蒸氨工藝的優(yōu)化與改造

李游 古創(chuàng) 姚春陽 陳方方 張林

摘要：現(xiàn)代蒸氨技術(shù)已經(jīng)較為成熟，本文主要是通過分析蒸氨系統(tǒng)中仍然存在的問題，并針對這些問題做出調(diào)整和優(yōu)化，來提高蒸氨效率。對蒸氨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化不僅可以提高蒸氨效率還有利于環(huán)保，減少污水的排出等等。

關(guān)鍵詞：蒸氨；優(yōu)化；改造

1緒論

1.1概述

焦?fàn)t化產(chǎn)系統(tǒng)主要是首先是利用焦油氨水分離系統(tǒng)將氨水分離出來，然后將剩余氨水經(jīng)過沉淀過濾后送往蒸氨塔進(jìn)行加工，得到的氨氣做為原料進(jìn)入硫銨系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸銨，蒸氨廢水送往酚氰污水處理站處理。

2 工藝概述

首先，焦油氨水分離系統(tǒng)通過凹槽將剩余的氨水傳送到剩余氨水接收槽的上部，這時凹槽內(nèi)的剩余氨水還有浮油，那么利用剩余氨水槽頂部的浮筒可以將這些浮油除去，然后這些去除浮油的剩余氨水將會進(jìn)一步的被送到剩余氨水槽的下部，并且這些氨水會經(jīng)過多個剩余氨水槽進(jìn)行過濾。在過濾的過程中焦油會被一步步的進(jìn)一步過濾，最后剩余氨水槽底部的焦油排放至槽區(qū)地下放空槽。從最后剩余氨水槽出來的剩余氨水經(jīng)過剩余氨水泵送至兩臺并聯(lián)的陶瓷膜過濾器進(jìn)一步濾除剩余氨水中的焦油后進(jìn)入剩余氨水/蒸氨廢水換熱器被加熱至 80～90℃左右，與洗滌來的用于分解剩余氨水中固定銨鹽的 5%Na OH 溶液在靜態(tài)混合器中混合進(jìn)入蒸氨塔上部。由蒸氨塔下部進(jìn)入的蒸汽與自上而下剩余氨水在蒸氨塔塔板上接觸，剩余氨水中的氨被蒸汽帶至塔頂經(jīng)氨分縮器冷凝后，一部分作為回流，其余部分作為硫酸銨的生產(chǎn)原料進(jìn)入到飽和器。蒸氨塔底的蒸氨廢水經(jīng)廢水泵送至剩余氨水/蒸氨廢水換熱器換熱后經(jīng)廢水冷卻器冷卻至 40℃送往酚氰污水處理站處理。

3 蒸氨系統(tǒng)存在問題

3.1 入蒸氨塔的剩余氨水含油多，導(dǎo)致以下問題

第一，經(jīng)過蒸氨塔蒸餾后的氨水中所含的焦油已基本瀝青化，在這種情況下的瀝青其粘度較大，并且在熱態(tài)條件下瀝青熔化，粘度加大，會以熔融的形態(tài)貯存在蒸氨塔底部。在蒸氨塔塔底排油時，由于塔底瀝青化的焦油粘度大，流動性不好，粘附在槽底、管壁及排油管出口難以排出。那么在排除系統(tǒng)中就往往會造成蒸氨塔只排水，不排油的現(xiàn)象。另外，球閥間管段沒有保溫，在常溫時，沉積在管內(nèi)的焦油會粘住球閥的球面，在排油時需要用蒸汽對球閥外表面進(jìn)行均勻加熱，同時需要2～3個人才能將球閥打開，使蒸氨塔的排油操作耗費巨大的人力和物力。

第二，剩余氨水中的焦油經(jīng)過蒸氨塔后隨蒸氨廢水進(jìn)入剩余氨水/蒸氨廢水換熱器造成換熱器換熱效率下降，并在廢水冷卻器中沉積造成換熱器的堵塞，嚴(yán)重時需要倒換廢水冷卻器使用蒸汽加熱沖洗清理，使生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境變的很差，不利于環(huán)保。

第三，剩余氨水中的焦油經(jīng)過蒸氨塔后隨蒸氨廢水造成管道流通面積減小，增加了泵的負(fù)荷，能耗增加；堵塞儀表檢測管路及元件，使儀表顯示失真，影響調(diào)節(jié)。

3.2 蒸氨外排廢水氨氮波動較大：

第一，入蒸氨塔的堿液濃度波動較大；第二，外線蒸汽壓力波動較大；第三，入蒸氨塔剩余氨水流量調(diào)節(jié)時蒸汽及堿液流量沒有同步調(diào)節(jié)。

4 改進(jìn)方案及措施

4.1 針對剩余氨水帶油較多的問題，我們從根本上優(yōu)化并建立制度來降低剩余氨水的含油量

第一，每周定時用焦油渣泵依次抽出第一個剩余氨水槽錐底部，然后清理其它的剩余氨水槽底部的焦油，嚴(yán)格把關(guān)焦油渣泵進(jìn)口排空管排出氨水，直到氨水清亮為準(zhǔn)。

