大颗粒尿素规程资料.docx

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大颗粒尿素规程资料

双转鼓流化床大颗粒尿素装置

原则操作规程

北京达立科科技有限公司

2008年1月10日

目录

1、概述3

2.生产工艺说明3

2.1生产规模3

2.2运转周期3

2.3大颗粒尿素产品规格3

2.4主要工艺指标4

2.5物料平衡5

2.6工艺原理7

2.7工艺流程叙述7

3.开车8

3.1建立系统冷态循环，造粒转鼓预热。

8

3.2投料前预调整、DCS系统的确认以及作好投料准备10

3.3系统投料和调整11

4.停车12

4.1短期停车12

4.2长期停车13

5.正常操作13

5.1防止颗粒尿素缩二脲含量超高的控制要点13

5.2返料量的控制14

5.3防止造粒转鼓内尿素粘壁控制要点14

5.4引风管道的清理15

6劳动保护与安全卫生15

6.1生产操作环境15

6.2安全卫生技术措施16

附件：

工艺流程图

物料流程图

设备一览表

仪表条件一览表

专利设备总图1

专利设备总图2

1、概述

近年来，大颗粒尿素以其优良的性能价格比，在日异激烈的尿素市场竞争中越来越赢得更多的市场。

其中大颗粒尿素的颗粒强度高、粉尘少、便于储运、缓释性好、适合于进一步生产复混肥（BB肥）等优点是传统造粒塔喷淋造粒生产的小颗粒尿素所无法比拟的。

目前生产大颗粒尿素有多种生产工艺方法可供选择。

双转鼓流化床造粒生产大颗粒尿素工艺技术是北京达立科公司以国内专利为基础开发的并独家拥有自主知识产权的新工艺，在国内已先后有多套工业化的成功实践。

与国外传统的生产大颗粒尿素技术相比较，该工艺具有工艺流程短，装置布局紧凑，工艺操作简单，便于维护，运行成本（电耗）低等优点。

2.生产工艺说明

2.1生产规模

日产大颗粒尿素333吨，年产大颗粒尿素10万吨

2.2运转周期

连续运转周期30天，年生产天数300天

2.3大颗粒尿素产品规格

符合国标GB2441-91

颗粒粒度2.00～4.75mm≥93%（wt）

水含量≤0.4%（wt）

缩二脲含量≤0.9%（wt）（与装置界区外缩二脲含量有关）

N含量≥46.2%（wt）

亚甲基二脲以甲醛计≤0.6%（wt）（一般小于0.4%）

2.4主要工艺指标

温度：

进造粒转鼓的尿素熔融物液温度133.5～134.5℃，

造粒鼓内温度：

85～105℃

冷却转鼓出口大颗粒尿素温度：

≤58℃

压力：

造粒转鼓内微负压（-20～-40mmH2O）

引风机出口：

3800Pa。

（最大值）

2.5物料平衡

大颗粒尿素装置物料平衡表（以每吨大颗粒尿素计）

物料点号

1

2

3

4

5

物流

熔融尿素

大颗粒尿素

产品去冷却转鼓

晶种返回

大颗粒去破碎

地点

来自界区

出造粒转鼓

出筛分机

出筛分机

出破碎机

物理状态

液

固

固

固

固

温度oCoC

135

100

90

90

90

压力MPaGMPa（g）

0.72

常压

常压

常压

常压

组分

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

尿素

943.4

99.1

1297

98.7

987

98.7

296

98.7

13.8

98.7

缩二脲

5.7

0.6

9.2

0.7

7.0

0.7

2.1

0.7

0.022

0.7

水

2.8

0.3

3.9

0.3

2.97

0.3

0.9

0.3

0.01

0.3

甲醛

3.9

0.3

2.97

0.3

0.9

0.3

0.01

0.3

空气

尿素粉尘

总计

952

100

1314

100

1000

100

300

100

13.82

100

物料点号

6

7

8

9

10

物流

产品尿素

流化空气

热空气

尾气去洗涤

低压蒸汽

地点

成品溜管

鼓风机出口

转鼓出口

引风机出口

