40万t/a CO2汽提法尿素装置节电技改措施研究应用

赵小芳

(河南晋开化工投资控股集团有限责任公司, 河南开封 475100)

河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司有3套40万t/a CO2汽提法尿素装置，主要利用往复式压缩机加压和往复式柱塞泵加压提供原料输送，单套设计产能为1 330 t/d，每套尿素装置的主要用电设备为3台往复式压缩机、3台往复式高压氨泵、3台往复式高压甲铵泵、30台离心泵、2台循环水泵和8台循环水风机。尿素装置运行后发现吨尿素电耗较高。经分析对比发现压缩机的设计余量较大，在满负荷情况下仍存在余量，设计匹配上余量较大；循环水分摊电量较多。为了彻底解决吨尿素电耗较高的问题，在2017年对尿素装置主要用电设备进行了多项技术改造，最终使吨尿素电耗大幅下降。

1 主要设备工艺流程

该尿素装置采用国内改良型CO2汽提法工艺，其中小颗粒装置2套，大颗粒装置1套，每套生产能力均为40万t/a。从净化工段送来的CO2气体，经往复式压缩机压缩在三段出口脱硫后，经五级压缩并通过脱氢工艺后与从氨库来的液氨经往复式高压氨泵加压后一起进入高压合成系统反应生成尿素，往复式压缩机、往复式高压氨泵、往复式高压甲铵泵均为2开1备。工艺流程方框图见图1[1]。

图1 工艺流程方框图

2 尿素装置电耗高的原因分析

2.1 原料核心动设备设计不匹配

尿素装置核心原料输送动设备为压缩机和高压氨泵，该尿素装置设计往复式压缩机和往复式高压氨泵均为2开1备，在装置超产摸索期间，高压氨泵满流量运行情况下，往复式压缩机的运行还有余量，提升流量的一回一阀门开还有开度，其余配套设备都能满足超负荷15%运行，整个装置达到115%长周期稳定运行。……