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登錄氨冷凝冷卻器的案例
化產系統蒸氨工序氨冷凝冷卻器及后續管道堵塞原因分折及解決辦法
本文針對煤焦化企業化產系統蒸氨工序的氨冷凝冷卻器及后續濃氨水管道堵塞原因進行分析,并提出如下解決辦法。
1、堵塞原因
經筆者現場察看和理論分折得出,氨冷凝冷卻器及后續濃氨水管道堵塞是蒸氨原料氨水中含有二氧化碳、硫化氫等酸性氣體,隨著氨水在蒸氨塔內的蒸吹,使得這部分的酸性氣體一同隨氨汽進入氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道,當溫度較低時,氨汽與二氧化碳、硫化氫等酸性氣體產生化學反應,生成含有碳酸氫銨等固體結晶混合物。
2、解決辦法
a、按照操作規程控制好氨冷凝冷卻器后溫度,若發現氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道堵塞,可視實際操作情況采用關調冷卻循環水加熱至70度及以上或通入蒸汽加熱清掃處理;
b、強化生產工藝管理,崗位人員要熟練掌握對已有分解塔的控制平衡操作,以減少(或基本消除)蒸氨原料氨水中的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體帶入蒸氨塔系統內,在一定的條件下使氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道內產生堵塞物而影響蒸氨工序正常運行。
C、采取調整改進現有蒸氨工序的生產工藝,其改進方法是:(1)取消現有生產濃氨水部分工藝,采用將蒸氨塔頂分縮器后的氨汽直接引入硫銨飽和器生產硫銨產品(輸送氨汽的管道加有保溫設施)或直接引入脫硫預冷塔前的焦爐煤氣管內進行補氨工藝;(2)可取消原有的分解塔,改用蒸氨原料氨水(剩余氨水)與堿液管道混合器(管)混合后直接進蒸氨塔分解固定銨鹽。預計工藝簡化改進后能達到的效果,可降低蒸氨工序的運行成本10至15%;做到從源頭工藝控制,減少揮發性污染物排放,以降低環保治理運行費用;徹底消除氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道堵塞而影響蒸氨工序正常運行的一大難題。
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初冷器
電捕焦油器
冷鼓工段流程圖
2 脫硫工藝
脫硫設備及工藝流程圖
來自冷鼓工段的粗煤氣進入脫硫塔下部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸洗滌后,煤氣中H2S含量小于0.2g/Nm3,煤氣經捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工段。
從脫硫塔中吸收了H2S和HCN的脫硫液至溶液循環槽,用溶液循環泵抽送至再生塔下部與空壓站來的壓縮空氣并流再生,再生后的脫硫液返回脫硫塔塔頂循環噴淋脫硫。硫泡沫則由再生塔頂部擴大部分排至硫泡沫槽,再由硫泡沫泵加壓后送至連續熔硫釜外售。
在脫硫塔中的主要反應為:H2S+2NH3=(NH4)2S
3 蒸氨工藝
由冷鼓來的剩余氨水經與從蒸氨塔底來的蒸氨廢水在氨水換熱器換熱、加堿后,進入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸餾,蒸出的氨汽入氨分縮器用循環水冷卻,冷凝下來的液體入蒸氨塔頂作回流,未冷凝的含NH3(~10%)氨汽進入氨冷凝冷卻器,用制冷水冷凝成濃氨水送脫硫工段作為脫硫補充液。蒸氨塔塔底排出的蒸氨廢水在氨水換熱器中與剩余氨水換熱后,入廢水槽,然后與洗脫苯工段來的粗苯分離水一并由廢水泵加壓經廢水冷卻器用循環水冷卻后送生化處理。
4 硫銨工藝
沸騰干燥器所用的熱空氣,經熱風器加熱后送入。沸騰干燥器排出的廢氣經旋風除塵器捕集夾帶的細粒硫銨結晶后,由排風機抽送至霧膜水浴除塵器進行濕式再除塵,最后排入大氣。硫銨飽和器噴淋室溢流的母液入滿流槽,將少量的酸焦油分離,分離酸、焦油后的母液入母液貯槽,由小母液泵加壓后送噴淋室噴淋。外購來的硫酸卸至硫酸槽用硫酸泵送至硫酸高位槽,經控制流量自流入滿流槽,調節硫銨飽和器內溶液的酸度。
