CO_%282%29汽提法尿素生产工艺中的设备腐蚀与处理.pdf
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1、设备管理与维修2023 翼9(下)0引言CO2汽提法生产尿素的工艺最初从荷兰引进,之后经过长时间对该工艺的消化、吸收及摸索改进,形成适合我国化肥行业尿素生产装置所需要的主要工艺技术之一。只是该工艺存在明显的缺陷,即设备腐蚀,严重影响了尿素行业的发展。其含有的工艺介质如尿素、甲铵等,腐蚀性较强,在高温(140耀200 益)高压(15耀25 MPa)下极易腐蚀金属,其腐蚀类型有选择性腐蚀、晶间腐蚀等,对于尿素设备有极大的负面影响。1工艺流程CO2汽提法生产尿素的工艺流程是在一定温度和压力下,通过 CO2提取到甲铵溶液,在工艺流程中通过池式反应器、CO2汽提塔、高压洗涤器等设备将 CO2与 NH3冷
2、凝,冷凝期间产生放热,热源将提供给二段的分解与一段的蒸发,该工艺包括液氨加压、CO2压缩净化、合成和汽提等。整个工艺流程产生的能量还可以作为系统保温或是汽喷射器动力。另外,对于液氨升压,其工序的核心设备是高压系统中高压液氨泵,此工序需要将液氨压力从低压升至高压并送入高压喷射器中。CO2压缩净化是为了将原料 CO2升压到所需压力并脱去所需 CO2残留的H2S 和 H2,使进入汽提塔的 CO2不含多余杂质。而尿素合成和CO2汽提工序作为 CO2汽提法生产尿素工艺的核心部分,主要是对液氨和 CO2进行反应与加工,二者在池式反应器中发生反应生成 NH2COONH4后脱水最终生成尿素和水,其过程为:2N
3、H3+CO2寅NH2COONH4NH2COONH4寅CO(NH2)2+H2O这一过程中 NH2COONH4脱水生成尿素的步骤是该尿素合成工艺的主要控制部分。不过该工序除了池式反应器外,还需要 CO2汽提塔和高压洗涤器与其共同构成的高压圈作为主要核心设备,经过这些设备处理生成的 CO2、甲铵和氨进入汽提塔底端,为之后的工序做准备。2检修现状与评估2.1高压设备检修内容(1)3 台高压设备 RBI 定期检验,包含壳体外观检验、测厚、超声检测、表面检测并出具检验报告。(2)汽提塔、池式反应器列管高压水射流,汽提塔抽检 851根列管涡流检测。(3)池式反应器低压侧 500 根列管涡流检测,现场指定。(
4、4)汽提塔汽提管全部拆出检查,视宏观检查情况及阻力降试验结果进行更换。(5)对池式反应器低压侧列管胀管使用情况进行复查、可用性评估。(6)高压洗涤器鲍尔环填料视情况进行更换。(7)3 台设备内件在用状态宏观检查、修复与更换,密封件更换。2.2检修状况2.2.1汽提塔检修高压汽提塔 2713 根汽提管全部拆出并做阻力降试验,检查结果与措施如下:(1)汽提管外观检查。直管底座中段有冲刷痕迹,深度约0.5 mm;小孔直径利用塞规测量增大 0.2 mm,由 2.2 mm 变为2.4 mm。结合阻力降试验及外表冲刷严重程度,对 120 根汽提管以及全部 2713 个密封环进行更换(图 1)。(2)抽检汽
5、提塔 851 根换热管进行涡流探伤和涡流测厚,受末端效应影响,被检管子自管口至离管口 50 mm 段为涡流检测理论盲区,此部位换热管段损伤无法有效评估,不在检测评判范围。受探头结构制约,U 形管段无法通过检测探头,该段不能有效评判。最终检测结果为堵管 0 根,列管平均壁厚 2.48 mm,未见明显冲刷腐蚀等现象。(3)列管管口尺寸检查。现场抽查 15 根,内径在(椎27伊1.6椎27伊1.7)mm,根据数据分析,外管口有轻微减薄迹象。可参考Stamicarbon 公司 1 代 Safurex 汽提管尺寸为 椎25伊3 mm,专利商摘要:结合 CO2汽提法尿素生产工艺流程,对生产过程中容易出现的
6、腐蚀特征进行描述,分析腐蚀原因,并对检修过程进行概括与评估,给出解决措施。关键词:CO2汽提法;尿素生产;设备腐蚀;防腐处理中图分类号:TQ441文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.09D.51CO2汽提法尿素生产工艺中的设备腐蚀与处理李星(中海石油华鹤煤化有限公司,黑龙江鹤岗154100)图 1汽提管检修情况骳髆髒设备管理与维修2023 翼9(下)建议管壁减薄至 1.50 mm 时,需进行堵管处理。2.2.2高压洗涤器检修内件支撑板与锥形桶焊接处存在椎体、支撑腐蚀开裂现象。利用 Safurex 焊丝对缺陷堆焊修复。修复后 PT 检测未发现裂纹等
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