尿素合成塔塔板改造

尿素合成塔塔板改造

刘正全[1]2004年在《尿素合成塔优化分析》文中研究指明尿素合成塔是建峰化工总厂化肥厂尿素合成的关键设备,自1993年开车运行以来,由于原设计的不足,合成塔的CO_2转化率长期达不到设计值(原设计值为67%,实际运行最高能达到63%,平均约60%),造成汽提塔(300E01)的热负荷加大,出液温度低,使负荷后移,加重了后续设备分解回收负担和放空损失;同时CO_2转化率低带来了游离反应物增多,分解用蒸汽量增加,汽提塔汽提效率降低,高压甲铵冷凝器副产蒸汽量降低等后果。因此,提高尿素合成塔CO_2转化率是降低能耗,提高尿素产量,增加效益的关键。 本文利用化工热力学,传递现象,化工流体力学,化学反应工程,化学反应器理论,尿素合成理论等知识,结合建峰化工总厂尿素合成塔的设计和运行情况,对合成塔进行了装置改造和操作优化的分析。 通过理论分析和对实际的尿素合成塔的温度分布情况的考察认为:虽然一般来说甲铵合成是快反应,甲铵脱水生成尿素是慢反应,但由于合成甲铵的反应是在气相CO_2与液相氨间进行,其宏观反应速度既与化学反应速度有关,也与气相物料扩散到气液相界面的速度有关,所以甲铵合成的宏观速率受扩散控制;而整个尿素合成反应的速度也受到甲铵合成的宏观速度的影响。同时,尿素合成的化学反应,除影响尿素化学平衡的3个独立变量外,还与物料在尿素合成塔内的流动状态、物料的纯净程度、物料停留时间、气液混合程度以及物料间的传热传质速度有关。 通过分析原设计存在的不足,找出了相应的合理的改进办法。为提高CO_2转化率,优化尿素合成塔的操作,根据建峰厂的实际情况,提出了以下优化措施: 1、适当提高氨碳比; 2、尽量降低水碳比; 3、选择最佳的合成塔操作温度;四川大学工程硕士专业学位论文 4、用约0.3%纯氧代替~l%的防腐蚀用空气; 5、改造原合成塔的塔板结构使其更有效地增加气液两相之间的混合程度并 合理调整化学反应的停留时间分布,加速热量和质量的传递; 6、增设预混反应器。 分析了尿素合成塔操作优化的经济技术可行性,以及在新的操作条件及新合成塔塔板情况下设备的腐蚀状况及其对策。 通过分析和论证,为建峰化工总厂今后对尿素合成塔的操作优化和设备改造提供了理论依据和具体的方向及措施。关键词:尿素合成塔;分析;优化

杨东[2]2003年在《尿素合成塔塔板改造》文中认为尿素合成塔是生产尿素的关键设备之一,尿素合成的反应在合成塔内进行,合成的操作条件和合成塔内件的结构形式都会影响合成的转化率和系统能耗。本文就尿素合成塔内件改造以提高合成的转化率的技术展开了深入的分析与研究,就年产52万吨的Snamprogetti工艺的尿素合成塔提出改造的方案,并予以实施。 尿素合成塔内的反应是在高温高压下进行的,且反应与平衡关系复杂。为此,本文采用lemkowitz尿素合成体系热力学模型与多级串联釜反应器模型进行数值模拟与研究分析。数值模拟计算表明,在原合成塔底部适当增加塔板数,其它工艺条件不变的条件下,CO_2的转化率将有所提高。同时,对合成的机理作进一步的分析表明,汽液间的传质会影响反应速率,影响合成反应的转化率。采用汽液传质速率高的塔板,有助于提高CO_2的转化率。 本文采用高效的波形塔板对传统的尿素合成塔进行改造,加强了尿素合成塔内的传热与传质。利用原合成塔下部空间,适当增加塔板的数目,使得全塔停留时间分布更理想,反应更充分,提高了合成塔的反应物转化率。 改造结果表明,在其它工况不变条件下,塔内CO_2转化率提高了2%,每小时可节约中压蒸汽约5吨。

