金新化工尿素裝置氨碳比控制系統的設計優化

毛大軍

（呼倫貝爾金新化工有限公司，內蒙古 呼倫貝爾 021506）

0 引 言

在尿素合成系統中，氨與CO2反應生成甲銨、甲銨再脫水生成尿素，為保證尿素合成塔內能量的平衡以及尿素合成系統的穩定運行，提高CO2轉化率、降低系統能耗，在汽提法尿素工藝控制中，要求對尿素合成塔出液氨碳比進行很好地控制，以使各反應物濃度保持一個固定的比值。傳統的尿素合成塔出液氨碳比采用人工取樣分析或使用氣相色譜在線分析的方式，存在測量滯后或氨碳比不能直接顯示等弊端。

呼倫貝爾金新化工有限公司（簡稱金新化工）800 kt／a尿素裝置采用荷蘭Stamicarbon公司CO2汽提工藝，尿素合成塔液相氨碳比分析儀采用的是Stamicarbon公司研發的專利技術，并委托AMEC SPIE公司生產氨碳比分析系統。在一定的溫度和壓力條件下，尿素合成塔出液密度與氨碳比呈線性關系，通過測量尿液的密度可得出相應的氨碳比，從而可實現尿素合成塔出液氨碳比的實時在線監測。然而，由于氨與CO2反應生成尿素需要較長的時間，直接采用尿素合成塔出液氨碳比控制存在一定的滯后性，因此還有必要通過尿素合成塔進料氨碳比（即原料液氨與CO2的摩爾比）來間接控制尿素合成塔出液氨碳比。

1 尿素合成系統工藝流程簡介

金新化工尿素合成系統工藝流程簡圖見圖1。氨合成界區來的液氨經高壓氨泵（P102A／B）進入高壓噴射器（J201），與高壓洗滌器內的甲銨液以及汽提塔（E201）頂部出來的NH3和CO2汽提氣一起進入臥式高……