Produtor de condensadores para instalações de produção de fertilizantes

Respondendo à questão central:O que é que um condensador de fertilizantes da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. entrega a uma fábrica de fertilizantes?A Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) projeta e fabrica condensadores para as três tarefas mais exigentes na produção de fertilizantes:condensamento de carbamato de amónio sob alta pressão em instalações de ureia a 140-170 bar e a 165-185°C, condensamento de vapor de processo na neutralização e evaporação de nitrato de amónio e condensamento de gases residuais na granulação NPK. No serviço de ureia, o meio de condensação é o carbamato de amónio,um dos ambientes mais corrosivos da indústria química, razão pela qual a selecção do material e não o projecto térmico regem a especificação.

1Os três principais deveres do condensador numa fábrica de fertilizantes

As plantas de fertilizantes contêm vários serviços de condensação que não têm quase nada em comum, exceto o nome.

• Condensador de carbamato de ureia de alta pressão:Em um processo de eliminação de CO2 da ureia,A amônia não reagida e o dióxido de carbono provenientes do stripper são condensados como carbamato de amónio num trocador vertical ou horizontal de tubos a 140-170 bar e 165-185 °C., liberando o calor necessário para aumentar o vapor ou para pré-aquecer a alimentação. A condensação deve ser completa, porque qualquer gás não condensado reduz a conversão no ciclo do reator,que normalmente funciona a uma conversão de CO2 de 55-75% por passagemO trocador de calor é um limite de pressão a alta pressão e alta temperatura que contém um meio altamente corrosível, o que o torna o trocador de calor mais crítico e mais caro numa planta de ureia.
• Evaporação e neutralização do nitrato de amónio:A neutralização do ácido nítrico com amônia liberta cerca de 1.460 kJ por quilograma de amônia,que produz uma solução de nitrato de amónio de 80-95%, que é então evaporada até 99% ou mais para a preling ou a granulaçãoOs vapores do evaporador transportam névoa de nitrato de amónio e amônia e devem ser condensados e esfregados.porque o nitrato de amónio é um oxidante e os depósitos secos representam um grave risco de incêndio e explosãoOs condensadores devem ser concebidos para serem laváveis, com sistemas de pulverização a funcionar num ciclo definido para evitar a acumulação de depósitos de oxidantes.e o condensado de processo é tratado para recuperar amônia e nitratos antes da descarga.
• NPK Granulação fora de gás:Os tambores e torres de granulação emitem um gás de escape quente e úmido a 80-110 °C, transportando amônia, flúor, poeira e óxidos de nitrogênio que devem ser esfregados e condensados antes da descarga.A tarefa de condensação é modesta, mas o volume do gás é grande e o fluxo é corrosivos e sujo, de modo que os condensadores de esfregadores são geralmente construídos em aço inoxidável, às vezes com um revestimento resistente à corrosão ou em FRP para as secções mais frias.O desempenho é medido como concentração de partículas e de amônia na saída, em vez de como carga térmica, e o projecto deve estar integrado no balanço de líquidos do depurador.

2Corrosão, materiais e disciplina operacional

No serviço de fertilizantes, a corrosão, e não a transferência de calor, determina a vida útil do equipamento.

• Corrosão por carbamato de amónio:O carbamato de amônio ataca o aço inoxidável dissolvendo a película protetora de óxido de cromo, e a taxa de corrosão aumenta drasticamente com a temperatura.A norma 316L é inadequada no serviço de carbamato de alta pressãoA resposta da indústria é o 316L de grau de ureia com ferrita controlada e uma aceitação de teste Huey especificada, ou melhor, aço inoxidável duplex 25-22-2 (UNS S31050) ou a família Safurex,que resistem muito melhor ao carbamato e permitem uma temperatura de funcionamento mais elevadaCriticamente, estas ligas dependem de um fornecimento contínuo de oxigénio, tipicamente 0,3-0,8% em volume adicionado com a alimentação de CO2, para manter a passivação;A perda de ar de passivação é a rota mais rápida para a corrosão catastrófica.
• Corrosão por amônia, nitratos e cloretosO serviço de nitrato de amónio requer atenção à craqueação por corrosão por esforço e à natureza oxidante do sal,enquanto o condensado de processo de amônia pode causar a corrosão por tensão do craqueamento do aço carbono da mesma forma que o amônia anidroOs cloretos, introduzidos com a água de processo ou com potássio nas instalações NPK, promovem o craqueamento por corrosião por furos e tensões de 304 e 316,É por isso que o 316L é preferido ao 304 e por que as qualidades duplex são cada vez mais utilizadas emO controlo da química da água, incluindo o polimento por condensado e os limites de cloreto, é tão importante como a selecção da liga.
• Erosão, impureza e inspecção:Os fluxos de fertilizantes carregam frequentemente sólidos em suspensão e sais cristallizantes, pelo que os condensadores devem ser concebidos com limites de velocidade, tipicamente inferiores a 2-3 m/s, em tubos que transportam lodo,e com geometria que evita estagnação onde o sal pode depositar-se e concentrar-seOs factores de impureza de 0,0001 a 0,0003 m2·K/W são comuns. Dado que as consequências da corrosão são graves, as instalações aplicam um programa de inspecção definido:Análise por penetração de corantes e por ultrassom das soldas, e no serviço de ureia, exame periódico da camada de passivação e verificação do sistema de injecção de oxigénio com medição redundante e desligamento automático em caso de perda de ar de passivação.

