塔西南炼油化工厂尿素装置采用荷兰斯塔米卡邦二氧化碳汽提工艺，尿素设计能力34万t/a。装置生产系统包括原料输送系统、高压合成系统、低压分解及回收系统、蒸发及造粒系统、解吸水解系统和蒸汽系统。由于生产过程中会产生氨、二氧化碳、氨水、甲铵溶液、尿素溶液及其不同浓度的混合液，如果有泄漏或人为排放，将导致氨氮排放或COD超标。在环保要求日益严格的大环境下，必须从源头上杜绝废水排放。然而，装置在停车过程中涉及到物料排放、系统清洗置换等步骤，废水产生量较大，若停车计划不周密或操作不当，极易造成储槽液位过高和废水被迫外排，加重水处理负担，加大环境污染的风险。因此，控制装置停车过程的废水排放成了装置环保工作的重中之重。

四十年前，我参加了1978年的高考，那是我高中毕业11年后的高考。这11年里，我下乡当过知青，进工厂当过临时工。一次次地推荐工农兵大学生都没有我的份，一次次招正式工也没我的份。几番险被辞退，每念斯耻，汗未尝不发背沾衣。我以为我这辈子完了，没想到，1977年邓小平拍板的第一个改革，是恢复由于文化大革命冲击而中断的高考，并且不问考生家庭出身，这就给我带来了改变命运的机会。高考改变了我的命运，我衷心感谢文革后的第一个改革，还有推动这个改革的刘道玉、查全性教授。

1 停车过程中各系统的排放现状

1.1 各系统物料排放量

装置各系统在停车期间涉及物料排放和置换清洗等步骤，产生的大量含氨废液极容易对环境造成污染。停车期间对各系统物料排放量进行了估算，所得数据见表1。

 

表1 停车期间各系统残余物料排放量统计

  

序号排放点排放介质排放量/m31高压系统含氨、尿素废液3502原料氨系统氨水153低压系统含氨、尿素废液354蒸发系统含尿素废水705解吸水解系统含氨、尿素废液806总计550

1.2 各系统排放过程及现状

尿素装置设有氨水槽(V703)、尿液槽(V302)，可供系统排放时储存物料，各系统均设有排放管线去以上2个储槽，排放流程见图1。理论上只要将系统中的物料尽可能地回收至储槽，就能避免外排。

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图1 各系统废液排放流程

实际上，由于储槽容量有限(两储槽总容量约为460m3，系统排放量约550m3)，各系统大量排放极容易造成储槽满液、被迫外排，造成环境污染。因此，装置在停车前必须做好统筹安排和详细的停车方案，既要将系统物料回收至储槽，同时又要设法及时处理储槽内的溶液，才能实现停车零外排的目标。通常情况下，尿液槽V302的处理可以通过再次运行蒸发系统，将尿液转化为成品尿素。V703的处理难度相对较大，因为停车以后，蒸汽经常出现波动或不足，解吸系统无法维持正常运行，基本处于循环状态，只能开大解吸放空，将部分氨和二氧化碳放空排放。高压、蒸发及解吸水解系统置换产生的溶液，目前已禁止就地排放，全部要求回收至储槽。氨水槽液位经常是居高不下。

(1)整个停车过程中，在蒸汽足够的前提下，解吸水解系统应保持正常运行，确保电导合格，实现工艺冷凝液外送，以降低氨水槽液位。

2 控制措施

2.1 停车前的准备工作

氨水槽置换排放完成后，停运排空解吸水解系统并进行就地排放。解吸水解系统排放时间约4h。排放过程中，每2h对尿素总排取样分析氨氮，解吸水解系统排放分析数据见表4，结果全部小于10mg/L，未出现超标排放。解吸停运后，排空系统所有物料，实现达标排放。

2.2 具体控制措施

问题解决第三课时的教学我主要采用四人小组合作模式，让学生自己去探索讨论，体会如何按比例分配，从而掌握知识。我的设计流程如下：

(6)装置停车期间，解吸水解系统保持正常运行，将氨水槽液位拉低至5.5%，然后加冷凝液至30%，反复多次稀释，期间解吸水解运行参数及分析数据见表2，氨水槽置换期间的化验分析见表3。最终，化验分析氨水槽内氨氮含量为114mg/L。经相关部门同意后，决定对解吸水解系统进行就地排放至污水缓冲池大槽中。

(4)进行二次造粒。高压系统排放完毕后，尿液槽液位升高，为了降低液位，考虑再次运行蒸发系统，将尿液槽液位降至最低约10%。

(3)低压系统置换液回收。低压系统残余冲洗液全部通过固定管线回收至氨水槽。低压吸收塔内物料通过低压吸收塔循环泵P309入口导淋接皮管排放回收至液下槽。

(5)蒸发系统置换。蒸发二次造粒结束后，从尿液泵入口通入蒸汽冷凝液进行置换。为减少置换液的量，将置换时间由以前的30min改为15min。如果装置短停，关闭加水阀后不需排放，将水封存在系统内，既可以避免尿素结晶堵塞管道，又可以避免排放造成环境污染。如果装置长停，为了避免就地排放，将熔融泵入口管线就地排放导淋改为封闭排放至液下槽V706，蒸发表冷器E702、E703、E704壳侧物料排放至氨水槽后，残余物料通过低点导淋排放至水桶中，最后倒入三楼甲铵液取样槽中。

