祥丰石化尿素粉尘回收装置投运

  中化新网讯 (记者 姜小毛)3月1日,由合肥瑞鑫化工科技有限公司(简称瑞鑫化工)负责实施的云南祥丰石化有限公司(简称祥丰石化)年产50万吨尿基有机复合肥装置(30万吨尿素) 装置工程,造粒塔粉尘回收装置项目建成投产,一次开车成功。造粒塔排放气体中粉尘含量<20mg/Nm³,氨含量<10mg/Nm³,拖尾现象得到明显改观,各项指标全部达到设计要求。

  据瑞鑫化工总经理王献介绍,50 万吨/年尿基有机复合肥(中间产品为30万吨/年尿素),是云南祥丰实业集团有限公司年产80万吨新型生态绿色有机肥项目一期工程。瑞鑫化工以自主知识产权技术中标该工程尿素造粒塔粉尘回收改造项目。双方经协商决定,在现有的造粒塔顶部建设一套粉尘回收装置,以降低粉尘排放量,满足排放气中的尿素粉尘达到环保要求。该项目2019年10月8日破土动工,2020年6月14日开始安装,2020年10月31日安装完毕,进入水联动试车。2021年3月1日开车成功,产出合格尿素成品。

  尿素造粒塔是尿素生产中的关键设备,它通过自然通风和机械通风使熔融尿素在下落过程中达到凝固成型和冷却。在此过程中尿素造粒塔所排出的气体中就会夹带有尿素粉尘。王献告诉记者,尿素造粒塔塔顶粉尘排放带来的污染是长期困扰氮肥企业的一个难题。目前,绝大部分尿素装置的造粒塔粉尘排放仍然采取直排形式,未加任何处理。原设计并没有考虑粉尘处理装置。环保监测数据表明,较高浓度的尿素粉尘在强制通风的高流速下直排大气,大部分将降落在附近数公里内的地面,不仅腐蚀物体,而且危害作物生长,危害人员健康。同时,这部分尿素白白浪费掉,增加了消耗。造粒塔顶排放粉尘浓度高,尿素日产量损失也较大。因此,对尿素造粒塔粉尘进行回收意义重大。

  王献指出,不管机械通风或自然通风的造粒塔,每吨尿素约需6000m³~10000m³冷却空气,如果用干式或湿式除尘设备,其外形尺寸十分庞大,投资昂贵。国内有很多尿素生产厂已经增加自然通风回收装置,但运行效果不够理想,特别是在夏季生产时,粉尘回收装置的增设一般会使尿素出塔颗粒温度上升7~10℃,导致尿素结块严重。企业不得不将回收箱体内的填料扒出,降低尿素出塔温度,但排放的尿素粉尘在80~120mg/m³,直接影响了粉尘回收的效果。

  为此,瑞鑫化工研究开发了造粒塔强制通风水洗粉尘(即湿法除尘)装置,既可使尿素粒子温度不升高,又能更好回收尿素,并可确保造粒塔粉尘回收装置运行后造粒塔出口排放气中的尿素粉尘含量≤20mg/m³ ,氨尘含量≤10mg/m³,尿素粒子温度夏季<70℃。目前,该技术已在山西天泽化工、湖北三宁化工等多家尿素生产企业付诸实施,收到满意效果。


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  目前国内粉尘回收装置主要有两种:一是干法除尘(造粒塔布袋式除尘),二是湿法除尘(强制通风水洗除尘)。

  造粒塔布袋式除尘,现国内已经在新疆、山东等地运行了几套装置,从运行的效果来看,除尘效果明显,但粉尘中每立方米80~100mg的氨无法去除,且布袋除尘装置安装在造粒塔顶检修很不方便,现在使用的几个生产厂家均出现在夏季必需将生产负荷减至70%以下方能正常生产;个别厂家布袋除尘装置使用6个月后,布袋的损坏率高达60%以上,且由于尿素粒子过高,成品中的游离氨出不去,造成尿素颗粒易碎,粉尘量比没有增加粉尘回收装置时高出一倍,给产品销售带来了困难。

  使用布袋除尘装置,开车初期和生产不正常时,蒸发尿液经常打循环,且打循环时要用蒸汽吹除喷头及管线上的尿液,尿素粉尘遇水份时即粘连结晶,堵塞布袋,致使阻力增大,出塔尿素颗粒温度升高,严重时会造成尿素结晶堵塞塔底料斗,夏季每半月即须清理一次,否则生产无法正常进行。

  此外,该技术投资大,运行费用高。直径22米造粒塔布袋除尘装置投资约1200万元左右,每年消耗的电费约400万元左右,维修费用约150万元左右,尿素粉尘基本上无法回收。因运行中无法除去排放气体中的氨,产生的粉尘及气溶胶将布袋粘连,至使尿素出塔颗粒温度升高,每年至少要更换一次布袋,约需100多万元。装置还要考虑夏季出塔颗粒温度高导致的尿素减产带来的巨大损失。

  湿法除尘,采用循环喷淋洗涤技术,即用工艺冷凝液或解吸水解废水洗涤粉尘,经过循环洗涤到一定浓度,稀尿液去尿素系统回用,同时喷淋洗涤也能除去塔顶尾气排出的NH₃。可以解决尿素造粒塔尾气排放粉尘含量高的问题。


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