一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的方法及设备，该方法包括将输送管线外套设保温夹套对输送管线进行预热；再输送尿素溶液；然后吹扫蒸汽将输送管线内的尿素溶液吹回尿素储罐内；再通入防腐空气在输送管线的内壁形成空气保护层；最后卸压。本发明解决了尿素硝铵溶液槽生产中尿素输送管线易结晶堵塞与腐蚀的现象。并可以回收管线内尿素，减少损失，降低消耗。
【专利说明】[0001] 一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的 方法及设备
【技术领域】
[0002] 本发明涉及化工生产【技术领域】，具体涉及一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送 管线腐蚀和结晶的方法及设备。
[0003]
【背景技术】
[0004] 尿素硝铵溶液（Urea Ammonium Nitrate solution)，简称 UAN 溶液，一般通过一 定浓度的液体尿素和液体硝铵混合得到不同等级的产品，其中尿素溶液主要是来自尿素生 产装置中的液体尿素，其浓度为70-85%之间。
[0005] 在实际生产过程，UAN与尿素生产是两套生产设备，一般是将尿素生产装置产生的 尿素溶液远距离输送到UAN生产配制区域再进行生产UAN工，需要较长的尿素溶液输送管 线；而尿素溶液又具低温结晶与高温分解腐蚀性物质的特性，容易堵塞或腐蚀管线。
[0006] 尿素溶液一般在低于70°C会结晶堵塞管线，所以输送管线需伴热保温或夹套保 温，使得溶液温度保持在100°c左右，可以避免结晶的发生。
[0007] 而尿素溶液的腐蚀性是因高温分解而产生的副产物氨基甲酸铵(简称甲铵）物质， 这种物质与金属设备或管线发生反应，即使是304、304L或316L等不同规格材质的不锈钢， 都会发生不同程度的腐蚀。尿素管线的腐蚀是由于甲铵与金属管线的铁发生反应，生成黄 色的铁离子。长时间腐蚀使金属管线的管壁变薄，进而管线会发生腐蚀穿孔、焊缝泄露等， 造成较大损失。所以，尿素工业生产设备一般选用304L或316L等不锈钢材质，而在产生 甲胺的环境，又同时具备高温高压时，其设备和管线腐蚀加剧，一般可以通过加入防腐蚀空 气、降低温度压力或加水冲洗等方法解决。在不锈钢设备或管线中加入空气，可以形成氧化 膜，大大降低腐蚀速率。
[0008]
【发明内容】
[0009] 本发明为了解决上述问题，提供一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀 和结晶的方法及设备，从而解决了 UAN生产中尿素输送管线易腐蚀与结晶堵塞的现象。 [0010] 本发明的第一目的是提供一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结 晶的方法，包括以下步骤： (1)将连接尿素生产区的尿素储罐与尿素硝铵溶液生产区的尿素硝铵溶液槽之间的输 送管线外套设保温夹套，并向保温夹套内通入蒸汽对输送管线进行预热； (2 )开启输送泵将尿素储罐内的尿素溶液通过经预热后的输送管线输送到尿素硝铵溶 液槽内； (3) 尿素溶液输送完后，从位于尿素硝铵溶液槽一端的输送管线上的根部阀通入吹扫 蒸汽，压力为0. 6-lMPa，温度为150-160°C的吹扫蒸汽，将输送管线内的尿素溶液吹回尿素 储罐内，直到位于尿素储罐一端的输送管线上的导淋阀排出蒸汽为止； (4) 从根部阀向输送管线内通入压力为0. 3-0. 6MPa的防腐空气至少30分钟，在输送管 线的内壁形成空气保护层； (5) 对输送管线进行卸压。
[0011] 进一步，还包括热水冲洗步骤，当输送管线内产生结晶或需要清洗时，从根部阀导 入不小于100°C的热水冲洗输送管线。
[0012] 优选的是，所述步骤（1)中的蒸汽压力为0· 2-0. 4MPa、温度为130-145°c。
[0013] 优选的是，所述步骤（1)中保温夹套上每隔50-70米一段各设一个蒸汽进汽阀和 一个冷凝排水阀。
