邢娜 张蕾
山东华鲁恒升化工股份有限公司 山东 德州 253000
摘要：在人类生存环境受到严重污染的现代社会，环保节能的重要性日益突出。我国某化肥生产企业曾经在检测维修大氮肥装置过程中，进行了废氨液的大规模排放，造成一定的水资源污染，为了防止这种问题的再次发生，该企业在合成氨和尿素装置中安设了地下收集槽，进行废氨液回收、转移和储存，然后生产化肥时再将其移送至尿素装置水解系统给予处理，最后的实践结果不仅消除了环境污染问题，也节约了大量生产成本。为了实现废氨液的回收处理的最大价值，本文以此为主要论点进行深入探讨。
关键词: 大氮肥装置; 废氨液; 地下收集槽; 回收
引言
化肥生产企业进行停工检修时会形成大量废氨液，若将其进行直接排放，就会造成水资源严重污染，在环保减排要求日益严格的大环境下，为了积极响应国家提出的绿色环保、节能减排号召，同时也为了实现健康长远发展，化肥生产企业应对废氨液问题给予充分解决，我国某化肥生产企业按照本单位具体情况，进行了合成氨和尿素装置检修废氨液回收设计，实现了对废氨液的高效回收和处理，经过实践，这一措施取得了避免环境污染和资源浪费双重效果，非常值得借鉴与学习。
1、废氨液产生途径
废氨液主要通过两个途径形成，其一是产自于合成氨装置，该装置的氨合成系统停止运转后，在没有热源的情况下，残留在氨冷器和闪蒸槽中的液氨不能被回收到氨罐中，只有顺势流至设备与管路低处给予排放回收。由于该企业生产规模较大，所以单次液氨冷冻排放量在26个立方左右，带液氨排放结束后，利用冷凝液对冷冻系统进行冲洗，但完成有效清洗之后，就会产生150个立方，浓度大约为13%的废氨水。其二是产自于尿素装置，尿素装置停止运转后，水解系统随之停止，氨水罐等各部位的氨水和一些设备冲洗会产生约450个立方的废氨液；再者生产时熔融尿素泵等备用设备，以及小机泵检修和冲洗也会排放废氨液。
2、废氨液回收技术方案
在合成氨和尿素装置中，进行废氨液排放的设备位置都高出地面，所以该企业在合成氨和尿素装置中同时设置了地下收集槽，设备内的废氨液在自身重力作用下汇入收集槽，待废氨液达到预先设置液位后，传输泵会将之输送到收集罐中进行储存，等检修完毕投入正式生产后，输送泵又会将收集罐中的废氨液输送至尿素装置氨水罐，同正常生产产生的氨水一起经过水解系统汽提处理形成氨和冷凝水两种物质之后，分别得到回收利用。具体实施是首先在合成氨装置和尿素装置各个废氨液排放点安接排放管，各排放管殊途同归，全部连接至地下回收槽，以便进行废氨液的有效收集，再利用增设的输送泵，将废氨液输送至收集罐中。在合成氨装置合理设置冲洗水线，利用合成氨净化系统的冷凝液进行设备冲洗。其次是在化肥厂区内增设废氨液罐，进行废氨液收集和储存，但恢复生产后，再利用罐区的输送泵将废氨液输送至尿素装置水解系统，然后进行相应处理和回收利用。
3、项目设计和投用后出现的问题
该企业在翌年的例行年检中进行了废氨液回收处理方案的实际应用，有效扭转了大氮肥装置废氨液环境污染问题。然而在不断的重复运营过程中，废氨液回收装置中的不足也逐渐凸显出来。
3.1回收废液氨浓度偏高
进行设备检修前，首先要使尿素装置停止运行，此时解吸系统的运行会对装置排放废氨液进行回收和氨水提浓。为了达到排放液总量要求，需要将提取出来的气氨进行部分排放，因此会出现资源浪费和环境污染问题。检修完成后进行废氨液回收使用时，废氨液浓度通常会超过8%，而尿素装置解析系统中的氨水浓度通常设计为6%~8%，废氨液浓度偏高会致使解吸排放液电导或NH3过高，因此无法当做脱盐水予以利用，当做循环水利用或排放的话，也会形成一定的资源浪费和环境污染。