来自界区

物理状态

固

气

气

气

汽

温度oCoC

50

30

90

80

147

压力MPaGMPa（g）

常压

7500Pa

1000Pa

3500Pa

0.4

组分

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

尿素

987

98.7

缩二脲

7.0

0.7

水

2.97

0.3

20

100

甲醛

2.97

0.3

空气

183

100

183

100

193

100

尿素粉尘

0.22

1200ppm

0.22

1184ppm

*

*

总计

1000

100

183

100

183.22

100

193.22

100

20

100

物料点号

11

12

13

14

15

物流

45%稀尿液

循环液

45%稀尿液

甲醛溶液

洗涤尾气

地点

循环泵出口

进洗涤器

回老系统

甲醛泵

排气筒顶部

物理状态

液

液

液

液

气

温度oCoC

45

45

45

40

45

压力MPaGMPa（g）

0.35

0.35

0.35

0.7

常压

组分

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

尿素

4500

45

4462

45

208.4

45

缩二脲

水

5500

55

5453

55

257.711

55

5.1

63

8.5

4.7

甲醛

3

37

空气

193

95.3

尿素粉尘

0.006

30ppm

总计

10000

100

9915

100

466.11

100

8.1

100

201.5

100

间歇

物料点号

16

17

19

20

21

物流

产品尿素

工艺水

晶种

冷却水

冷却水回水

地点

金属输送带

界区

界区外

来自界区

出冷却转鼓

物理状态

固

液

固体

液

液

温度oCoC

50

90

常温

32

42

压力MPaGMPa（g）

常压

0.4

常压

0.45

0.25

组分

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

kg

%wt

尿素

987

98.7

47.6

99.0

缩二脲

7.0

0.7

0.3

0.7

水

2.97

0.3

15

100

0.1

0.3

2530

100

2530

100

甲醛

2.97

0.3

空气

尿素粉尘

总计

1000

100

15

100

48

100

2530

100

2530

100

此部分尿素经洗涤回收后返回尿素系统，重新生产小颗粒尿素，故未计入物料平衡，如15物料点所示，只有放空的30ppm尿素粉尘计入物料平衡。

2.6工艺原理

2.6.1转鼓流化床造粒原理

流化空气从两端进入造粒转鼓的流化床腔内，并经流化床分布板的筛孔喷出，形成微压。

固体尿素（晶种和返料）从转鼓的一端进入，靠抄板和转鼓的转动提升和推进分布到流化床上形成均匀的流化层，在流化风作用下，颗粒尿素从流化床的低端离开床面，依靠重力散落下来，形成“料帘”。

尿素熔融物由转鼓的两端进入尿素熔融物总管，经过均匀分布在总管上的特制尿素熔融物喷头，以一定喷射角喷向尿素“料帘”，并均匀地包复在尿素颗粒上，再由下面的抄板收集，并随转鼓的转动进行轴向运动，周而复始不断“长大”,直到达到设计规格。

流化空气为尿素颗粒形成流化状态提供了动力，同时又和流化态的尿素颗粒同处于良好的气——固相传热状态下，及时地移走尿素的结晶热和显热，使出造粒转鼓的大颗粒尿素降到90℃左右。

2.6.2转鼓冷却器工作原理

在转鼓内安装一个特别的带可调节格栅的水冷式固体冷却器，大颗粒尿素由转鼓和抄板将其收集，提升并进行轴向运动，均匀地靠重力散落到水冷器的各冷却板上，在下降过程中，循环水和冷却风及时移走了热量，使尿素颗粒的温度降到≤58℃出厂。