(2)高压系统置换液回收。高压系统大部分物料经低压系统排入尿液槽(V302)储存，停车排放完成后，通蒸汽置换时，所有蒸汽冷凝液全部回收至氨水槽(V703)。由于高压系统排放管线导淋均为就地排放，因此，在一楼排放总管导淋处接胶皮管排放至汽提塔取样槽，三楼排放管线导淋接胶皮管排放至低压甲铵取样槽，最终进入地下槽(V706)，并通过液下泵打入氨水槽V703中，同时解吸水解系统正常运行，拉低氨水槽液位。

 

表2 解吸水解系统运行参数及分析数据统计表

  

实际运行解吸负荷/(m3·h-1)解吸外送电导/(μs·cm-1)解吸外送NH3含量/(mg·h-1)解析外送Ur含量/(mg·h-1)厂控指标—≤10≤3≤102017⁃06⁃28T11：0012．28．52．28．92017⁃06⁃28T13：0012．48．91．98．12017⁃06⁃29T11：0011．97．92．19．62017⁃06⁃29T13：0012．18．11．77．9

 

表3 氨水槽置换期间化验分析

  

实际运行氨氮/(mg·L-1)COD/(mg·L-1)pH厂控指标≤25≤806～92017⁃06⁃29T12：00563．2—8．952017⁃06⁃29T16：00456．8—9．12017⁃06⁃29T18：00265．7—8．692017⁃06⁃30T0：00189．3—8．592017⁃06⁃30T2：0011473．28．66

装置停车前，应确保解吸水解系统运行正常，避免因电导超标，解吸打循环的情况发生，以防止氨水槽液位过高，为系统的置换清洗提供废液排放空间。同时，停车前应保证蒸发系统稳定运行，可适当加大蒸发负荷，拉低尿液槽液位。

 

表4 解吸水解系统排放分析数据

  

时间总排氨氮/(mg·L-1)2017⁃06⁃30T3：008．62017⁃06⁃30T5：008．82017⁃06⁃30T7：007．9

(7)蒸发系统置换清洗结束后，尿液槽液位由10%上涨至25%。对于尿液槽内剩余的高浓度溶液，采用自然蒸发结晶的方式进行处理，处理方式为：在尿液槽旁空地上新建一露天蒸发池(见图2)。将尿液槽内的剩余尿液通过导淋排入蒸发池中，利用自然蒸发结晶，将溶液转化为固体尿素，最后进行袋装收集。通过该方式，尿液槽液位将降至5%。

  

图2 尿液自然蒸发池

2.3 地下槽(V706)气相管线改造

尿素装置有4个仪表箱，伴热回水管线、水解换热器安全阀吹扫蒸汽回水管线、甲铵泵冲洗管线、蒸汽预热回水管线等与明沟内的工艺废液管线相连，最后进入液下槽(V706)。停车期间，部分系统的置换液大量排放至液下槽，造成其内压力上升，部分含氨工艺废液从各开放式收集口、液下槽顶部水封槽喷溅出来，导致含氨工艺废液进入明沟，造成废水排放超标。为了解决该问题，对液下槽气相管线实施了改造(见图3，虚线为新增管线)。改造后，利用放空筒(X801)的烟囱抽吸作用，将回收总管内的部分含氨蒸汽抽吸至放空筒内，进而降低地下槽内的压力，避免水封因超压溢流。不仅如此，正常生产期间，地下槽水封处几乎再无汽氨溢出。

一般情况下焊接结构的设计组要组成因素包括船舶的硬度设计以及船舶的强度设计。如果是理想的情况焊接过程所使用的焊接材料无论是硬度参数与强度参数都需要与母材相同，只有通过这样才可以最大程度上保证焊接过程中的质量。然而在实际操作的过程中所适用的焊接材料无论是在焊接硬度还是强度斗鱼母材不符。我们拿熔敷金属材料举例，在当前很大一部分焊接材料所选且广为应用的都是一些低合金高强度钢。这一材料大都比所需焊接金属的硬度要高，由此便很难使焊接所得的效果和质量受到影响。

  

图3 V706气相管线改造示意

3 结语

通过分析装置停车阶段各系统排放的现状，采取有效的措施对各排放点进行了控制管理，实现了达标排放的目标，大大降低了环境污染的风险。整个过程的关键在于提前做好停车计划，各系统有序停车，避免了氨水槽、尿液槽满液的风险。如果停车过程中能够保证蒸汽足够、解吸水解系统有足够长的时间运行，氨水槽液位就能维持在最低，将大大提高装置废水处理能力。为了进一步解决装置废水排放问题，建议增加1个储槽，便于氨水槽(V703)、尿液槽(V302)检修。