1、远东高压尿素水解技术(ZL03209775.1)1 、技术方案的创新 远东尿素水解技术是在总结国内外技术的最新发展成果及实际使用情况的基础上开发而成的。该技术针对目前国内尿素工艺冷凝液处理方面存在的问题作了相应的处理，如对水解塔的内件作了改进，使工艺冷凝液在水解塔内与蒸汽充分接触，并消除了死区及沟流现象，提高了水解效率；解吸塔采用高效的规整填料及新型分布器替代目前普遍使用的浮阀塔，以提高传质传热效率，该技术已获得国家发明专利（专利号为 ZL03209775.1 ）；使用该技术处理后，排放液中 NH 3 5 ppm 、 Ur 5 ppm ，可作低压锅炉给水。 2 、工艺流程说明 工艺冷凝液由解吸
2、塔给料泵送至解吸换热器，与来自第二解吸塔底部的废液进行换热后送入第一解吸塔上部，与水解塔和第二解吸塔的蒸汽逆流接触，经传质传热后，塔顶的 NH 3 -CO 2 -H 2 O 混合气体进入回流冷凝器，在此冷凝，冷凝液一部分返回第一解吸塔塔顶作为回流液，另一部分分别送尿素装置的二循一冷器作为吸收液，未凝气去二循一冷气体进口。 第一解吸塔排出的工艺冷凝液由水解塔给料泵加压后进入水解塔换热器，然后进入水解塔上部。水解塔底部操作压力为 1.7MPa ，操作温度约 210 ，为保证水解反应的进行，采用约 2.45 MPa （ A ）蒸汽通入塔底直接加热，溶液自上而下在塔内停留足够长的时间，溶液中的尿素水解
3、为氨和二氧化碳。 水解塔塔顶的蒸汽减压后作为第一解吸塔的热源。从水解塔塔底排出的含氨、二氧化碳和微量尿素的溶液经水解塔换热器换热后进入第二解吸塔，进一步解吸溶液中的氨和二氧化碳，第二解吸塔解吸气去第一解吸塔，提供解吸所需热量，第二解吸塔塔底排出的废液中尿素含量小于 5 ppm 、氨含量小于 5 ppm ，此废液经解吸塔换热器冷却后送锅炉房作锅炉给水，或造气夹套用水。 回流冷凝器的操作是根据水解负荷及尿素系统的水平衡情况，通过改变进入第一解吸塔回流液流量来调节解吸气的组成，使得随解吸气返回尿素系统的水量得到适宜的控制。 来自管网的 2.45 MPa （绝）蒸汽直接进入水解塔底部。 3 、工艺流程
4、特点 （ 1 ）装置占地面积小，流程简单，指标易于控制，操作弹性大。 （ 2 ）蒸汽利用率较高。在 20m 3 /h 负荷下， 1.1 1.3 MPa 蒸汽消耗为 4.0t/h ， 2.45 MPa 蒸汽消耗为 1.0t/h ，。 （ 3 ）由于水解装置中回流液的温度控制在 46-50 ，送入二循一冷吸收温度也随之下降 8-10 ，低压系统压力降低 0.05-0.1MPa ，提高了低压吸收效果，气相放空量明显减少，氨耗也大大降低。 （ 4 ）由于低压系统减少了解吸气相带水，尿素系统水平衡明显改善，高中压系统的操作更加稳定。 （ 5 ）由于低压吸收压力的降低，二段分解率明显提高，有效减轻了蒸发系
5、统的负荷，保证了产品的质量。投资及效益预算： 处理工艺冷凝液总量 10 m 3 /h ，全部投资约 280 万元 处理工艺冷凝液总量 15 m 3 /h ，全部投资约 350 万元 处理工艺冷凝液总量 20 m 3 /h ，全部投资约 400 万元，其中静止设备投资约 320 万元，运转设备约 30 万元，阀门管道、土建、安装约 50 万元。总计约 400 万元。 从目前已投产的远东水解装置运行情况来看，均取得了较好的经济效益和环保效益。 （ 1 ）氨回收：平均按每吨尿素回收 5kg 计算，年产 24 万吨尿素，一年可回收 1200 吨氨，液氨成本按每吨 1800 元计算，全年增收 216 万
6、元。 （ 2 ）冷凝液回收：回收冷凝液为每小时 20 吨，每吨按 3 元计算，每年有效生产时间按 330 天计，全年增收 47.5 万元（不包括工厂每年因此而少交的排污费），总计经济效益为 263.5 万元，扣除新增电费每年 12.5 万元，实际新增效益达 250 万元，两年即可收回全部投资。 使用实例： 1 、甘肃刘化（集团）有限责任公司 该公司是甘肃省重点骨干企业，也是全国化工企业 500 强之一。现拥有 24 万吨合成氨、 40 万吨尿素的生产规模（改造后尿素产能将达到 50 万吨 / 年）。其主导产品黄河牌尿素系国家免检产品。借助青海西宁天然气输兰这一历史机遇，该公司对原料路线进行了改