2.7工艺流程叙述

由尿素造粒塔和筛分机来的小颗粒尿素，及破碎后的超大颗粒尿素，经溜管进入造粒转鼓作晶种。

由尿素装置来的尿素熔融物送入造粒转鼓内的尿素熔融物喷咀，尿素熔融物喷至料帘上，以使晶种长大。

流化空气由流化空气鼓风机送入造粒转鼓内的流化床。

开车时流化空气经流化空气加热器加热到设计温度后再送造粒转鼓。

由造粒转鼓送出的半成品尿素经半成品皮带送入双层筛分机。

在最上层筛网筛出的超大颗粒尿素经破碎后，与在最下层筛下的小颗粒尿素一起进入造粒转鼓作晶种。

超大颗粒尿素也可单独销售。

在两层筛中间引出的大颗粒尿素，经皮带送入转鼓冷却机经冷却水和风冷却至≤58℃后，送往包装工序包装出厂。

引风机排出的含尿素粉尘气体送入尾气洗涤塔，尾气中的尿素粉尘被喷淋下来的洗涤液洗涤吸收，再经二次气液分离后排入大气。

尾气中尿素粉尘含量将低于国内现有自然通风造粒塔的粉尘含量，含尘量≤30mg/m3。

当洗涤液的浓度达到43-45%时，洗涤液送往尿素装置真空予浓缩器。

洗涤器由水解解吸系统工艺冷凝液补充，保持洗涤塔下部的液位。

工艺流程见附件。

3.开车

3.1建立系统冷态循环，造粒转鼓预热。

3.1.1系统检查合格，调频器，DCS，一、二次仪表均已完成静态调试、校验、待用；风机、筛分机、二台转鼓及各机泵、输送皮带均已完成试运转并处于良好备用状态。

3.1.2联系有关单位准备开车。

3.1.3启动造粒转鼓，空载低转速运行。

检查变频器各项参数，调节性能是否灵活好用，作好空载低转速记录：

功率、电流、电压、转速等。

3.1.4启用低压蒸汽，送入尿素熔融物管线夹套伴热、预热管线，沿程加强排水，保持阀门的开启状态。

启用低压蒸汽，加热界区送入的仪表空气，将加热后的仪表空气送入尿素熔融物管线和喷头，预热尿素熔融物管线和喷头，检查各喷头喷气状况是否正常。

送入尿素熔融物前关闭蒸汽阀门和仪表空气阀门。

3.1.5启动晶种皮带及斗提机，检查皮带是否跑偏，并进行相应找正。

联系尿素造粒岗位，向造粒转鼓送晶种，按装置预定负荷的15～20%（wt）调节流量。

（注意观察造粒转鼓电流，以参考调节）

注意：

第一次开车需用造粒塔的合格尿素作晶种。

3.1.6启动所有皮带机，检查皮带是否跑偏，并进行相应找正。

3.1.7启动空气鼓风机，预热造粒转鼓

a.关闭鼓风机出口放空阀门，打开鼓风机入口阀约1/4开度。

b.打开加热器疏水器前后截止阀。

c.检查电机、风机，盘车正常后启动电机。

观察风压，检查电机运行是否正常。

d.启用空气加热器加热空气：

打开空气加热蒸汽阀约1/2开度。

3.1.8建立尾气洗涤塔冷态循环

a.启动补水泵向系统补水：

洗涤循环贮槽建立正常液位。

b.启动循环水泵，建立系统循环：

检查送出系统的阀门是否关闭。

打开去喷头的喷淋水阀，建立正常洗涤循环。

c.投用洗涤循环贮槽液位计。

3.1.9启动引风机，调整系统负压。

a.打开引风机入口阀约1/4开度。

b.检查风机、电机，盘车灵活后启动电机，检查电机运行是否正常，记录风压和电机电流。

c.观察造粒鼓内的清淅度，视情况调节引风机入口阀开度，依据清淅度调节引风机入口阀开度，维持鼓内压力微负压。

（－20～－40mmH2O）

d.作好记录：

造粒转鼓和引风机出入口压力值。

3.1.10启动筛分机，检查现场电机和筛分机运行状况。

3.1.11启动冷却转鼓，投用冷却器。

a.启动转鼓，给定低转速运行。

b.检查现场电机及传动机构、运行是否正常，记录好空载时电机电流。

c.通过变频调速器改变冷却转鼓的转速，观察调节是否灵活好用，并作好变频器运行参数记录。

