高效水力噴射抽真空在尿素蒸發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用

崔文科

［山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山西運(yùn)城 044000］

0 引 言

陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)臨猗公司是國(guó)家大型化肥、化工生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)規(guī)模為氨醇750kt，尿素1 100kt。多年來(lái)，我公司堅(jiān)持利用新技術(shù)，加強(qiáng)節(jié)能減排管理，在節(jié)能減排方面取得了顯著成效。其中我公司二尿水力噴射抽真空應(yīng)用以后，節(jié)能減排效果較為明顯，是一個(gè)很好的推廣項(xiàng)目。現(xiàn)就水力噴射抽真空新技術(shù)在我公司應(yīng)用的情況作一介紹，供同行參考。

1 問題的由來(lái)及改造方案

我公司2＃尿素系統(tǒng)，原設(shè)計(jì)蒸發(fā)系統(tǒng)抽真空使用1.2MPa（絕壓）中壓蒸汽，通過(guò)一段蒸發(fā)噴射器、升壓器、二段蒸發(fā)噴射器來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述噴射裝置噸尿消耗中壓蒸汽量合計(jì)約122kg；噸尿蒸發(fā)尾氣含氨約0.9kg；操作現(xiàn)場(chǎng)噪音較大。

改造后利用碳銨液自身循環(huán)作為動(dòng)力介質(zhì)，應(yīng)用高效雙吸水力噴射器抽真空，代替原設(shè)計(jì)中壓蒸汽抽提蒸發(fā)系統(tǒng)真空。技改方案如下。

（1）在原有蒸發(fā)裝置的基礎(chǔ)上安裝2臺(tái)雙吸高效水力噴射器，分別取代原一段蒸汽噴射器及二段蒸汽噴射器（B）。

（2）增加1臺(tái)循環(huán)水槽，噴射液體與氣體混合（吸收）后，進(jìn)入循環(huán)水槽，循環(huán)使用，然后溢流至碳銨液槽，保證循環(huán)液濃度≤10%，溫度≤50℃。

（3）增加2臺(tái)離心式循環(huán)水泵，流量187m3／h，揚(yáng)程80m，電機(jī)功率55kW；作為抽引真空的動(dòng)力泵，用于循環(huán)液的輸送。

（4）在水噴射器水進(jìn)口管道上安裝閥門，用來(lái)調(diào)節(jié)真空度；在水噴射器及蒸汽噴射器的氣體進(jìn)口管道上安裝球閥，必要時(shí)可將水力噴射切換。

（5）增加1臺(tái)中間冷凝器，換熱面積為50m2。

（6）在循環(huán)水泵出口設(shè)置取樣嘴，及時(shí)對(duì)循環(huán)水槽氨濃度進(jìn)行分析。

2 改造后工藝流程（圖1）

3 主要設(shè)備簡(jiǎn)介（表1）

4 運(yùn)行效果

高效水力噴射抽真空裝置從2010年8月24日運(yùn)行至今，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，見表2。

圖1 高效水力噴射抽真空工藝流程

表1 主要設(shè)備一覽表

表2 蒸發(fā)系統(tǒng)水力抽真空運(yùn)行情況

5 注意事項(xiàng)

（1）循環(huán)液溫度隨著氨濃度的提高而上升，夏季碳銨液溫度高，循環(huán)液溫度上升較快，要及時(shí)打開補(bǔ)水閥進(jìn)行降溫。

（2）循環(huán)液氨濃度隨著抽真空時(shí)間的推移而上升，當(dāng)氨濃度上升到一定程度，需補(bǔ)水置換循環(huán)液槽，以免影響真空度。

（3）在水力抽真空時(shí)，一定把蒸汽抽真空斷開，不能同時(shí)使用。否則，由于水力噴射器抽氣能力高于蒸汽噴射器抽氣能力，而二段真空度高于一段真空度，如此容易產(chǎn)生蒸汽倒流進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)，造成循環(huán)液溫度升高，真空度下降。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）本項(xiàng)目配2臺(tái)不銹鋼循環(huán)水泵（一開一備），2臺(tái)節(jié)能高效雙吸水力噴射器和一些管線、閥門等輔件，以及土建、電纜、儀表等費(fèi)用，共使用專項(xiàng)資金36萬(wàn)元。

（2）據(jù)實(shí)際消耗比較，改造后噸尿可節(jié)約1.2MPa蒸汽39kg，按440t／d、全年運(yùn)行330d計(jì)，共節(jié)約蒸汽5 662.8t；1t蒸汽成本按105元計(jì)，則全年共節(jié)約59.4萬(wàn)元。

（3）水泵實(shí)耗功率，改造后噸尿增加電量3.0kW·h，按0.33元／（kW·h），440t／d、全年運(yùn)行330d計(jì)，則循環(huán)泵動(dòng)力消耗14.4萬(wàn)元。

（4）據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果計(jì)算得知，采用水力噴射器后，循環(huán)水槽溶液氨濃度每小時(shí)漲0.4%；循環(huán)水槽有效體積10m3，每次置換2／3體積，則每天可回收氨（10×2／3）m3／h×1 000kg／m3× 0.4%×24h／d＝640kg／d。

全年可回收氨640kg／d×330d＝211.2t。1噸氨按2 200元計(jì)，回收氨的價(jià)值為46.5萬(wàn)元。

（5）節(jié)約蒸汽、增加功耗和回收氨合計(jì)，年效益為59.4－14.4＋46.5＝91.5萬(wàn)元。

（6）投資回收期為5個(gè)月。

7 結(jié) 語(yǔ)

采用高效水噴射器代替蒸汽噴射器抽真空，實(shí)現(xiàn)了碳銨液抽真空在尿素蒸發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)噪音明顯減小，達(dá)到了節(jié)能降耗和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的，而且抽真空效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)蒸汽噴射器。此工藝技術(shù)應(yīng)用成熟，操作難度及風(fēng)險(xiǎn)較小，能確保裝置穩(wěn)定運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減小環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益可觀。