[發明專利]一種防止尿素硝銨溶液生產中尿素輸送管線腐蝕和結晶的方法及設備

有效

• 申請號: 201410292313.9
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104089184B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 謝紹穎;黎軍;陳方林;高原;趙培軍;張軍
• 申請（專利權）人: 安徽淮化股份有限公司
• 主分類號: F17D1/14
• 分類號: F17D1/14;F17D5/00;B08B9/032
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術領域

本發明涉及化工生產技術領域，具體涉及一種防止尿素硝銨溶液生產中尿素輸送管線腐蝕和結晶的方法及設備。

背景技術

尿素硝銨溶液（Urea Ammonium Nitrate solution）, 簡稱UAN溶液，一般通過一定濃度的液體尿素和液體硝銨混合得到不同等級的產品，其中尿素溶液主要是來自尿素生產裝置中的液體尿素，其濃度為70-85%之間。

在實際生產過程，UAN與尿素生產是兩套生產設備，一般是將尿素生產裝置產生的尿素溶液遠距離輸送到UAN生產配制區域再進行生產UAN工，需要較長的尿素溶液輸送管線；而尿素溶液又具低溫結晶與高溫分解腐蝕性物質的特性，容易堵塞或腐蝕管線。

尿素溶液一般在低于70℃會結晶堵塞管線，所以輸送管線需伴熱保溫或夾套保溫，使得溶液溫度保持在100℃左右，可以避免結晶的發生。

而尿素溶液的腐蝕性是因高溫分解而產生的副產物氨基甲酸銨（簡稱甲銨）物質，這種物質與金屬設備或管線發生反應，即使是304、304L或316L等不同規格材質的不銹鋼，都會發生不同程度的腐蝕。尿素管線的腐蝕是由于甲銨與金屬管線的鐵發生反應，生成黃色的鐵離子。長時間腐蝕使金屬管線的管壁變薄，進而管線會發生腐蝕穿孔、焊縫泄露等，造成較大損失。所以，尿素工業生產設備一般選用304L或316L等不銹鋼材質，而在產生甲胺的環境，又同時具備高溫高壓時，其設備和管線腐蝕加劇，一般可以通過加入防腐蝕空氣、降低溫度壓力或加水沖洗等方法解決。在不銹鋼設備或管線中加入空氣，可以形成氧化膜，大大降低腐蝕速率。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供一種防止尿素硝銨溶液生產中尿素輸送管線腐蝕和結晶的方法及設備，從而解決了UAN生產中尿素輸送管線易腐蝕與結晶堵塞的現象。

本發明的第一目的是提供一種防止尿素硝銨溶液生產中尿素輸送管線腐蝕和結晶的方法，包括以下步驟：

（1）將連接尿素生產區的尿素儲罐與尿素硝銨溶液生產區的尿素硝銨溶液槽之間的輸送管線外套設保溫夾套，并向保溫夾套內通入蒸汽對輸送管線進行預熱；

（2）開啟輸送泵將尿素儲罐內的尿素溶液通過經預熱后的輸送管線輸送到尿素硝銨溶液槽內；

（3）尿素溶液輸送完后，從位于尿素硝銨溶液槽一端的輸送管線上的根部閥通入吹掃蒸汽，壓力為0.6-1MPa，溫度為150-160℃的吹掃蒸汽，將輸送管線內的尿素溶液吹回尿素儲罐內，直到位于尿素儲罐一端的輸送管線上的導淋閥排出蒸汽為止；

（4）從根部閥向輸送管線內通入壓力為0.3-0.6MPa的防腐空氣至少30分鐘，在輸送管線的內壁形成空氣保護層；

（5）對輸送管線進行卸壓。

進一步，還包括熱水沖洗步驟，當輸送管線內產生結晶或需要清洗時，從根部閥導入不小于100℃的熱水沖洗輸送管線。

優選的是，所述步驟（1）中的蒸汽壓力為0.2-0.4MPa、溫度為130-145℃。

優選的是，所述步驟（1）中保溫夾套上每隔50-70米一段各設一個蒸汽進汽閥和一個冷凝排水閥。

本發明的第一目的是提供一種實現上述防止尿素硝銨溶液生產中尿素輸送管線腐蝕和結晶的方法的設備，包括連接尿素儲罐與尿素硝銨溶液槽之間的主輸送管線，所述尿素儲罐的底部出口端設有輸送泵、頂部入口端連接有輔輸送管線；所述主輸送管線分別與輸送泵、輔輸送管線連接，所述主、輔輸送管線外均套設保溫夾套，所述保溫夾套上設有蒸汽進汽閥和冷凝排水閥；位于尿素硝銨溶液槽入口端的主輸送管線上設有進料閥，所述進料閥的入口端設有根部閥；所述根部閥分別連接有吹掃蒸汽管、防腐空氣管和熱水沖洗管，所述吹掃蒸汽管、防腐空氣管和熱水沖洗管上均有閥門與止逆閥。

進一步方案是，所述主輸送管線與輸送泵之間設有單向閥，主輸送管線與輔輸送管線之間設有回流閥。

進一步方案是，所述主輸送管線上設有溫度表與第二導淋閥，所述根部閥的進口端分別設有第一導淋閥與壓力表。

本發明的輸送管線外全部套設保溫夾套，用壓力為0.2-0.4MPa、溫度130-145℃蒸汽對輸送管線進行預熱。如果蒸汽溫度低于130℃，則蒸汽溶液冷凝成水，不利于輸送管線的保溫；如果溫度過低，尿素管線溶液容易結晶。另外蒸汽壓力和溫度也不易過高，過高易造成尿素分解管線腐蝕加劇。