d.打开冷却器给水和回水阀，投用冷却器。

3.2投料前预调整、DCS系统的确认以及作好投料准备

3.2.1投料前系统预调整

a.通过变频调速器调整造粒转鼓、冷却转鼓的转速，使之前后协调，具体做法是：

通过鼓风机入口阀微调流化床风量，通过引风机入口阀调节系统真空度，使二路风量协调，系统压力（造粒鼓）维持在微负压。

b.通过调节空气加热器蒸汽量，调节造粒鼓内预热温度达60～80℃。

c.检查返料情况。

d.检查造粒鼓内料帘分布状况。

3.2.2DCS系统确认

a.确认一次信号，包括模拟量，开关量在屏幕显示图中指示准确，位置正确。

b.控制回路灵活好用，并已完成静态模拟调试。

c.屏幕显示图：

如组图、流程图已建立，能满足工艺需要。

d.报警信号已校验合格。

3.2.3投料前准备

a.再次检查斗提机、皮带系统，对跑偏设备进行调整。

b.通知尿素岗位，尿素熔融物提温到142℃～145℃。

c.再次检查尿素熔融物管线夹套伴热、预热管线，沿程加强排水。

3.3系统投料和调整

3.3.1系统投料

a.关闭预热仪表空气及相应加热蒸汽阀门，改送尿素熔融物。

b.现场打开造粒转鼓入口尿素熔融物阀门。

3.3.2系统调整

a.观察喷头的工作状况，有无滴漏和堵塞现象。

b.通知中控室，系统提负荷，控制返料（晶种+返料）：

尿素熔融物量：

3:

7，进造粒转鼓，尿素熔融物温度维持在133.5～134.5℃。

c.将造粒鼓内压力稳定在微负压。

e.造粒转鼓的转速提到6～9转/分钟。

冷却鼓转速可比造粒鼓低1～2转/分钟

f.视造粒转鼓内温度状况，停空气加热器，调节鼓风机入口阀。

g.视成品尿素的温度，调节冷却器冷却水流量及调节格栅位置。

h.尾气洗涤塔循环液的浓达到40～43%时，开始向尿素系统送液，并将尿素密度计投自动。

i.对造粒转鼓出料进行筛分分析，小颗粒比例与返料量比较，如差值超过5％，应检查筛分机工况；超大颗粒比例超过1.5％，应增加造粒塔来晶种量和调增造粒转鼓转速，或减少尿素熔融物进入量。

4.停车

4.1短期停车

a.通知中控室和尿素车间大颗粒装置准备停车。

b.通知尿素岗位停止向大颗粒岗位送尿素熔融物，关闭该管线上阀门并吹除，尿素岗位冲洗送料管线。

c.视情况决定是否向大颗粒工段继续送晶种。

d.系统退到冷态循环，视情况决定是否启用空气加热器。

e.短暂停车顺序：

从前往后，即尿液、晶种、造粒鼓、半成品皮带、筛分机、冷却鼓。

（视情况停鼓、引风机）

短停、再开车顺序：

从后往前，（鼓、引风机）冷却鼓、筛分机、半成品皮带、造粒鼓、晶种、尿液。

4.2长期停车

a.通知尿素造粒岗位停送晶种。

停筛分机，皮带系统。

b.停鼓风机，关闭入口阀。

c.鼓风机停5分钟后停引风机（集中抽吸冷却鼓粉尘），关闭入口阀。

d.停二个转鼓，关闭冷却器进出口冷却水阀。

e.停尾气洗涤塔补水泵和循环泵，关闭入、出口阀、泵体排空。

视情况决定是否排空尾气洗涤塔，关闭去尿素送液管线的阀门。

f.打开两个转鼓的人孔。

5.正常操作

5.1防止颗粒尿素缩二脲含量超高的控制要点

5.1.1开车阶段，造粒转鼓顺利切换到造粒状态后，及时将尿素熔融物温度降到正常入口温度。

（134±0.5℃很重要）

5.1.2正常生产时，控制好造粒转鼓尿素熔融物入口温度，建议在134℃，此时，系统的缩二脲增量约为0.06%，尿素熔融物液管线中尿素熔融物的温降为3-4℃时出蒸发器的尿素熔融物温度相应为138℃，尿素的大颗粒产品中缩二脲可以控制在≤0.9%（wt）。