[0014] 本发明的第一目的是提供一种实现上述防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线 腐蚀和结晶的方法的设备，包括连接尿素储罐与尿素硝铵溶液槽之间的主输送管线，所述 尿素储罐的底部出口端设有输送泵、顶部入口端连接有辅输送管线；所述主输送管线分别 与输送泵、辅输送管线连接，所述主、辅输送管线外均套设保温夹套，所述保温夹套上设有 蒸汽进汽阀和冷凝排水阀；位于尿素硝铵溶液槽入口端的主输送管线上设有进料阀，所述 进料阀的入口端设有根部阀；所述根部阀分别连接有吹扫蒸汽管、防腐空气管和热水冲洗 管，所述吹扫蒸汽管、防腐空气管和热水冲洗管上均有阀门与止逆阀。
[0015] 进一步方案是，所述主输送管线与输送泵之间设有单向阀，主输送管线与辅输送 管线之间设有回流阀。
[0016] 进一步方案是，所述主输送管线上设有温度表与第二导淋阀，所述根部阀的进口 端分别设有第一导淋阀与压力表。
[0017] 本发明的输送管线外全部套设保温夹套，用压力为0· 2-0. 4MPa、温度130-145°C 蒸汽对输送管线进行预热。如果蒸汽温度低于130°C，则蒸汽溶液冷凝成水，不利于输送管 线的保温；如果温度过低，尿素管线溶液容易结晶。另外蒸汽压力和温度也不易过高，过高 易造成尿素分解管线腐蚀加剧。
[0018] 在尿素硝铵溶液槽的进料阀的进口端设根部阀，根部阀分别与吹扫蒸汽管、防腐 空气管和热水冲洗管连接。这三个管线上均设有阀门与止逆阀，阀门是用于管路的开启或 关闭；止逆阀的作用是防止集中管线内的物料互窜，三种物料的压力应大于管线内尿素正 常运行时的压力，以保证可以将尿素压回储槽内。
[0019] 吹扫蒸汽管的作用是在输送管线输送尿素结束后开始使用，将输送管线内残留的 尿素溶液吹扫压送回尿素储罐内，可以回收输送管线内尿素，减少损失，降低消耗。对连续 配制生产的产品质量做到有力保障； 防腐空气管的在吹扫蒸汽管用蒸汽吹扫压送完尿素溶液后，通入少量空气，在管线内 形成空气保护层。空气中的氧气在不锈钢管线内壁会生成一层薄的氧化薄，减少输送管线 的腐蚀发生； 热水冲洗管的作用是在管线发生轻微结晶时加水冲洗，使得尿素溶解，杜绝完全堵塞 的可能；还有一个作用是清洗置换管线。
[0020] 输送管线上的温度表是观察温度指示，判断管线是否结晶；压力表作用是管线根 部阀打开，通入蒸汽或空气或冲洗水的一种物质后，压力表指示压力降低，说明管线畅通正 堂 巾。
[0021] 所以本发明的有益效果有： 1、本发明设计解决了尿素硝铵溶液槽生产中尿素输送管线易结晶堵塞的现象。输送管 线采用压力为〇. 2-0. 4MPa、温度130-145°C低压蒸汽夹套保温设计，降低了尿素分解带来 的副反应，提商广品质量。
[0022] 2、采用吹扫蒸汽将输送管线内尿素溶液压回储尿素槽，可以回收管线内尿素，减 少损失，降低消耗；对连续配制生产的产品质量做到有力保障。
[0023] 3、采用热水对输送管线进行冲洗，可以防止尿素结晶，防止尿素长时间在管线内 积存分解，防止尿素分解的甲胺对管线的腐蚀；并方便清洗输送管线。
[0024] 4、通过空气的加入，减少了输送管线的腐蚀。
[0025] 5、两个导淋阀可防止输送管线积压，防止在高温高压下甲胺对不锈钢材质的腐 蚀。
[0026]
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是本发明设备的示意图； 图中：1-尿素储罐，2-输送泵，3-主输送管线，4-辅输送管线，5-保温夹套，6-温度表， 7-压力表，8-尿素硝铵溶液槽，9-1单向阀，9-2回流阀，9-3第二导淋阀，9-4第一导淋阀， 9-5蒸汽进汽阀，9-6冷凝排水阀，9-7进料阀，9-8根部阀，9-9阀门，9-10止逆阀；10-吹扫 蒸汽管，11-热水冲洗管，12防腐空气管。
[0028]
【具体实施方式】