冷冻系统停止运行后，合成氨装置也会停止排氨，利用冷凝水对冷冻系统进行冲洗，在废氨液罐容积的限制下，将三次冲洗调整为两次，这就导致废氨液浓度的增加。
3.2废氨液排放时气味偏大
合成氨装置进行废氨液排放时，开始阶段是液氨排放，将冷凝液注入收集槽设定液位，收集槽废液入口位置在设备上端，与冷凝液液面存在一定差距，液氨混入收集槽形成一定程度的挥发之后，会与冷凝液形成不均匀性混合，这种情况会造成收集槽排出气氨现象，致使废氨液排放时气味很大。若增加冷凝液液位，会致使收集槽储存空间变小，从而出现废氨液冒罐问题。
3.3尿素装置废液回收泵选型缺陷
该企业是利用回收泵将收集槽中的废氨液输送至储存罐中，在企业正常过程中，回收泵会终止运行。自从回收泵投入使用后，屡次出现振动过度、轴承严重磨损或者断裂以及叶轮和壳体等多部位多类型故障，必须进行维修才能继续使用，但是回收泵的泵轴比较长，不使用吊车无法将其提到地面进行维修，每次回收泵出现故障，都会耗费一定的人力物力并投入一定时间，所以需要有效改善这一现象，尽量延长设备使用年限。
3.4地下槽出现超压情况
完成检修投入生产后不久，废氨液收集槽顶板出现变形情况，在实际检查中发现收集槽内有部分氨水残留，而放空线截止阀是关闭状态，由此可见是废氨液排放设备中止运转后，气温达到25℃就会造成收集槽内氨水蒸发，从而形成设备内部升压现象 ，在放空阀关闭而压力持续升高的情况下，致使罐顶板变形。
4、应对策略
4.1增加废液氨罐的容积
采取加大废氨液罐容积的措施，能够有效缩短尿素装置中止运转后的解吸系统运行时间，同时，把尿素装置氨水罐质量分数设置成达到8%，解吸系统中止运转，然后将罐内氨水运至废氨液罐储存，这样可以消除解吸系统氨气排放现象，也可以避免生产过程中出现废氨液浓度偏高问题。
4.2在正常生产时用自吸泵代替液下泵
进行化肥生产过程中，废氨液收集槽中的液位若出现高频率波动，回收泵也会随之频繁开启，这种现象很容易致使长轴液下泵发生故障，这样的工作状态，更适合使用自吸泵，自吸泵具备结构简洁、便于检修耐用性强，高吸气能力等诸多应用优势，这些优势正好可以弥补长轴液下泵的短板，所以，可以应用自吸泵进行废氨液的输送。为了有效节约企业运转资金，该企业将闲置的离心泵和真空泵进行了综合应用，用来代替长轴液下泵，具体就是把真空泵安装在泵的出口管线位置，需要使用回收泵时，首先开启真空泵，在废氨液灌满离心泵之后，再开启离心泵，并将真空泵关停，在泵出口安装回流调节阀，对于回收槽液位，则利用分布式控制系统进行自动控制。因为使用离心泵不会形成太大流量，所以在正常生产过程中可使用离心泵，生产装置停止运行后可启用长轴液下泵。
4.3做好废氨液回收设备日常管理
与合成氨和尿素工艺流程进行比较的话，废氨液回收系统流程可以说非常简单，但是在设备管理方面却具有较高的要求，一时不慎就有可能出现问题，废氨液回收系统与合成氨工艺系统流程相连，在日常生产过程中，若是阀门状态或者流程出现差错，废氨液回收系统就会受到工艺气入侵，从而造成设备爆裂的严重问题。再者，生产过程中废氨液收集槽放空需保持开启状态，不再使用后要保证槽内是排空状态，与装置工艺管线连接的三个阀组保持两关一开。
结语 ：客观地说，对于化肥生产企业而言，大氮肥装置废氨液的回收与处理是一项重要的成本控制手段，不仅能够有效避免环境污染问题，还可以进一步提升企业经济效益，同时，也有利于企业和社会的可持续发展，因此，很有必要广泛推广应用。
参考文献
[1]赵春吉.大氮肥装置废氨液的回收与处理[J].化肥设计,2015,53(05):55-57.