大颗粒工段操作人员平时应密切注视该点温度和管路温降，如果发现温度超高或温降过大，应及时查找原因。

5.2返料量的控制

系统返回到造粒转鼓的尿素量多，会影响到装置的电耗，在产量不变（喷淋尿素熔融物量+晶种量）的情况下，会加重造粒转鼓及其下游设备的负荷，影响到单台设备的生产强度。

决定返料量多少的主要因素：

一是筛分机的工作状态，二是晶种尿素颗粒的颗粒规格。

应定期做造粒转鼓出口半成品大颗粒尿素的筛分分析。

当筛分分析数据的小颗粒比例与返料比例差距大于5％，就需要检查筛分机的工况，进行必要的维护。

晶种的粒度越不均匀，返料量越大，选用何种颗粒做晶种，应综合考虑工厂的实际情况。

5.3防止造粒转鼓内尿素粘壁控制要点

5.3.1开工初期：

开工初期，由于尿素熔融物中金属碎屑和填料纤维较多，易造成喷射角畸变击穿尿帘或滴漏。

若系统负荷低没及时调节系统真空度，引起雾沫夹带等，均会引起尿素熔融物粘壁。

开工初期要做到勤观察，勤调整，特别要注意观察造粒转鼓内料帘，要杜绝尿液击穿料帘的情况。

5.3.2正常生产时：

正常生产中，装置无需频繁调整。

巡检时要注意鼓内喷头的工作状况。

应注意，喷头设计的背压是6kg/cm2（表），在此条件下，喷射角为600，喷射角过小，会影响雾化效果，甚至造成粘壁。

发生此种情况时，应首先联系尿素熔融物泵岗位，检查该泵运转是否正常；其次，应检查尿素熔融物管道是否通畅。

如以上两点均无问题，应调整尿素熔融物的负荷。

短时间低负荷，可不作调整；长期低负荷，可关闭一部分喷头，以保证雾化正常。

如发生造粒转鼓停车事故，应立即关闭尿素熔融物进入转鼓的阀门，防止发生粘壁事故。

建议在正常生产中，40天更换喷头一次。

更换周期与尿素熔融物的洁净程度有关：

如果尿素熔融物中杂质（如填料纤维等）较多，则更换周期应短一些；如果尿素熔融物中杂质（如填料纤维等）较少，则更换周期可长一些。

更换下来的喷头清理后浸入冷凝水中备用。

5.4引风管道的清理

建议每120天，清理引风管道一次。

方法是：

打开引风管道盲板，人工清理。

如粉尘沉积不严重，为粉末状，可松动后开引风机引入洗涤系统；如有结块沉积，应将块状沉积物清出管道。

正常生产中应定期检查引风管道各点的压力，如压差高、变化大，可考虑提前清理引风管道；如压差变化不大，可考虑推迟清理引风管道。

6劳动保护与安全卫生

6.1生产操作环境

尿素机械造粒和贮运过程中会有尿素粉尘产生。

生产过程中引风机、鼓风机等大型转动设备将产生机械噪声。

主要为空气动力性噪声、机械性噪声。

6.2安全卫生技术措施

6.2.1设计措施

大颗粒机械造粒采用平面布置，即使有少量有害物质泄漏也容易扩散。

在工艺设计中设有事故紧急停车措施,转鼓等设备可在现场停车，也可在控制室停车。

造粒系统、洗涤系统的仪表控制系统采用DCS对主要参数进行集中监视和控制，在大颗粒框架设立的摄像头对关键部位运行进行24小时监视，做到问题及时发现、及时处理。

造粒系统排出的含尿素粉尘的尾气经洗涤系统循环洗涤回收后高空排放，减少有害物质对大气的污染。

6.2.2现场安全措施

在装置内有易产生坠落危险的操作岗位，须保证扶梯、平台、围栏等附属设施的完好。

机械传动设备须在开式齿轮、皮带轮的传动部位设置安全罩。

在装置检修时，必须严格执行安全检测规程，经安全部门同意后才能进入设备和进行检修工作。

对大型转动设备如造粒机和冷却转鼓在停车检修时应在明显处设立检修标志。

本装置两台主要的转动设备鼓风机和引风机的噪声比较大，由于这两台设备露天布置，系统内设有专门的隔音操作室，可配备耳塞、耳罩等劳保用具供操作人员使用。