一 入塔物料比的控制
1.控制入塔物料比的意义
正常情况下只要控制好入塔的物料比例,即NH3/CO2=4.0,H2O/CO2=0.65,目前国内自热平衡式结构的合成塔就能达到一定的平衡转化率,就有相应的平衡压力和平衡温度。在尿素合成塔内,有NH3/CO2、H2O/CO2、压力、温度四个参数,而该物系的自由度F=C-P+2=独立组分数-相数+2,F=3-2+2=3。
由F=3可知,当操作压力控制在20.0 MPa时,操作中控制好NH3/CO2和H2O/CO2后,三个可变调节因素就都固定了,塔内温度自然也就被确定了。因此合成塔的操作主要是控制好入塔物料比,不要任意改变氨泵和一甲泵的转速,则合成塔温度自然会稳定下来。若过多地调节某一物流量,试图达到调节塔内温度的目的,反而引起工况失常。由于塔内物料量波动,引起塔内温度波动,以及出料量波动、转化率波动,则循环回收系统也在不停地波动,特别在一段吸收塔被动地调节回流氨量,使整个系统经常处在不平衡状态。
2.控制NH3/CO2
NH3/CO2偏离设计指标过高时,工艺上将出现以下变化:(1)合成塔压力升高;(2)合成塔温度下降;(3)转化率降低。出现这些情况一般是在CO2压缩机有各种故障,如一回一阀门泄漏、某段排油水阀或安全阀泄漏、打气量减少的缘故。若NH3/CO2过低,小于化学反应当量分子比时,合成塔压力下降,温度也下降,当然转化率也是极低的,这种情况出现在刚投料时,操作者担心塔底温度下降,氨量没有及时按NH3/CO2=4.0送入,结果在投料后塔底温度不上升反而下降。因为没有足够的氨与CO2反应,生成甲铵的热量也就不多。在操作上可根据工艺条件的变化做试探性调节,如塔底温度下降,不能判断是NH3/CO2高还是低时,可稍增加氨量,如塔底温度反而上升,说明原NH3/CO2过低,塔底温度下降,则说明原NH3/CO2过高,此时应减氨量操作。这种试探性调节氨量的操作往往是在入塔流量计没有准确计量时采用。
要将NH3/CO2调节在最适宜值,关键是要利用各种手段判明实际NH3/CO2的高低,只有判断正确,才能有效调节。
(1)根据气体CO2和液氨流量来判断调节。CO2压....