青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司33萬t/a尿素裝置采用傳統的斯塔米卡邦（Stamicarbon）二氧化碳汽提法工藝技術。其中，氨水槽主要是接收以下幾個系統所產生的含有不同濃度氨及二氧化碳的工藝廢水：① 高壓系統中尿素合成反應時所生成的副產物——水，通過蒸發系統在真空狀態下將其分離，一則使得尿素溶液濃縮至濃度達到工藝指標要求（99.7%），二則是減少尿素成品中副產物——縮二脲的生成；② 氨泵來的含氨密封水；③ 甲銨泵來的含氨、氨基甲酸銨（或甲銨液）及二氧化碳組分的密封水；④ 高壓系統氣相尾氣放空到吸收塔后，吸收了氨、氨基甲酸銨及二氧化碳的工藝廢水；⑤ 低壓甲銨冷凝器氣相管線沖洗后的含氨、氨基甲酸銨及二氧化碳組分的工藝廢水；⑥ 低壓甲銨冷凝器、回流冷凝器事故狀態下含高濃度氨、氨基甲酸銨及二氧化碳的工藝廢水；⑦ 尿素生產中各工藝系統排放的含氨、氨基甲酸銨及二氧化碳的工藝廢水。
各系統中產生的工藝廢水收集到氨水槽中，送至解吸水解系統進行解吸和水解，一則可以回收工藝廢水中所含的氨、二氧化碳、氨基甲酸銨和少量水返回至高壓系統利用，減少噸尿素氨耗，節約成本；二則可以將工藝廢水處理達到環保要求，作為鍋爐水回收利用，節約水資源，提高水的重復利用率，保護環境。
1.運行中存在的問題
尿素氨水槽自投入試車以來，一直運行不穩定，常常出現液位過高，在80%～90%之間，水解解吸負荷加到110%～120%也不能將其液位降下來，特別是遇到工藝系統停車時，大量含氨、二氧化碳及少量尿素的工藝廢水只能就地排放，增加了廢水處理系統的處理難度。2014年曾多次出現氨水槽滿液溢流，工藝廢水只能就地排放才能維持尿素生產，多次迫使尿素高壓系統減負荷運行�？梢�，尿素氨水槽液位高的問題不僅影響尿素裝置的穩定運行，使尿素產量受到嚴重影響，同時工藝廢水中所含的氨、氨基甲酸銨及二氧化碳等也不能回收利用，使得噸尿素氨耗增加，尿素生產成本和環保處理費用隨之增加。
2.原因分析
（1）試車前期氨水槽中氨、尿素、甲銨液濃度遠遠超過設計指標，加之解吸水解系統結垢比較嚴重，運行不正常，導致工藝冷凝液達不到排放指標要求，不能及時送出尿素系統。
（2）蒸發系統中第二蒸發冷卻器列管腐蝕穿孔，大量循環水漏到氨水槽中，致使氨水槽液位過高。
（3）原設計氨泵A/B密封水采用φ25 mm管送來的蒸汽冷凝液，且蒸汽冷凝液是從蒸汽冷凝液泵出口接至氨泵，密封水進口壓力為1.5 MPa，壓力較高，大量的蒸汽冷凝液排向氨水槽，導致回到氨水槽的工藝冷凝液量大，氨水槽液位過高。
（4）原設計甲銨泵A/B密封水采用φ25 mm管送來的蒸汽冷凝液，且蒸汽冷凝液也是從蒸汽冷凝液泵出口接至甲銨泵，密封水進口壓力為1.5 MPa，壓力較高，大量的蒸汽冷凝液排向氨水槽，導致回到氨水槽的工藝冷凝液量大，氨水槽液位過高。
（5）由于低壓系統及回流冷凝器運行不正常，回流冷凝器內的物料不能及時送往低壓系統，只能排放到氨水槽，而低壓系統只能補水維持運行，當補水量控制不好時，低壓系統也只能通過排放工藝廢水到氨水槽維持系統運行，大量的工藝冷凝液排到氨水槽，致使氨水槽液位過高。
（6）高壓系統負荷后移，導致低壓系統中低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管常常結晶堵塞，而設計中低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管沖洗水為蒸汽冷凝液，頻繁沖洗低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管，大量蒸汽冷凝液排到氨水槽，導致氨水槽液位過高。
