三聚氰胺產(chǎn)量提高對聯(lián)堿生產(chǎn)的影響

郭文龍，王 杰

（山西陽煤豐喜肥業(yè)（集團）有限責任公司，山西 運城 043200）

山西陽煤豐喜肥業(yè)集團稷山分公司是一家以變換氣為原料生產(chǎn)純堿、氯化銨的生產(chǎn)企業(yè)，純堿產(chǎn)能10萬t／a。后來在原有聯(lián)堿裝置基礎(chǔ)上配套三聚氰胺裝置，回收煅燒爐氣，聯(lián)產(chǎn)三聚氰胺，自2003年配套裝置改造后，聯(lián)堿產(chǎn)能逐年提高，2008年提高到18萬t／a。

2005年3月份我公司回收煅燒爐所副產(chǎn)70%左右的二氧化碳氣體，綜合產(chǎn)量增加50%。2007年8月份第一套1萬t／a三聚氰胺聯(lián)產(chǎn)純堿投產(chǎn)后，產(chǎn)量又在原基礎(chǔ)上增加10%，但2008年4月份第二套1.5萬t／a三聚氰胺投運以來，由于各種原因，生產(chǎn)一直不正常。經(jīng)過我公司相關(guān)技術(shù)人員的努力，現(xiàn)第一套、第二套三聚氰胺生產(chǎn)已轉(zhuǎn)入正常，但是隨著三聚氰胺產(chǎn)量的不斷增加，對純堿系統(tǒng)的工藝條件產(chǎn)生了嚴重影響，已經(jīng)威脅到純堿系統(tǒng)的正常運行，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1 純堿系統(tǒng)母液成分發(fā)生變化

由三聚氰胺化學反應原理可知，每生產(chǎn)1t三聚氰胺，副產(chǎn)0.81t氨和1.05t二氧化碳氣體。隨著三聚氰胺產(chǎn)量的增加，大量的副產(chǎn)物氨氣和二氧化碳氣體被純堿系統(tǒng)母液吸收，氨母Ⅰ液、氨母Ⅱ液中二氧化碳含量升高，特別是二套三聚氰胺運行正常后，母液成分中二氧化碳、固定銨含量已嚴重偏離指標。

現(xiàn)將2006年8月份（三聚氰胺未投運）、2007年8月份（一期三聚氰胺投運）、2008年8月份（二期三聚氰胺運行正常）純堿系統(tǒng)母液成分變化情況對比如下。

表1 2006年8月份純堿系統(tǒng)母液成分（三聚氰胺未投運）

表2 2007年8月份純堿系統(tǒng)母液成分（一期三聚氰胺投運）

表3 2008年8月份純堿系統(tǒng)母液成分（二期三聚氰胺運行正常）

由表1、表2、表3可以看出，2006年8月份、2007年8月份、2008年8月份，純堿系統(tǒng)氨母Ⅰ液固定銨含量由79.1tt降低到74.9tt，再降到70.8 tt；二氧化碳含量由21.6tt升高到23.2tt，再升到26.0tt；氨母Ⅱ液中二氧化碳含量由21.7tt升高到25.2tt，再升到30.4tt；取出液成分中固定銨含量由86.6tt降低到84.8tt，再降到80.9tt。隨著三聚氰胺產(chǎn)量的不斷增加，氨母Ⅰ液、氨母Ⅱ液中二氧化碳含量明顯升高，碳化取出液中固定銨含量明顯降低。

2 碳化塔反應變差，致使雙噸產(chǎn)量降低

由于母液中二氧化碳含量升高，而且二期三聚氰胺投運后，游離氨濃度升高，碳化反應上移，篩板溫度升高，塔中部溫度降低，氨Ⅱ液在塔中停留時間縮短，母液循環(huán)量加大，取出結(jié)晶細小，固定銨低，碳酸氫銨含量升高至4.9%，同時洗水量增加，純堿系統(tǒng)母液膨脹，煅燒負荷加重，并且因為碳化反應不好，取出成分中游離氨和二氧化碳含量升高，導致整個母液中二氧化碳、游離氨含量不斷升高，工藝條件進一步惡化。另一方面，Ⅱ過程氨母Ⅰ液固定銨降低，二氧化碳含量升高，α值不合格，氯化銨結(jié)晶細小，產(chǎn)量降低，質(zhì)量差。