Matriz de comparação dos serviços de condensadores de fertilizantes

Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Por que o serviço de carbamato de planta de ureia é tão corrosivode e como é controlado?

R: O carbamato de amónio dissolve a película passiva de óxido de cromo que protege o aço inoxidável, e a taxa de ataque aumenta acentuadamente com a temperatura, dobrando aproximadamente a cada 10-15°C acima de 165°C.É controlada por três meios que trabalham juntos.Material: 316L de grau de ureia com baixo teor de ferrita e um resultado documentado do ensaio Huey, ou preferencialmente ligas duplex 25-22-2 ou de grau Safurex, que toleram temperaturas mais elevadas e oxigénio mais baixo.Passivação: um fornecimento contínuo de oxigénio, tipicamente 0,3-0,8% em volume, injetado com a alimentação de dióxido de carbono, que mantém o filme passivo,com analisadores redundantes e desligamento automático da instalação por perda de ar de passivaçãoDisciplina de temperatura: operação dentro dos limites do projecto, uma vez que as excursões acima de cerca de 185-190°C no serviço de carbamato aceleram a corrosão mais rapidamente do que os operadores normalmente esperam.

P: O que acontece se o ar de passivação for perdido numa planta de ureia?

R: A corrosão acelera-se dentro de horas em vez de dias. Sem oxigênio, o filme passivo se decompõe, a taxa de corrosão aumenta do alvo normal abaixo de 0.1 mm/ano para níveis que podem consumir milímetros num curto período de perturbaçãoA prática padrão é tratar a perda de ar de passivação como uma condição de desligamento:medição do caudal e do oxigénio redundantes no sistema de injecção de ar, um alarme de baixo caudal e redução automática da carga da instalação ou desligamento se o oxigénio não puder ser restabelecido dentro de uma janela definida, normalmente 30-60 minutos.que é um procedimento controlado a temperatura e carga reduzidas, em vez de simplesmente reiniciar a injecção de ar.

P: Em que se diferencia um condensador de planta de fertilizantes de um condensador químico padrão?

R: De três maneiras. A especificação do material é determinada pela corrosão e não apenas pela pressão e temperatura,Portanto, são necessárias ligas de grau de ureia e duplex onde um serviço químico padrão usaria 316L comum, e a certificação, incluindo o ensaio de corrosão intergranular Huey, faz parte do produto.o que significa que o condensador é uma parte de um sistema de controlo da corrosão que inclui injecção de oxigénio, a química da água e os limites de temperatura, e não pode ser especificado isoladamente.sistemas de pulverização e lavagem, drenagem e limites de velocidade são características de design padrão em vez de extras opcionais.

P: O que deve ser verificado ao comprar um condensador de qualidade de ureia de um fabricante?

A: Seis itens para além da documentação normal dos recipientes sob pressão.e um relatório de ensaio Huey que mostre a taxa de corrosão intergranular dentro das especificaçõesVerificação do teor de ferrito nas soldas, uma vez que o delta-ferrito deve ser controlado.Qualificação do processo de solda específica da liga, com limites de entrada de calor e controlo da temperatura de passagem, registos completos do tratamento térmico, uma vez que o recozimento inadequado da solução destrói a resistência à corrosão,Incluindo livre de contaminação por ferro e de materiais de marcação que contenham cloreto, porque ambos iniciam o pitting em serviço.