（7）原設計一段蒸發分離器、二段蒸發分離器沖洗水采用蒸汽冷凝液，根據蒸發系統運行工況，工藝要求蒸發系統1 h沖洗1次，沖洗時間為10～15 min，頻繁沖洗，大量蒸汽冷凝液排到氨水槽內，致使氨水槽液位過高。
（8）由于我公司尿素裝置地處高原寒冷地區，冬季為了防凍和保護系統，各系統導淋都留有開度，大量的蒸汽冷凝液、蒸汽、工藝液及工藝冷凝液排到氨水槽，致使氨水槽液位高。
3.改進措施
（1）對水解解吸系統進行工藝優化，保證水解解吸系統穩定運行，保證工藝冷凝液持續送往供熱中心作為鍋爐用水或化水站作為循環水回收利用，減少循環次數。具體措施如下：① 加強對一、二段蒸發冷凝器回到氨水槽工藝冷凝液組分的監控，每班至少分析1次，主要分析尿素、氨、二氧化碳含量，保證進入到氨水槽的工藝冷凝液組分在指標范圍內，從而保證解吸水解系統的正常運行；② 從合成氨車間引1根DN50、壓力3.9 MPa的中壓蒸汽作為水解塔加熱的熱源，保證水解解吸系統運行參數達到設計工藝指標，從而保證解吸后的工藝冷凝液組分達到設計工藝指標要求；③ 每年利用大檢修機會對解吸水解系統進行1次化學清洗。
（2）加強對一、二段蒸發冷凝器回到氨水槽的工藝冷凝液組分中中Ca2+、Mg2+、Cl-含量的監控，如果工藝冷凝液中中Ca2+、Mg2+、Cl-等含量高，停車對一、二段蒸發冷凝器進行檢查，對泄漏的列管進行堵管。
（3）將氨泵柱塞所使用的密封水由蒸汽冷凝液泵來的蒸汽冷凝液改為從氨水槽送來的工藝冷凝液，通過氨水槽內工藝冷凝液的自循環減少生產過程中工藝冷凝液的產生量。
（4）將甲銨泵柱塞所使用的密封水由蒸汽冷凝液泵來的蒸汽冷凝液改為從氨水槽送來的工藝冷凝液，同樣通過氨水槽內工藝冷凝液的自循環減少生產過程中工藝冷凝液的產生量。
（5）穩定高壓系統運行，防止高壓系統負荷后移，從而穩定低壓甲銨冷凝器液位槽的液位，減少不正常的介質排放到氨水槽中。
（6）穩定解吸塔的運行，保證回流冷凝器的正常運行，從而減少回流系統向氨水槽的非正常排放。
（7）對低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管進行改進，將原設計沖洗低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管的蒸汽冷凝液改為從氨水槽來的工藝冷凝液，將原設計低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管管道伴熱方式改為盤管伴熱方式，防止低壓甲銨冷凝器液位槽氣相管頻繁結晶，防止頻繁沖洗，減少排向氨水槽的工藝冷凝液。
（8）將原設計的一段蒸發分離器、二段蒸發分離器采用蒸汽冷凝液沖洗的方式改為既可以采用蒸汽冷凝液沖洗，也可以采用氨水槽來的工藝冷凝液沖洗的方式，運行中可根據蒸發系統運行工況及氨水槽液位選擇沖洗介質和沖洗方式，以有效控制氨水槽的液位。
（9）冬季盡量穩定系統運行，減少停車次數甚至不停車，減少各導淋向氨水槽排放工藝介質及其他介質。
4.改進后的運行效果
采取改進措施后，徹底解決了導致氨水槽液位高的瓶頸問題，氨水槽能穩定控制在低液位（20%～25%）運行，解吸水解系統運行負荷最高也只需達到90%，且尿素解吸水解運行工況穩定，工藝冷凝液也能達標排放，事故狀態下也能全部接收整個工藝裝置所排放的介質，為實現尿素裝置高產、低耗奠定了基礎。
（青海鹽湖 徐猛 劉寧娟 譚曉龍）