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蒸氨裝置
1、工藝流程
剩余氨水處理量按30 m3/h設計。
剩余氨水與蒸氨塔底排出的蒸氨廢水換熱后進入蒸氨塔,蒸氨塔底的一部分蒸氨廢水經蒸汽再沸器用蒸汽加熱后流回蒸氨塔并閃蒸產生蒸汽。塔頂同時加入從終冷塔上段排出的含堿冷凝液以分解剩余氨水中固定氨。蒸氨塔頂部的氨汽經分縮器和氨汽冷凝冷卻器冷凝冷卻后變成濃氨水,進入脫硫裝置脫硫再生塔。換熱后的蒸氨廢水進入廢水冷卻器冷卻后送至酚氰廢水處理站。
2、工藝特點
1) 蒸氨塔采用不銹鋼浮閥塔,操作穩定,蒸餾效率高,使用年限長。
2) 蒸氨塔分縮器采用鈦材質,耐腐蝕。
3、主要技術操作指標
蒸氨塔頂溫度 96℃
蒸氨塔底壓力 0.03~0.04MPa
廢水冷卻器后蒸氨廢水的溫度 40℃
4、主要設備的工作原理
蒸氨塔:
剩余氨水由塔上部第三板加入,沿各層塔板流下來的氨水與從塔底層送入的直接汽相接觸。水蒸氣經泡罩齒隙沸騰穿越塔板上的氨水層,形成鼓泡現象。在塔板上氨水與蒸汽相遇被加熱至沸點,水中的氨、二氧化碳、硫化氫等隨氣體上升逐步轉入氣體中,這樣的過程一直進行到塔底為止,最后由塔底排出的廢水含氨量小于0.1g/L時,。當剩余氨水為混合氨水,入塔溫度為60~70℃時,則每立方米氨水的直接蒸汽耗量為200Kg左右。
氨分縮器
由蒸氨塔逸出的氣體混合物中的硫化氫、氰化 物等對普通鋼管具有強烈的腐蝕作用,故目前多采用鑄鐵管埋入式分縮器。在分縮器中氨氣走管內,冷卻水走管外。此種分縮器耐酸性較好,使用壽命較長,但較笨重。
5、主要環保措施
放空液進入地下放空槽,然后返回系統,不外排。
粗苯蒸餾工段
為什么要對粗苯進行回收?
粗苯是多種碳氫化合物組成的復雜混合物。粗苯本身用途不大。
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蒸氨裝置
1、工藝流程
剩余氨水處理量按30 m3/h設計。
剩余氨水與蒸氨塔底排出的蒸氨廢水換熱后進入蒸氨塔,蒸氨塔底的一部分蒸氨廢水經蒸汽再沸器用蒸汽加熱后流回蒸氨塔并閃蒸產生蒸汽。塔頂同時加入從終冷塔上段排出的含堿冷凝液以分解剩余氨水中固定氨。蒸氨塔頂部的氨汽經分縮器和氨汽冷凝冷卻器冷凝冷卻后變成濃氨水,進入脫硫裝置脫硫再生塔。換熱后的蒸氨廢水進入廢水冷卻器冷卻后送至酚氰廢水處理站。
2、工藝特點
1)蒸氨塔采用不銹鋼浮閥塔,操作穩定,蒸餾效率高,使用年限長。
2)蒸氨塔分縮器采用鈦材質,耐腐蝕。
3、主要技術操作指標
蒸氨塔頂溫度96℃
蒸氨塔底壓力0.03~0.04MPa
廢水冷卻器后蒸氨廢水的溫度40℃
4、主要設備的工作原理
蒸氨塔:
剩余氨水由塔上部第三板加入,沿各層塔板流下來的氨水與從塔底層送入的直接汽相接觸。水蒸氣經泡罩齒隙沸騰穿越塔板上的氨水層,形成鼓泡現象。在塔板上氨水與蒸汽相遇被加熱至沸點,水中的氨、二氧化碳、硫化氫等隨氣體上升逐步轉入氣體中,這樣的過程一直進行到塔底為止,最后由塔底排出的廢水含氨量小于0.1g/L時,。當剩余氨水為混合氨水,入塔溫度為60~70℃時,則每立方米氨水的直接蒸汽耗量為200Kg左右。
氨分縮器
由蒸氨塔逸出的氣體混合物中的硫化氫、氰 化物等對普通鋼管具有強烈的腐蝕作用,故目前多采用鑄鐵管埋入式分縮器。在分縮器中氨氣走管內,冷卻水走管外。此種分縮器耐酸性較好,使用壽命較長,但較笨重。
5、主要環保措施
放空液進入地下放空槽,然后返回系統,不外排。
粗苯蒸餾工段
為什么要對粗苯進行回收?
粗苯是多種碳氫化合物組成的復雜混合物。粗苯本身用途不大。但由粗苯精制出的苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等組分,是生產黃色炸藥、塑料等的重要原料。
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