陈玉锁, 汤立存[3]2003年在《尿素合成塔塔板改造小结》文中研究说明介绍了尿素合成塔塔板改造方案及增产降耗效果。

张朝晖[4]2008年在《尿素合成塔塔板改造后对工艺系统的影响》文中进行了进一步梳理采用新型高效节能塔板对尿素合成塔传统塔板进行更新改造,改善塔内物料的传质传热过程,并利用塔底部原有空间增加塔板,提高了尿素合成转化率,降低了尿素生产的氨耗和蒸汽消耗。

冷远文[5]1998年在《尿素合成塔塔板改造》文中提出利用瑞士卡萨利公司高效节能塔板技术,对赤天化尿素合成塔板进行了改造,取得了节能增产的效果。

万勇[6]2000年在《尿素合成塔塔板改造后对高压后续系统的影响》文中指出论述尿素合成塔塔板改造前后尿素高压后续系统的生产状况 ,说明塔板改造后对低压分解、回收及蒸发等系统带来的影响和变化。

龚普勤, 刘聪, 马明新[7]2014年在《尿素合成塔塔板改造小结》文中研究说明鉴于传统泡罩塔板腐蚀严重,导致CO2转化率低,影响尿素合成塔正常运行的问题,通过考察与分析,将其更换为节能高效塔板,由此大大提高了CO2转化率,降低了尿素装置的汽耗,同时也消除了设备隐患。

娄东亮[8]2011年在《尿素合成塔内件改造》文中提出分析了尿素合成装置运行中合成塔CO2转化率低的原因,提出了改造方案。利用原合成塔下部空间,增加塔板数目,加强塔内的传热与传质,使物料在全塔的停留时间分布更理想,反应更充分,提高了合成塔中反应物转化率。结果表明,在其他工况条件不变的情况下,塔内CO2转化率提高了1.0%~1.5%,NH3、蒸汽和电的消耗量均有明显的下降。

陈冰冰, 陈江, 杨东, 杨希栋, 熊兵[9]2003年在《尿素合成塔技术改造》文中研究说明采用高效波形塔板对传统的尿素合成塔进行改造 ,加强了塔内的传热与传质 ,利用原合成塔下部空间 ,增加了塔板数目 ,使物料在全塔的停留时间分布更理想 ,反应更充分 ,提高了合成塔的反应物转化率。改造结果表明 ,在其它工况不变的条件下 ,塔内CO2 转化率提高了 2 % ,每小时可节约中压蒸汽约 5t。

韦友存, 宋伟[10]2002年在《尿素合成塔塔板改造》文中研究指明。1 原塔概况1.1 设备概况我厂一尿素车间2#尿素合成塔规格为φ1400×28760 mm,壁厚116 mm。由南京化学工业公司化工机械厂1985年制造,1986年12月安装完成,1987年1月投用。1999年7月27日探伤检查,衬板壁厚在6.3~

参考文献:

[1]. 尿素合成塔优化分析[D]. 刘正全. 四川大学. 2004

[2]. 尿素合成塔塔板改造[D]. 杨东. 四川大学. 2003

[3]. 尿素合成塔塔板改造小结[J]. 陈玉锁, 汤立存. 河北化工. 2003

[4]. 尿素合成塔塔板改造后对工艺系统的影响[J]. 张朝晖. 大氮肥. 2008

[5]. 尿素合成塔塔板改造[J]. 冷远文. 贵州化工. 1998

[6]. 尿素合成塔塔板改造后对高压后续系统的影响[J]. 万勇. 大氮肥. 2000

[7]. 尿素合成塔塔板改造小结[J]. 龚普勤, 刘聪, 马明新. 化工设计通讯. 2014

[8]. 尿素合成塔内件改造[J]. 娄东亮. 山西化工. 2011

[9]. 尿素合成塔技术改造[J]. 陈冰冰, 陈江, 杨东, 杨希栋, 熊兵. 石油化工设备. 2003

[10]. 尿素合成塔塔板改造[J]. 韦友存, 宋伟. 中氮肥. 2002

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