Карбаматный конденсатор

Новая конструкция для улучшенной теплопередачи и парообразования

Проблема

Карбаматные конденсаторы высокого давления (ВД) уязвимы к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРПН), вызванному хлоридом, которое обычно возникает в трубках в верхней трубной решетке теплообменника. Следы хлоридов, содержащихся в паровом конденсате, часто откладываются в капиллярных зазорах между трубкой и трубной решеткой. Коррозионное растрескивание, вызванное хлоридом, может привести к утечкам, что отрицательно повлияет на целостность карбаматного конденсатора высокого давления и значительно сократит срок его службы.

ADVANCE DESIGN Safurex® High-pressure Carbamate Condenser

Наше решение

Применение материала Safurex®, семейства коррозионно-стойких супердуплексных нержавеющих сталей, устраняет проблему коррозионного растрескивания под напряжением, вызванного хлоридом, в карбаматных конденсаторах высокого давления.

Карбаматные конденсаторы, изготовленные из традиционных аустенитных нержавеющих сталей, обычно имеют срок службы 20 лет, в то время как Safurex® позволяет продлить срок службы оборудования примерно до 30 лет без необходимости глушения труб.

Преимущества карбаматного конденсатора высокого давления

Основная задача карбаматного конденсатора – это конденсация пара, поступающего из стриппера высокого давления, при рекуперации тепла в виде пара, который можно повторно использовать в процессе синтеза карбамида. Конструкция карбаматного конденсатора высокого давления компании Stamicarbon оптимизирована для обеспечения максимальной энергоэффективности.

Карбаматный конденсатор из материала Safurex® позволяет получить следующие преимущества:

  • Снижение эксплуатационных расходов
  • Повышенная надежность и увеличенный срок службы оборудования

Улучшенная теплопередача за счет более тонких стенок теплообменных трубок из материала Safurex® приводит к улучшенной конденсации газообразного аммиака и диоксида углерода со стороны технологического процесса и улучшенному парообразованию в межтрубной зоне. Устойчивость материала Safurex® к хлоридам, присутствующим в потоке воды / пара, позволяет снизить требования к обработке воды.

ADVANCE DESIGN Safurex® High-pressure Carbamate Condenser

Опыт компании Stamicarbon в использовании материалов и инспекциях позволяет получить различные преимущества для оборудования высокого давления. Stamicarbon управляет процессом изготовления оборудования, включая квалификацию сварщиков и регулярные инспекции для устранения возможных дефектов и обеспечения качества, превышающего отраслевые стандарты.

ADVANCE DESIGN Safurex® High-pressure Carbamate CondenserО карбаматном конденсаторе высокого давления

Карбаматный конденсатор высокого давления представляет собой вертикальный кожухотрубный теплообменник, в котором конденсируются пары аммиака и диоксида углерода (CO2), отделяемые из раствора карбамида в стриппере высокого давления, с образованием карбамата аммония.

Поток подаваемого CO2 вместе с аммиаком и CO2, образовавшимися при разложении карбамата аммония в стриппере высокого давления, попадает в карбаматный конденсатор, где как свежий, так и рециркулируемый аммиак и CO2 продолжают реагировать с образованием карбамата аммония.

Карбаматный конденсатор для производств, не использующих технологии Stamicarbon

В аммиачном стриппинг-процессе используется горизонтальный карбаматный конденсатор, в котором смешиваются продукты отгонки из стриппера высокого давления и жидкий карбамат аммония. Высокое давление в подобных аппаратах находится внутри U-образных теплообменных трубок. С стороны котла/кожуха конденсат пара испаряется, контролируя скорость конденсации.

Первоначально U-образные трубки производились из нержавеющей стали 316L-UG. В настоящее время для производства U-образных трубок используется материал 25-22-2, что является усовершенствованием, поскольку данный материал увеличивает срок службы оборудования примерно до 20 лет (с или без вращения входной и выходной стороны в течение срока службы аппарата). Самые высокие скорости коррозии этих конденсаторов обнаруживаются на стороне впуска газа/жидкости в трубы из-за коррозии под воздействием конденсата.

ADVANCE DESIGN Safurex® High-pressure Carbamate Condenser
Горизонтальный карбаматный конденсатор из материала Safurex® 

В 2021 году компания Stamicarbon спроектировала и доставила первый горизонтальный конденсатор котельного типа, изготовленный из дуплексной стали Safurex® с более чем 2000 U-образных трубок. Клиент может рассчитывать на более длительный срок службы оборудования благодаря материалу Safurex®, который устойчив к основным видам коррозии, обнаруживаемой в оборудовании высокого давления, включая коррозию под воздействием конденсата.

Замена любого аппарата высокого давления на производстве карбамида - это возможность определить и поэтапно расширить узкие места (bottleneck) производственного процесса.

Stamicarbon предлагает технологический мониторинг производства перед заменой оборудования высокого давления, чтобы определить, какие изменения следует внести в конструкцию нового аппарата.

Будучи лицензиаром технологий для производства карбамида, Stamicarbon также может рассчитать возможные улучшения процесса на основании новой конструкции конденсатора и данные улучшения могут быть внесены в контракт как гарантированные параметры.

Большинство вертикальных карбаматных конденсаторов реализовано на предприятиях с CO2-стриппинг технологией компании Stamicarbon. Это означает, что Stamicarbon может рассчитать тепловые и массовые балансы таких производств на основе нынешней ситуации и предложить более широкий набор вариантов для выявления и поэтапного устранения узких мест.

Свяжитесь с нами для получения подробной информации о карбаматном конденсаторе высокого давления из материала Safurex®.

 

CONTACT US

Function