3 碳化塔篩板結(jié)疤嚴重，使用周期縮短

氨Ⅱ液中二氧化碳含量升高后，碳化塔上部篩板反應劇烈，溫度難以控制，碳化塔架空頻繁，使用周期明顯縮短。原來一個塔使用周期在一個月以上，最多達50天，現(xiàn)在僅為10天左右，甚至只能運行二、三天就被迫煮塔。由于倒塔頻繁，純堿系統(tǒng)母液成分長時間不合格，雙噸產(chǎn)量受到影響，并且工藝條件波動大，母液中二氧化碳進一步升高，形成惡性循環(huán)。

現(xiàn)將2006年9月份、2007年8月份、2008年8月份碳化塔使用周期對比如下。

表4 碳化塔使用周期對比表

（續(xù)表）

4 純堿系統(tǒng)設(shè)備、管道堵塞嚴重

隨著純堿系統(tǒng)母液中二氧化碳含量的不斷升高，碳酸氫銨等副產(chǎn)物增加，結(jié)晶母液換熱器、結(jié)晶器、碳化澄清桶、氨Ⅱ換熱器、外冷器等設(shè)備管道堵塞嚴重，影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。特別是碳化澄清桶，結(jié)晶器等設(shè)備，一旦發(fā)生堵塞停運，對生產(chǎn)影響巨大。結(jié)晶母液換熱器、外冷器堵塞嚴重，清理困難，降溫效果很差，導致結(jié)晶冷析、鹽析溫度升高，母Ⅱ成分不合格，氯化銨產(chǎn)量降低。碳化爐氣管道碳酸氫銨堵塞嚴重，生產(chǎn)十分被動。

5 純堿系統(tǒng)電耗大幅升高

由于三聚氰胺尾氣溫度在130℃左右，碳化吸氨后母液溫度升高，純堿系統(tǒng)工藝條件發(fā)生波動，為了降低純堿系統(tǒng)溫度，增開一臺大循環(huán)水泵。二期三聚氰胺運行后，副產(chǎn)氨增加，吸氨工段使用Ⅱ過程氣氨減少，結(jié)晶冰機進口氣氨壓力升高，致使冷析、鹽析溫度升高，為了降低冰機進口氣氨壓力，冰機崗位增開一臺冰機。另外，由于母液中二氧化碳含量增加，碳化反應變差，煅燒負荷加重，被迫增開一臺煅燒爐，一臺涼堿機，一套刮板。致使純堿系統(tǒng)電耗大幅升高，相比二期三聚氰胺投運正常前增加1 000 kWh以上。如兩套三聚氰胺生產(chǎn)都轉(zhuǎn)入正常達到額定產(chǎn)量，那么純堿系統(tǒng)的工藝條件會嚴重惡化，使雙噸產(chǎn)量降低。

6 總 結(jié)

經(jīng)過反復分析研究，并外出多方考察學習，認為主要是兩套三聚氰胺運行正常后，三聚氰胺副產(chǎn)物氨和二氧化碳進一步增加，純堿系統(tǒng)母液成分發(fā)生變化引起的。為了遏止純堿系統(tǒng)工藝條件進一步惡化，避免造成更大的影響現(xiàn)被迫停運檢修第二套三聚氰胺，盡快恢復純堿系統(tǒng)工藝條件，提高雙噸產(chǎn)量。二套三聚氰胺投運后，根據(jù)純堿系統(tǒng)母液中二氧化碳含量情況，及時調(diào)節(jié)三聚氰胺負荷，保證純堿系統(tǒng)的正常運行。