7、造，实现了以气代油，从而结束了以重油为原料的历史，为公司进一步发展创造了条件。去年，在委托我公司对尿素装置进行增产节能系统化改造的同时，又采用我公司尿素水解技术，新上一套处理能力 20m 3 /h 的尿素工艺冷凝液深度水解装置。 该装置 05 年 4 月安装结束以后，于 4 月 10 日开始进行试车，并一次开车成功，投入正常运行。投运以后，各项经济技术指标均达到了设计要求。据该公司实际测定，排放的废液中，含氨 5 10ppm ，含尿素仅 1 3ppm 。吨尿素氨耗显著下降，与投运前相比，吨尿素氨耗平均由 591kg 降至 584kg 。 水解装置投运以后，由于低压系统解吸气相带水减少，使全系统
8、水平衡明显得到改善，使高中压系统操作更加稳定。此外，由于低压系统压力的降低，二段分解率明显提高，有效减轻了蒸发负荷，既降低了蒸汽消耗，又保证了产品质量。 在该套水解装置成功投运并取得显著的经济和环保效益以后，今年 6 月，该公司另外一套尿素装置又决定采用我公司技术再上一套设计能力为 20m 3 /h 的水解装置，以便彻底解决全公司合成氨、尿素污水排放中的氨、氮超标问题。 两套水解装置投运以后，可以取得显著的经济环保效益，现初步测算如下： （ 1 ）平均吨尿素回收氨 7kg ，以两套尿素年产 50 万吨计，则全年回收氨 3500 吨，每吨氨以 2200 元计，年增收节支达 770 万元。 （ 2
9、 ）每小时回收冷凝液 40m 3 ，每立方按 3 元计，全年回收 95 万元；以上合计达 865 万元，扣除新增电费、设备维修、运行费用约 50 万元，每年实际增收节支近 815 万元，壹年即可收回全部投资。 2 、山东瑞星化工集团公司 瑞星化工集团公司是山东省明星化工企业之一，现具有 18 万吨 / 年合成氨、 30 万吨 / 年尿素的生产能力。但随着生产规模的不断扩大，废液难以达标排放，环境污染日益严重。为此，该公司采用我公司水解技术，新上了一套尿素工艺冷凝液深度水解装置。装置设计能力为 25m 3 /h ，于 05 年 6 月建成开车投运，现运行一直正常，各项技术经济指标完全达到设计要求
10、。据测定，处理后排放的废液中含氨 5 8ppm 、含尿素 1 2ppm 。由于废液经处理后完全能达到国家排放标准，从而消除了对环境的污染，而且有效地回收了废液中氨和尿素等有效成份，使吨尿素氨耗由投运前的 590kg 降至目前的 585kg 。因此，经济效益和环保效益均十分显著。同时，水解装置投运后，尿素全系统运行工况明显改善，生产更加稳定。 3 、河北冀州银海化工公司 河北冀州银海化工公司现有 10 万吨 / 年合成氨、 16 万吨 / 年尿素的生产能力，是河北省重点骨干化工企业之一。为了解决排放的废水对环境的污染，该公司采用我公司水解技术，于 04 年 12 月新上了一套处理能力为 20 m
11、 3 /h 的尿素深度水解装置。装置于 05 年 6 月一次开车成功。经过近 1 个月的试运行，证明该装置各项技术经济指标均达到了设计要求，在稳定生产、降低消耗和减轻环境污染等方面均取得了良好的效果。经测定，排放的废液中氨含量低于 10ppm 、尿素含量仅 1 2 ppm ，完全达到国家排放标准。与此同时，尿素全系统生产工况特别是低压吸收系统的操作条件得到了优化，操作弹性大大提高，氨气和蒸汽消耗明显降低。与投运前相比，氨耗可降低 5kg/tur ，仅此一项，全年增收节支达 176 万元。同时每年还可回收约 15 万 m 3 的工艺冷凝液，用于低压锅炉给水。既节约了水资源，降低了消耗，又消除了对环境的污染，经济效益和环保效益十分显著。
