摘要：尿素工艺冷凝液在回收过程中由于电导率高、与生水混合，易形成胶状物，导致生水过滤器频繁反洗，浮动床压差增加等故障。为查明形成胶状物的原因，解决回收过程中的问题，采取工业小试的办法，确定了合理回收流程，并运用在工业实践中，对同类型大化肥企业尿素工艺冷凝液回收具有借鉴意义。
关键词：尿素工艺冷凝液 胶状物 回收 流程
中石化九江分公司化肥厂是一套采用谢尔(Shell)渣油气化制氨、斯那姆(Snam)氨汽提生产尿素的大型化肥企业。其尿素工艺冷凝液经过尿素装置附设的处理设施，送往水处理装置二级除盐系统除盐后，直接作为高压锅炉给水使用。但自投产以来，经处理后的由于电导率高，以及在回收过程中形成胶状物等原因，不能正常回收利用。既浪费了水资源，又污染了环境。国内同类型化肥企业也未较好利用，有的直接排放，有的高质低用作为低压锅炉给水。
1. 问题的提出
为回收尿素工艺冷凝液，该厂曾经过3次更改回收流程，但均未取得较好效果。2000年6月份将工艺冷凝液与生水混合经过生水和一级除盐系统(浮动床)处理后进入混床。回收前生水周期制水量可以达到3×104t以上，回收后批量只能达到5000t，生水频繁反洗，回收失败。
胶状物形成的因素有两个，一个是尿素工艺冷凝液PH值在5.5左右，对设备管道腐蚀性强，尿素工艺冷凝液中Fe3+含量高，含量达34.4mg/l(具体水质见表1)。另一个因素可能是生水中的腐殖酸引起的，因腐殖酸呈胶体性质，而工艺冷凝液与生水混合后，Fe2+、Fe3+与生水中OH-容易生成Fe(OH)2、Fe(OH)3，该胶体颗粒具有较强的吸附性， 腐殖酸就很容易吸附其上形成胶状物。该胶状物与树脂混在一起，增加生水与浮动床运行压差。
3.合理流程确定
既然尿素工艺冷凝液与生水混合形成胶状物，可以按照两种思路进行工业小试，一种与透平冷凝液混合，一种是避开与生水混合，用浮动床单独处理工艺冷凝液。
3.1 尿素工艺冷凝液进入透平冷凝液系统试验
按照图1流程进行回收试验，混床运行至72h电导超标（混床出水电导≤0.2μs/cm），回收工艺冷凝液3600t，混合床运行批量为1.3×104t。在回收过程中，前置阳床很快被穿透，电导迅速上升至23 μs/cm。回收期间混床电导率变化趋势见图2。
3.2尿素工艺冷凝液单独进入浮动床系统试验
将尿素工艺冷凝液按图3流程单独引入浮动床（该床采用双层双室浮动床，原设计只处理生水）进行工业试验。从回收的情况来看，浮动床出口电导可降至1.5μs/cm以下（脱碳风机开停影响不大），对后续混床没有产生影响。电导率变化趋势见图8。
从图4可看出，阴床出口电导率稳定在1.6μs/cm，并且呈下降趋势，电导率去除率达98%以上，经过阳床和阴床处理后，出水优于一级脱盐水水质，对混床批量没有影响。
4.工业应用及效益估算
4.1工业应用效果
根据工业小试的试验结果，2003年9月对回收工艺冷凝液流程进行改造，增加除铁（φ=1200mm，H=1000mm）、阳浮动床（φ=1600mm，H=4000mm）、阳浮动床（φ=1600mm，H=4000mm）。浮动床采用单层单室，阳树脂型号选用D001×7，阴树脂型号选用201×7，装填量分别为4m3。2003年10月投入运行，浮动床出口电导率变化趋势见图5，浮动床运行周期为40～48h，运行批量为2200t～2600 t。
图5：浮动床电导率变化趋势图
从图5可以看出：工艺冷凝液电导率在100～180μs/cm波动，阴床出口电导率≤10μs/cm，符合一级脱盐水标准。
4.2效益
一年按300天计算，则共回收冷凝液量Q =55×300×24=396000T，每吨按1.5元计算，则可节约水费59.4万元。
一年需再生次数为300×24/40=180次(浮动床运行批量2200T，即回收40小时再生1次)，计算每次需消耗600kg的30%盐酸， 400kg的30%NaOH.每年需消耗酸108t， 每年需消耗48T.每吨盐酸按780元计，每吨碱按600元计，则每年消耗酸碱费用为108×780+48×600=11.2万元。
每年回收尿素工艺冷凝液净效益为59.4-11.2=48.2万元.
5、结语
（1） 尿素工艺冷凝液和生水混合进入一级脱盐水系统会生成絮状物。
（2） 尿素工艺冷凝液直接进入二级脱盐系统导致混床出水电导提前超标，制水批量急剧下降。
（3） 尿素工艺冷凝液经除铁处理后经阳浮、阴浮再经混床处理后完全可以达到回收要求，并产生一定的经济效益。