蒸氨工艺的优化与改造

李游 古创 姚春阳 陈方方 张林

摘要：现代蒸氨技术已经较为成熟，本文主要是通过分析蒸氨系统中仍然存在的问题，并针对这些问题做出调整和优化，来提高蒸氨效率。对蒸氨系统进行优化不仅可以提高蒸氨效率还有利于环保，减少污水的排出等等。

关键词：蒸氨；优化；改造

1绪论

1.1概述

焦炉化产系统主要是首先是利用焦油氨水分离系统将氨水分离出来，然后将剩余氨水经过沉淀过滤后送往蒸氨塔进行加工，得到的氨气做为原料进入硫铵系统生产硫酸铵，蒸氨废水送往酚氰污水处理站处理。

2 工艺概述

首先，焦油氨水分离系统通过凹槽将剩余的氨水传送到剩余氨水接收槽的上部，这时凹槽内的剩余氨水还有浮油，那么利用剩余氨水槽顶部的浮筒可以将这些浮油除去，然后这些去除浮油的剩余氨水将会进一步的被送到剩余氨水槽的下部，并且这些氨水会经过多个剩余氨水槽进行过滤。在过滤的过程中焦油会被一步步的进一步过滤，最后剩余氨水槽底部的焦油排放至槽区地下放空槽。从最后剩余氨水槽出来的剩余氨水经过剩余氨水泵送至两台并联的陶瓷膜过滤器进一步滤除剩余氨水中的焦油后进入剩余氨水/蒸氨废水换热器被加热至 80～90℃左右，与洗涤来的用于分解剩余氨水中固定铵盐的 5%Na OH 溶液在静态混合器中混合进入蒸氨塔上部。由蒸氨塔下部进入的蒸汽与自上而下剩余氨水在蒸氨塔塔板上接触，剩余氨水中的氨被蒸汽带至塔顶经氨分缩器冷凝后，一部分作为回流，其余部分作为硫酸铵的生产原料进入到饱和器。蒸氨塔底的蒸氨废水经废水泵送至剩余氨水/蒸氨废水换热器换热后经废水冷却器冷却至 40℃送往酚氰污水处理站处理。

3 蒸氨系统存在问题

3.1 入蒸氨塔的剩余氨水含油多，导致以下问题

第一，经过蒸氨塔蒸馏后的氨水中所含的焦油已基本沥青化，在这种情况下的沥青其粘度较大，并且在热态条件下沥青熔化，粘度加大，会以熔融的形态贮存在蒸氨塔底部。在蒸氨塔塔底排油时，由于塔底沥青化的焦油粘度大，流动性不好，粘附在槽底、管壁及排油管出口难以排出。那么在排除系统中就往往会造成蒸氨塔只排水，不排油的现象。另外，球阀间管段没有保温，在常温时，沉积在管内的焦油会粘住球阀的球面，在排油时需要用蒸汽对球阀外表面进行均匀加热，同时需要2～3个人才能将球阀打开，使蒸氨塔的排油操作耗费巨大的人力和物力。

第二，剩余氨水中的焦油经过蒸氨塔后随蒸氨废水进入剩余氨水/蒸氨废水换热器造成换热器换热效率下降，并在废水冷却器中沉积造成换热器的堵塞，严重时需要倒换废水冷却器使用蒸汽加热冲洗清理，使生产现场的环境变的很差，不利于环保。

