摘要：尿素工藝冷凝液在回收過程中由于電導率高、尿素與生水混合，工藝易形成膠狀物，冷凝理流導致生水過濾器頻繁反洗，收合浮動床壓差增加等故障。尿素為查明形成膠狀物的工藝原因，解決回收過程中的冷凝理流問題，采取工業小試的收合辦法,確定了合理回收流程，并運用在工業實踐中，尿素對同類型大化肥企業尿素工藝冷凝液回收具有借鑒意義。工藝

關鍵詞：尿素工藝冷凝液 膠狀物 回收 流程

中石化九江分公司化肥廠是冷凝理流一套采用謝爾(Shell)渣油氣化制氨、斯那姆(Snam)氨汽提生產尿素的收合大型化肥企業。其尿素工藝冷凝液經過尿素裝置附設的尿素廢水處理設施預處理，送往水處理裝置二級除鹽系統除鹽后，工藝直接作為高壓鍋爐給水使用。冷凝理流但自投產以來，經處理后的廢水由于電導率高，以及在回收過程中形成膠狀物等原因，不能正常回收利用。既浪費了水資源，又污染了環境。國內同類型化肥企業也未較好利用，有的直接排放，有的高質低用作為低壓鍋爐給水。

1. 問題的提出

為回收尿素工藝冷凝液，該廠曾經過3次更改回收流程，但均未取得較好效果。2000年6月份將工藝冷凝液與生水混合經過生水過濾器和一級除鹽系統(浮動床)處理后進入混床。回收前生水過濾器周期制水量可以達到3×10⁴t以上，回收后批量只能達到5000t,生水過濾器頻繁反洗，回收失敗。

2000年8月工藝冷凝液進入一級除鹽系統前，首先進入活性碳過濾，除去大部分有機物及尿素后進入生水過濾器。回收后生水過濾器仍然存在頻繁反洗的現象，其間向生水過濾器投加殺菌劑處理也解決不了問題，第二次回收失敗。

2001年3月份在活性碳過濾器內裝填部分樹脂，工藝冷凝液經過活性炭過濾后直接進入浮動床，回收不到半月時間，在浮動床陽床底部發現淡黃色的膠狀物，從而引起陽床壓差增大，并且對樹脂產生了污染，被迫停止回收。

2.原因分析

膠狀物形成的因素有兩個，一個是尿素工藝冷凝液PH值在5.5左右，對設備管道腐蝕性強，尿素工藝冷凝液中Fe³⁺含量高，含量達34.4mg/l(具體水質見表1)。另一個因素可能是生水中的腐殖酸引起的，因腐殖酸呈膠體性質,而工藝冷凝液與生水混合后,Fe²⁺、Fe³⁺與生水中OH^-容易生成Fe(OH)₂、Fe(OH)₃,該膠體顆粒具有較強的吸附性, 腐殖酸就很容易吸附其上形成膠狀物。該膠狀物與樹脂混在一起，增加生水過濾器與浮動床運行壓差。

表1：尿素工藝冷凝液水質表

3.合理流程確定

既然尿素工藝冷凝液與生水混合形成膠狀物，可以按照兩種思路進行工業小試，一種與透平冷凝液混合，一種是避開與生水混合，用浮動床單獨處理工藝冷凝液。

3.1 尿素工藝冷凝液進入透平冷凝液系統試驗

1—除鐵過濾器； 2—前置陽床； 3—混合床

圖1：與透平冷凝液混合處理工業試驗流程

按照圖1流程進行回收試驗，混床運行至72h電導超標（混床出水電導≤0.2μs/cm）,回收工藝冷凝液3600t，混合床運行批量為1.3×10⁴t。在回收過程中，前置陽床很快被穿透，電導迅速上升至23 μs/cm。回收期間混床電導率變化趨勢見圖2。

從圖2可看出，在0~40h內，混合床電導率穩定在0.06μs/cm,在40~48h內電導率急劇上升，通過對混床反洗分層混脂后，又能維持運行15h。通過反洗可將混床中陰樹脂吸附的CO₂暫時洗脫，但隨著運行時間的延長，CO₂累計作用使得反洗失去作用，加之前置陽床易擊穿，電導率去除率低，從而加重了混合床運行負擔，混床周期制水量下降幅度較大，再生頻率增加，酸堿消耗劇增，回收幾乎沒有效益。

圖2：回收期間混床電導率變化趨勢

3.2尿素工藝冷凝液單獨進入浮動床系統試驗

將尿素工藝冷凝液按圖3流程單獨引入浮動床（該床采用雙層雙室浮動床，原設計只處理生水）進行工業試驗。從回收的情況來看，浮動床出口電導可降至1.5μs/cm以下（脫碳風機開停影響不大），對后續混床沒有產生影響。電導率變化趨勢見圖8。

1—除鐵過濾器；2—陽浮動床；3— 陰浮動床；4—混合床

圖3：浮動床回收工藝冷凝液流程圖

圖4：浮動床回收工藝冷凝液電導率變化趨勢

從圖4可看出，陰床出口電導率穩定在1.6μs/cm，并且呈下降趨勢，電導率去除率達98%以上，經過陽床和陰床處理后，出水優于一級脫鹽水水質，對混床批量沒有影響。