[0029] 实施例一： 一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的方法，包括以下步骤： (1)将连接尿素生产区的尿素储罐与尿素硝铵溶液生产区的尿素硝铵溶液槽之间的输 送管线外套设保温夹套，保温夹套上每隔70米各设一个蒸汽进汽阀和一个冷凝排水阀，从 蒸汽进汽阀向保温夹套内通入压力为0. 2MPa、温度为130°C的蒸汽对输送管线进行预热； (2 )开启输送泵将尿素储罐内的尿素溶液通过经预热后的输送管线输送到尿素硝铵溶 液槽内； (3) 尿素溶液输送完后，从位于尿素硝铵溶液槽一端的输送管线上的根部阀通入吹扫 蒸汽，压力为0. 6MPa，温度为150°C的吹扫蒸汽，将输送管线内的尿素溶液吹回尿素储罐 内，直到位于尿素储罐一端的输送管线上的导淋阀排出蒸汽为止； (4) 从根部阀向输送管线内通入压力为0.3MPa的防腐空气30分钟，在输送管线的内壁 形成空气保护层； (5) 对输送管线进行卸压。
[0030] 实施例二： 一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的方法，包括以下步骤： (1)将连接尿素生产区的尿素储罐与尿素硝铵溶液生产区的尿素硝铵溶液槽之间的输 送管线外套设保温夹套，保温夹套上每隔50米各设一个蒸汽进汽阀和一个冷凝排水阀，从 蒸汽进汽阀向保温夹套内通入压力为0. 4MPa、温度为145°C的蒸汽对输送管线进行预热； (2 )开启输送泵将尿素储罐内的尿素溶液通过经预热后的输送管线输送到尿素硝铵溶 液槽内； (3) 尿素溶液输送完后，从位于尿素硝铵溶液槽一端的输送管线上的根部阀通入吹扫 蒸汽，压力为IMPa，温度为160°C的吹扫蒸汽，将输送管线内的尿素溶液吹回尿素储罐内， 直到位于尿素储罐一端的输送管线上的导淋阀排出蒸汽为止； (4) 从根部阀向输送管线内通入压力为0.6MPa的防腐空气40分钟，在输送管线的内壁 形成空气保护层；当输送管线内产生轻微结晶时，从根部阀导入不小于l〇〇°C的热水冲洗 输送管线。
[0031] (5 )对输送管线进行卸压。
[0032] 实施例三： 一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的方法，包括以下步骤： (1)将连接尿素生产区的尿素储罐与尿素硝铵溶液生产区的尿素硝铵溶液槽之间的输 送管线外套设保温夹套，保温夹套上每隔60米各设一个蒸汽进汽阀和一个冷凝排水阀，从 蒸汽进汽阀向保温夹套内通入压力为0. 3MPa、温度为140°C的蒸汽对输送管线进行预热； (2 )开启输送泵将尿素储罐内的尿素溶液通过经预热后的输送管线输送到尿素硝铵溶 液槽内； (3) 尿素溶液输送完后，从位于尿素硝铵溶液槽一端的输送管线上的根部阀通入吹扫 蒸汽，压力为0. 8MPa，温度为155°C的吹扫蒸汽，将输送管线内的尿素溶液吹回尿素储罐 内，直到位于尿素储罐一端的输送管线上的导淋阀排出蒸汽为止； (4) 从根部阀向输送管线内通入压力为0. 45MPa的防腐空气60分钟，在输送管线的内 壁形成空气保护层；当输送管线内需要清洗时，从根部阀导入不小于l〇〇°C的热水冲洗输 送管线； (5) 对输送管线进行卸压。
[0033] 实施例四： 连接尿素储罐1与尿素硝铵溶液槽8之间的主输送管线3,所述尿素储罐1的底部出 口端设有输送泵2、顶部入口端连接有辅输送管线4 ;所述主输送管线3分别与输送泵2、辅 输送管线4连接，主输送管线3与输送泵2之间设有单向阀9-1，主输送管线3与辅输送管 线4之间设有回流阀9-2。所述主、辅输送管线外均套设保温夹套5,所述保温夹套5上设 有蒸汽进汽阀9-5和冷凝排水阀9-6 ;位于尿素硝铵溶液槽8入口端的主输送管线3上设 有进料阀9-7,所述进料阀9-7的入口端设有根部阀9-8 ;所述根部阀9-8分别连接有吹扫 蒸汽管10、防腐空气管12和热水冲洗管11，所述吹扫蒸汽管10、防腐空气管12和热水冲洗 管11上均有阀门9-9与止逆阀9-10。
[0034] 进一步方案是，所述主输送管线3上设有温度表6与第二导淋阀9-3,所述根部阀 9-8的进口端分别设有第一导淋阀9-4与压力表7。
[0035] 为了保证输送管线内的尿素溶液不会结晶，保温夹套5上每隔50-70米各设一个 蒸汽进汽阀9-5和一个冷凝排水阀9-6。
