开车过程中，也会因高调水温度控制太低，列管内甲铵逐渐结晶使防爆筒体内外压差增大，引起爆炸。

化学爆炸原因主要是①送到尿素装置的原料气CO₂都含有H₂、CO和CH₄之类的可燃性气体；送入尿素的液氨中也溶有H₂、CH₄之类的可燃性气体。②为了设备和管道的防腐，需向原料CO₂气体中添加O₂，而O₂本身就是一种助燃剂。③静电等其他因素导致着火源。

为了防范高压洗涤器爆炸事故应采取以下措施：①控制高压洗涤器下液温度，防止由于温度突降造成甲铵逐渐结晶和气相中H₂等可燃气体浓度升高。②开车时严格投料顺序最后投甲铵液。因为原料气CO₂和液氨中都含有可燃性气体，如果先投甲铵液，因为这样可能过度冷凝吸收NH₃和CO₂，使气相中H₂等可燃气体浓度升高，从而形成爆炸性气体。③严格控制氧含量在满足设备、管道防腐需要的情况下，尽量减少进入系统O₂含量。

发明内容

本发明的目的是提供一种尿素生产避免高压洗涤器爆炸事故的投料方法，以克服传统投料方法的不足之处，避免发生高压洗涤器爆炸事故。

为实现上述目的，本发明方法包括以下的步骤

1.首先启动CO₂压缩机加压后高于系统压力2.0MPa调整加氧量为CO₂混和气体体积的0.6％～0.8％，然后投CO₂；

2.启动氨泵加压高于系统压力，在投CO₂五分钟后投液氨；

3.当高压压力缓慢上升，逐渐开大高压洗涤器出气阀后，联系泵房投甲铵液；

4.合成塔出现液位.提高中压饱和器压力；

5.缓慢打开合成出液阀，控制合成塔液位；

6.待高甲冷出液温度及合成塔出气温度突升后至正常工艺指标 再降低低压汽包的压力，