浅谈冷凝器在化工中应用

代玲玲

【摘 要】高压系统中池式冷凝器的控制方式与传统的高压甲铵冷凝器不完全一样，结合自己的一些生产经验提出见解和各位同仁探讨，共同提高工艺知识，有利于装置在开车过程中安全稳定运行，保证实现开车投料成功。

【关键词】尿素;高压系统;控制;池式冷凝器;应用

1 前言

本装置主要生产过程包括：原料氨和二氧化碳压缩机、脱氢系统、合成气提、循环系统、解吸水解系统、尿液蒸发、塔式造粒等工序。

从工艺条件我们可以看出，尿素装置投料过程中影响系统稳定运行的因素较多，有NH3/CO2、H2O/CO2、CO2系统负荷、NH3的流量、E-205（池式冷凝器）、E-203（高压洗涤器）的冷凝程度、HV-2102阀开度的大小等因素。其中某一个环节控制如果出现偏差都将会影响装置的稳定、影响我们的判断;也就说尿素装置在投料过程中控制系统存在一定 “模糊”操作情况，它不能完全使用定量方式来实现控制系统，必须依靠熟练工艺操作人员根据丰富的生产经验来判断指导操作，降低异常状况的发生，最终实现装置的安全稳定运行。

2 池式冷凝器的应用

2.1  池式冷凝器的结构及特点

C02通过汽提塔进入池式冷凝器底部，内部有翅状分配器，中心管和翅状分配器上有若干个小孔，1166根U型列管集束在中下部，分布器在介质浸没状态下发生鼓泡湍动，有利于传质和传热，并且有一定的停留时间，使尿素得以有效生成。池式冷凝器流程受到广泛的青睐，在于它有明显的优势：

2.1.1池式冷凝器为卧式结构，合成塔的容积减少，高度降低，使设备布置更加紧凑合理，便于安装检修和正常操作。

2.1.2装置的操作弹性大大提高。池式冷凝器对系统压力起到缓冲作用。

2.1.3由于池式冷凝器采用内孔焊接，不存在高压甲铵冷凝器那样的壳侧管板存在的缝隙，应力裂纹腐蚀得以消除。

2.1.4可以常压开车，简化了操作，节约了时间，减少了耗损。

2.1.5在池式冷凝器管层，由锅炉给水循环泵将蒸汽冷凝液强制循环，换热后副产低压蒸汽。

2.1.6在整个高压系统中，没有专门的放空阀。

2.1.7从标高看，装置高度不是特别追求的目标，并且避免由于过分降低高度，而影响合成塔向汽提塔的自流。

2.1.8在蒸汽冷凝液侧有电导监测仪和排污阀。

2.2  相關生产厂家出现的问题

高压系统工况出现异常，主要表现：合成压力和温度偏高，低压蒸汽包产气量下降，0.4 MPa蒸汽压力下降需要2.3 MPa蒸汽补充维持其压力;系统负荷难以加到90%以上，很明显是因为池式冷凝器冷凝效果差，传热不充分所导致。

2.2.1大修检查发现，池式冷凝器蒸汽侧列管局部堵塞，主要是铁锈之类;池式冷凝器与低压蒸汽包连接筒体隔板泄漏，蒸汽冷凝液走短路，做清理列管，加强隔板密封等处理。

2.2.2 装置中修，进一步发现池式冷凝器与低压蒸汽包连接简体以及内壁大面积腐蚀，局部腐蚀非常严重，分析认为主要是冲刷腐蚀。

2.2.3 对于池式冷凝器和低压蒸汽包连接筒，目前是单节整体，筒体的拆装和筒体的检修极不方便，而且池式冷凝器和低压蒸汽包对中稍偏，要连接好则很困难，并且易产生应力，同时在引蒸汽时出现连接法兰泄漏（正常生产后消除）。

2.3  尿素池式冷凝器温度的控制

池式冷凝器有6个测温点，如我们装置三个温度点为池式冷凝器壁温测定，指示池式冷凝器的壁温，三个温度点指示为设备内部温度，分别为对称分布，反映是池式冷凝器进料、中间段、出料的温度变化。

池式冷凝器中的物料进入合成塔时温度大约在178℃左右，CO2转化率在37.8%，未反应的NH3、CO2在合成塔中继续反应，汽相、液相温度分别为182℃和181℃，为尿素生成提供热源。

3 结束语

国内化工生产从工艺路线、操作方式、自动化水平等方面与国外都有着较大的差距。新建化工厂生产经验较少、所处自然环境较差、自动化程度相对较高，这就要求各专业人员紧密配合，保障设备、仪表、电器等稳定运行;化工装置中紧急停车系统的动作条件是建立在温度、压力、液位、流量等指标参数准确、稳定的基础上。化工装置稳定、安全运行离不开各专业紧密配合，同时也离不开操作人员操作技能的提高、优化工艺条件等基础工作，保证化工装置稳定、安全运行。

参考文献

[1]王刚，杨帆，李建明.日产2860吨尿素装置工艺手册.呼伦贝尔：2010.

[2]周原.尿素装置操作工.北京：中国石化出版社，2007.