[0036] 本实施例的设备的工作过程如下： (1) 输送管线输送尿素前，打开保温夹套上所有蒸汽进汽阀和冷凝排水阀，对主、辅输 送管线进行预热； (2) 然后开启输送泵将尿素储罐内的尿素溶液经主输送管线送至尿素硝铵溶液槽中； (3) 尿素溶液输送完成后，打开回流阀与根部阀，并打开吹扫蒸汽管上的阀门，向输送 管线内通入蒸汽，将主输送管线内残留的尿素溶液经回流阀、辅输送管线吹回尿素储罐中； 吹扫一段时间后，打开第二导淋阀，如在第二导淋阀处排出蒸汽，则说明吹扫合格，同时关 闭第二导淋阀与吹扫蒸汽管上的阀门； (4) 然后打开防腐空气管上的阀门，向输送管线内通入空气，空气中的氧气在不锈钢管 线内壁生成一层薄的氧化薄，减少输送管线发生腐蚀； (5) 通入空气结束后，打开第一导淋阀和第二导淋阀，卸除主、辅输送管线内压力，防止 形成高温高压，产生腐蚀。
[0037] (6)观察温度表指示，判断输送管线是否结晶；如主、辅输送管线内有轻微结晶或 需要清洗时，则先打开第一导淋阀，待排出热水温度达到l〇〇°C以上时，打开热水冲洗管上 的阀门，对输送管线进行冲洗。
[0038] 以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修 改或变动的都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐蚀和结晶的方法，其特征在于：包括 以下步骤： (1) 将连接尿素生产区的尿素储罐与尿素硝铵溶液生产区的尿素硝铵溶液槽之间的输 送管线外套设保温夹套，并向保温夹套内通入蒸汽对输送管线进行预热； (2) 开启输送泵将尿素储罐内的尿素溶液通过经预热后的输送管线输送到尿素硝铵溶 液槽内； (3) 尿素溶液输送完后，从位于尿素硝铵溶液槽一端的输送管线上的根部阀通入压力 为0. 6-lMPa、温度为150-160°C的吹扫蒸汽，将输送管线内的尿素溶液吹回尿素储罐内，直 到位于尿素储罐一端的输送管线上的导淋阀排出蒸汽为止； (4) 从根部阀向输送管线内通入压力为0. 3-0. 6MPa的防腐空气至少30分钟，在输送管 线的内壁形成空气保护层； (5) 对输送管线进行卸压。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括热水冲洗步骤，当输送管线内产生 结晶或需要清洗时，从根部阀导入不小于l〇〇°C的热水冲洗输送管线。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1)中的蒸汽压力为 0· 2-0. 4MPa、温度为 130-145°C。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1)中保温夹套上每隔50-70米 一段各设一个蒸汽进汽阀和一个冷凝排水阀。
5. -种实现如权利要求1 一 4任一项所述的防止尿素硝铵溶液生产中尿素输送管线腐 蚀和结晶的方法的设备，包括连接尿素储罐与尿素硝铵溶液槽之间的主输送管线，所述尿 素储罐的底部出口端设有输送泵、顶部入口端连接有辅输送管线；所述主输送管线分别与 输送泵、辅输送管线连接，其特征在于：所述主、辅输送管线外均套设保温夹套，所述保温夹 套上设有蒸汽进汽阀和冷凝排水阀；位于尿素硝铵溶液槽入口端的主输送管线上设有进料 阀，所述进料阀的入口端设有根部阀；所述根部阀分别连接有吹扫蒸汽管、防腐空气管和热 水冲洗管，所述吹扫蒸汽管、防腐空气管和热水冲洗管上均有阀门与止逆阀。
6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述主输送管线与输送泵之间设有单向 阀，主输送管线与辅输送管线之间设有回流阀。
7. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述主输送管线上设有温度表与第二导 淋阀，所述根部阀的进口端分别设有第一导淋阀与压力表。
【文档编号】F17D5/00GK104089184SQ201410292313
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】张静忠, 高峰, 陈伟, 戴付龙, 马艳春, 薛强, 张军 申请人:安徽淮化股份有限公司