第二，每周在剩余氨水過濾器反洗前取樣送酚氰污水處理站化驗剩余氨水中的油含量，以掌握剩余在剩余氨水槽排油周期內(nèi)油含量的變化，及時的做出處理。

第三，繼續(xù)落實與跟蹤剩余氨水過濾器的反洗和第一個剩余氨水槽上部排油的操作，以盡可能的減少這些操作不力導(dǎo)致的影響。

4.2 為了解決蒸氨塔排油操作困難對生產(chǎn)的影響，對蒸氨塔的排油管道進(jìn)行如下改造

第一，將原有的普通球閥更換為有蒸汽夾套的球閥，在蒸汽的保溫作用下使粘附在球閥球面的焦油處于軟化狀態(tài)，正常排油操作時 1 個人就可以將閥門開啟。

第二，在蒸汽夾套球閥之間的管段增加保溫套管，使處于這段管內(nèi)的瀝青化的焦油處于熱熔狀態(tài)，在排油操作時，球閥打開后，沉積于管內(nèi)的焦油在蒸氨廢水的沖刷下能順利的排出。

第三，更改蒸氨塔原來每天排一次油的操作為每班排一次油的操作制度，盡可能的減少焦油在蒸氨塔內(nèi)的累積。

4.3 針對蒸氨廢水氨氮含量波動的問題，我們分析了可能導(dǎo)致的原因，并逐一解決

第一，強(qiáng)化配堿過程中的操作，穩(wěn)定入蒸氨塔堿液濃度變化。進(jìn)入蒸氨塔的剩余氨水量在28～32m3/h左右，理論上以每立方米氨水需消耗 15kg40%NaOH計算，每天需消耗的40%NaOH大約在8～11噸。

第二，協(xié)調(diào)外部蒸汽的供應(yīng)，及時聯(lián)系調(diào)度確保進(jìn)入工段的蒸汽壓力≥0.45MPa，穩(wěn)定入蒸氨塔的蒸汽壓力，以滿足蒸氨生產(chǎn)對外部條件的需要。

第三，加強(qiáng)蒸氨工藝參數(shù)的監(jiān)測，嚴(yán)格按照每立方米剩余氨水消耗 100～110kg蒸汽的比例來進(jìn)行調(diào)節(jié)剩余氨水與入塔蒸汽的流量，控制好蒸氨塔塔頂溫度及氨分縮器后的溫度在工藝參數(shù)要求范圍內(nèi)，以確保剩余氨水中的氨被蒸吹出來。

4.4蒸氨廢水啟車調(diào)試方案

第一，氨氣的調(diào)節(jié)。蒸氨系統(tǒng)頂部的廢氣要全部回收介入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)分縮器將氨氣冷凝冷卻，其中冷卻的煤氣在40℃以下通入煤氣系統(tǒng)，底部冷凝下的氨水由1#脫硫塔水封溢流至循環(huán)槽，進(jìn)入溶液系統(tǒng)。

調(diào)節(jié)的過程中，要嚴(yán)格控制蒸氨塔的蒸汽量和塔頂溫度，避免大量蒸汽進(jìn)入脫硫煤氣系統(tǒng)，而提高脫硫系統(tǒng)溫度影響脫硫效率，甚至吹破1#脫硫塔水封等情況發(fā)生。其次，蒸氨系統(tǒng)要保證蒸氨效率及氨水量，以保證對脫硫系統(tǒng)提供充沛的氨氣和氨水。

第二，氨水的調(diào)節(jié)。蒸氨塔的氨水溢流系由自主設(shè)計在蒸氨塔頂分縮器下第一層的塔盤下收集，由于塔頂溫度高，壓力較大，要認(rèn)真做好第一層塔盤的濃氨水的收集調(diào)節(jié)工作。

通過調(diào)節(jié)板式換熱器蒸氨廢水進(jìn)出口閥門開度，對蒸氨廢水進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的流量及溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保脫硫液液位處于正常狀態(tài)，觀察脫硫循環(huán)槽內(nèi)液體溫度，通過降溫后的氨水進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。

第三，溶液的調(diào)節(jié)。待氨水及氨氣均穩(wěn)定進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，做好溶液的化驗與分析，其中要保證1#脫硫塔循環(huán)溶液中的揮發(fā)氨含量在18g/L，以達(dá)到充沛的堿源，PH值要在8.5-9.5之間，為循環(huán)液提供合理的酸堿環(huán)境。如未能達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，則在化驗脫硫效率的前提下，適當(dāng)添加調(diào)節(jié)氨氣和氨水的添加量，如經(jīng)過蒸氨氨水及氨氣的調(diào)節(jié)仍舊無法實現(xiàn)該預(yù)期指標(biāo)，則考慮外購氨水作為氨源，并分析與硫化氫脫除效率的提升進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的綜合考量。

5技改效果分析

經(jīng)過對蒸氨技術(shù)的改進(jìn)，其經(jīng)濟(jì)效益有所提高。并起子頤堤港車高度山節(jié)省廢液處理費用，再者節(jié)省了清水消耗，節(jié)省了催化劑消耗，另一方面，減少了蒸氨廢水的輸送量，為生化水系統(tǒng)處理中的泵體運行消耗電量大量節(jié)省，另外還節(jié)省一定量生化水系統(tǒng)添加的葡萄糖和磷酸氫二鉀的藥劑消耗。

結(jié)論

經(jīng)過對蒸氨操作的一系列優(yōu)化與改進(jìn)后，的蒸氨效果取得了明顯的改善。首先，剩余氨水經(jīng)過蒸氨后，蒸氨塔塔底排出的焦油明顯減少。再者，蒸氨廢水外排通暢，沒有出現(xiàn)冷卻器堵塞的現(xiàn)象，從長遠(yuǎn)來看延長了設(shè)備的壽命，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。然后，蒸氨廢水含油減少，減少對環(huán)境的污染，為酚氰污水處理的正常處理提供了良好的先決條件，取得了良好的社會效益。

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