尿素五台高压设备检修规程

尿素装置五台高压设备检修规程

1 总则

本规程适用于公司ACES尿素装置五台高压设备即：合成塔（U-DC101）、汽提塔

（V-DA101）、1#&2#甲铵冷凝器（U-EA101&U-EA102）、高压洗涤器（U-DA102）的维护与检修。

1.1 工艺流程概述

尿素五台高压设备是尿素生产的核心，来自氨装置的液氨、气态二氧化碳和尿素装置内回收的甲铵液在这五台设备中反应而合成尿素，其中在合成塔内甲铵进行脱水反应生成

尿素，它的反应式是：NH

2COONH

4

→ NH

2

CONH

2

+H

2

O；在两台甲铵冷凝器内氨和CO

2

进行反应生

成甲铵，它反应式是：CO

2(气)+NH

3

(气)→ NH

2

COONH

4

+Q。

其工艺流程是：在合成塔中来自两个高压甲铵冷凝器（EA101&EA102）底部的甲铵溶

液和未被冷凝的氨、CO

2

、高压液氨进入合成塔底部，在塔内甲铵脱水生成尿素，未冷凝

的CO

2

和液氨反应生成尿素，物料自下而上流动，反应后溶液经过中心溢流管，从塔底离

开，进入汽提塔（DA101）。未反应的氨和CO

2

混合气体从顶部流入高压洗涤器（DA102）。在汽提塔中，从合成塔出来的尿液和甲铵液进入汽提塔（DA101）顶部，经过三块塔板与

来自下部列管段的气体接触降低其NH

3/CO

2

比后再经过液体分配器小孔进入列管，沿管壁呈

液膜状下降。由二氧化碳压缩机来的CO2气体，从汽提塔的底部经气体分配器进入列管中与液膜逆流接触，进行传质，使液膜表面的气体分压降低，未反应的甲铵溶液逐渐分解成氨和二氧化碳并吸热，分解所需热量由2.2MPa的蒸汽供给。汽提后的二氧化碳和氨由顶部排出，送到两台甲铵冷凝器（EA101&EA102）顶部进行冷凝，汽提塔底部出来的尿液经减压与2#甲铵冷凝器换热后送至中压系统。

在两台甲铵冷凝器中，从汽提塔进入氨和CO

2

与分别来自甲铵泵（GA101）和高压洗涤器中的甲铵液，在上管箱混合后，由液体分布器分配流入列管，在列管中，氨和二氧化碳反应生成甲铵，同时放出大量反应热。1号甲铵冷凝器（EA101）的反应热产生0.5MPa低压蒸汽，2号甲铵冷凝器（EA102）反应热用于加热尿液。经过列管的物料进入合成塔底部。在高压洗涤器（DA102）中，来自尿素合成塔顶部的未反应的氨、二氧化碳及惰气混合气

与来自甲铵泵的稀甲铵在填料塔内轻度洗涤后，其溶液进入1号甲铵冷凝器（EA101）。气相组分经减压送到中压系统。

1.2 设备结构简介其技术性能

1.2.1 合成塔

尿素合成塔是一个直立圆筒式高压容器。内径φ2800mm、高35米，筒体是多层层板包扎结构；以316L-UG材料为衬里，衬里厚8毫米，以材质SA-724M GrA的钢板为层板，层板总厚12×10毫米。衬里与层板之间还有一层材质SA-724M GrA、厚8毫米的盲层。筒体由10个筒节组焊而成。上下封头冲压成形，壁厚125毫米。材质为19Mn6。内壁用2RE69进行带极堆焊，堆焊层有效厚度大于8毫米。进出口都在下封头上，上封头顶部有φ500毫米人孔。为防止物料混返现象，设置有9块塔板。总容积190M3，净重345吨，塔体设有衬里检漏系统用来检验衬里的质量和泄漏情况。

尿素合成塔设计参数见表1。

尿素合成塔主要用材见表2。

表1 尿素合成塔设计数据

表2 尿素合成塔部件及材料

1.2.2 汽提塔

汽提塔结构上是一台立式管壳式换热器。ACES汽提塔由两部分组成：一部分由三块筛板塔盘组成汽提塔的精馏段；二部分由3060根31.8×29×6000l汽提管、液体分布器、旋流器组成汽提塔的汽提段。上下封头采用松衬双相钢（DP-12）衬里，内件及塔盘材质全为DP-12双相不锈钢板制成，列管及旋流器采用SA789-DP-12双不锈钢管，在上管箱，每根换热器上端都装有一个旋流器，3060根旋流器由十块压板用双相钢螺栓固定，下封头管箱气体分布器。

设有CO

2

汽提塔设计参数见表3。

汽提塔列管设计参数见表4。

汽提塔主要部件材质见表5。

表3 汽提塔设计参数

表4 汽提塔列管设计参数表

表5 汽提塔主要部件、材质表

1.2.3 甲铵冷凝器

两台甲铵冷凝器的结构基本相同，它是一个立式管壳式换热器。上下封头为高压设备、内衬DP-12双相不锈钢衬里；中间筒体为低压设备。1#甲铵冷凝器中间筒体，材料为SA526M Gr485，付产低压蒸汽。2#甲铵冷凝器壳体材料为SA240 TP316L-UG。主要用于加热尿液，两个甲铵冷凝器列管采用相同村质SA789M DP-12双相钢管材。

甲铵冷凝器设计参数见表6。

甲铵冷凝器主要部件见表7。

表6 甲铵冷凝器设计参数

表7 甲铵冷凝器主要部件材质表

1.2.4 高压洗涤器

高压洗涤器结构比较简单，它是一个立式的填料塔，由上部的喷淋管、中部填料段和下部的气体管组成。设备总高5620mm，内径φ900mm，内装1.27m3材质为316L的拉西环，两封头采用堆焊层防腐。

高压洗涤器设计参数见表8。

高压洗涤器主要用材见表9。

表8 高压洗涤器设计参数表

表9 高压洗涤器主要用材表

2 设备完好标准

2.1 零部件完整齐全，质量符合要求。

2.1.1 设备法兰、检漏管、螺栓、螺母、内件等部件，完整齐全，质量符合要求。

2.1.2 设备的基础支座牢固可靠，地脚螺栓完整齐全，设备的管线、支架、阀门安装合理，牢固可靠，符合技术要求。

2.1.3 设备的防腐，保温完好。

2.2 设备的安全状况等级不低于3级。

2.3 设备运行正常，性能良好，能达到铭牌出力。

2.3.1 设备运行期间，检漏系统畅通，设备本体无异常响声、振动和局部变形。

2.3.2 成品中镍含量、冷凝液中氨含量在正常范围。

2.4 设备技术资料齐全、准确。

2.4.1 设计、制造、安装、竣工验收等技术文件和资料齐全、准确。

2.4.2 压力容器登记卡，压力容器使用登记证和履历片齐全、准确。

2.4.3 检验、修理、改造、验收等技术文件和资料齐全、准确。

2.4.4 运行记录齐全、准确，事故记录、事故原因分析记录清楚、齐全。

2.5 设备及环境整齐、清洁，无跑、冒、滴、漏。

2.5.1 设备外表保护层、平台、基础、管、检漏系统整齐、清洁。

2.5.2 各法兰、大盖、管线、仪表、阀门密封面无跑、冒、滴、漏，达到无泄漏标准要求。