第三，剩余氨水中的焦油经过蒸氨塔后随蒸氨废水造成管道流通面积减小，增加了泵的负荷，能耗增加；堵塞仪表检测管路及元件，使仪表显示失真，影响调节。

3.2 蒸氨外排废水氨氮波动较大：

第一，入蒸氨塔的碱液浓度波动较大；第二，外线蒸汽压力波动较大；第三，入蒸氨塔剩余氨水流量调节时蒸汽及碱液流量没有同步调节。

4 改进方案及措施

4.1 针对剩余氨水带油较多的问题，我们从根本上优化并建立制度来降低剩余氨水的含油量

第一，每周定时用焦油渣泵依次抽出第一个剩余氨水槽锥底部，然后清理其它的剩余氨水槽底部的焦油，严格把关焦油渣泵进口排空管排出氨水，直到氨水清亮为准。

第二，每周在剩余氨水过滤器反洗前取样送酚氰污水处理站化验剩余氨水中的油含量，以掌握剩余在剩余氨水槽排油周期内油含量的变化，及时的做出处理。

第三，继续落实与跟踪剩余氨水过滤器的反洗和第一个剩余氨水槽上部排油的操作，以尽可能的减少这些操作不力导致的影响。

4.2 为了解决蒸氨塔排油操作困难对生产的影响，对蒸氨塔的排油管道进行如下改造

第一，将原有的普通球阀更换为有蒸汽夹套的球阀，在蒸汽的保温作用下使粘附在球阀球面的焦油处于软化状态，正常排油操作时 1 个人就可以将阀门开启。

第二，在蒸汽夹套球阀之间的管段增加保温套管，使处于这段管内的沥青化的焦油处于热熔状态，在排油操作时，球阀打开后，沉积于管内的焦油在蒸氨废水的冲刷下能顺利的排出。

第三，更改蒸氨塔原来每天排一次油的操作为每班排一次油的操作制度，尽可能的减少焦油在蒸氨塔内的累积。

4.3 针对蒸氨废水氨氮含量波动的问题，我们分析了可能导致的原因，并逐一解决

第一，强化配碱过程中的操作，稳定入蒸氨塔碱液浓度变化。进入蒸氨塔的剩余氨水量在28～32m3/h左右，理论上以每立方米氨水需消耗 15kg40%NaOH计算，每天需消耗的40%NaOH大约在8～11吨。

第二，协调外部蒸汽的供应，及时联系调度确保进入工段的蒸汽压力≥0.45MPa，稳定入蒸氨塔的蒸汽压力，以满足蒸氨生产对外部条件的需要。

第三，加强蒸氨工艺参数的监测，严格按照每立方米剩余氨水消耗 100～110kg蒸汽的比例来进行调节剩余氨水与入塔蒸汽的流量，控制好蒸氨塔塔顶温度及氨分缩器后的温度在工艺参数要求范围内，以确保剩余氨水中的氨被蒸吹出来。

4.4蒸氨废水启车调试方案

第一，氨气的调节。蒸氨系统顶部的废气要全部回收介入脱硫系统，经分缩器将氨气冷凝冷却，其中冷却的煤气在40℃以下通入煤气系统，底部冷凝下的氨水由1#脱硫塔水封溢流至循环槽，进入溶液系統。

调节的过程中，要严格控制蒸氨塔的蒸汽量和塔顶温度，避免大量蒸汽进入脱硫煤气系统，而提高脱硫系统温度影响脱硫效率，甚至吹破1#脱硫塔水封等情况发生。其次，蒸氨系统要保证蒸氨效率及氨水量，以保证对脱硫系统提供充沛的氨气和氨水。

第二，氨水的调节。蒸氨塔的氨水溢流系由自主设计在蒸氨塔顶分缩器下第一层的塔盘下收集，由于塔顶温度高，压力较大，要认真做好第一层塔盘的浓氨水的收集调节工作。

通过调节板式换热器蒸氨废水进出口阀门开度，对蒸氨废水进入脱硫系统的流量及温度进行调节，确保脱硫液液位处于正常状态，观察脱硫循环槽内液体温度，通过降温后的氨水进行温度调节。

第三，溶液的调节。待氨水及氨气均稳定进入脱硫系统，做好溶液的化验与分析，其中要保证1#脱硫塔循环溶液中的挥发氨含量在18g/L，以达到充沛的碱源，PH值要在8.5-9.5之间，为循环液提供合理的酸碱环境。如未能达到预期指标，则在化验脱硫效率的前提下，适当添加调节氨气和氨水的添加量，如经过蒸氨氨水及氨气的调节仍旧无法实现该预期指标，则考虑外购氨水作为氨源，并分析与硫化氢脱除效率的提升进行经济和环保的综合考量。

5技改效果分析

经过对蒸氨技术的改进，其经济效益有所提高。并起子颐堤港车高度山节省废液处理费用，再者节省了清水消耗，节省了催化剂消耗，另一方面，减少了蒸氨废水的输送量，为生化水系统处理中的泵体运行消耗电量大量节省，另外还节省一定量生化水系统添加的葡萄糖和磷酸氢二钾的药剂消耗。

结论

经过对蒸氨操作的一系列优化与改进后，的蒸氨效果取得了明显的改善。首先，剩余氨水经过蒸氨后，蒸氨塔塔底排出的焦油明显减少。再者，蒸氨废水外排通畅，没有出现冷却器堵塞的现象，从长远来看延长了设备的寿命，取得了一定的经济效益。然后，蒸氨废水含油减少，减少对环境的污染，为酚氰污水处理的正常处理提供了良好的先决条件，取得了良好的社会效益。

参考文献：

[1]侯文贵，曲玉新，刘宝菊，徐贺明，闪俊杰，大孔导向筛板在蒸塔的应用[J].燃料与化工。2015（01）

[2]甄玉科，祝仰勇，宁述芹，焦化剩余氨水热泵蒸馏的研究应用[J].化工与燃料.2015（02）