栗艷平(山西焦化股份有限公司,山西 洪洞 041606)
山西焦化股份有限公司焦化廠第三煤氣回收車間負責凈化2×65孔6m焦爐產(chǎn)生的62400m3/h荒煤氣,同時回收生產(chǎn)焦油、粗苯、硫銨及硫磺,其蒸氨工序負責將冷鼓送來的剩余氨水依次經(jīng)過氣浮除油器、微孔陶瓷過濾器進行除油,除油后的氨水與蒸氨廢水換熱至100℃后與液堿混合從蒸氨塔(浮閥塔)第28層(共31層)進入塔內(nèi),由塔底直接蒸汽(壓力0.4-0.6MPa)進行氣提將氨蒸出,蒸氨塔頂部的氨汽經(jīng)分縮器后,進入飽和器,以增加煤氣中的堿源。蒸吹后的蒸氨廢水用蒸氨廢水泵抽送,先后與剩余氨水和循環(huán)水換熱冷卻后送至生化污水處理站。
該系統(tǒng)自2008年8月28日投產(chǎn)以來,蒸氨塔壓力波動頻繁,投用初期塔底壓力為45-55 kPa,在指標上限運行,使用一段時間后壓力逐漸升高,甚至多次導(dǎo)致蒸氨塔安全閥起跳(60 kPa安全閥起跳),為此需頻繁拆塔清理塔板,嚴重時每月倒塔進行檢修清理一次,嚴重影響著蒸氨系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
(1)蒸氨塔塔壓設(shè)計30-40kPa,而實際蒸氨塔在正常工藝條件下(蒸汽量為2-3 t//h,氨水量為30m3/h左右,蒸氨塔頂壓力13kPa左右)運行1個月左右后塔底壓力就達50-60 kPa,拆塔檢修發(fā)現(xiàn)降液管與下層塔板間隙堵塞嚴重,對塔進行測量,每層溢流堰高度140mm,較設(shè)計高度100mm高出40mm,每層降液管底部與下層塔板間隙存在嚴重不均勻現(xiàn)象,最小間隙11mm,最大間隙30mm,普遍在15-20mm之間,嚴重不符合設(shè)計30mm的間隙要求。
(2)每次拆塔檢修發(fā)現(xiàn)蒸氨塔塔板結(jié)垢較多,進料口以下3層塔板油類物較多,尤其夏季塔板結(jié)垢嚴重,主要是夏季為降低終冷塔煤氣溫度,終冷塔上、下段冷凝液不斷補充生水(新鮮水),生水進入系統(tǒng)提供了大量的Ca2+、Mg2+離子,與混合器來的氨水、NaOH液堿接觸,造成蒸氨塔塔板結(jié)垢嚴重【1】,污垢長時間在高溫下運行形成較為嚴實的垢片,部分脫落的垢片經(jīng)過液體沖刷,擋在蒸氨塔降液管底部與下層塔板間隙最小處,造成上層液體滯留,塔壓升高。
3.1 設(shè)備改造方面:
根據(jù)以上因素分析,2011年對溢流堰的高度由140mm整改到設(shè)計要求100mm,從同時對每層降液管底部與下層塔板間隙全部整改為設(shè)計值30mm。
3.2 工藝操作方法改進方面:
(1)杜絕系統(tǒng)生水的進入,終冷補水由新鮮水改為冷卻后的蒸氨廢水(24℃左右)補充。
(2)2013年摸索出了一套蒸氨塔熱洗吹掃模式,延長蒸氨塔運行周期。
原運行模式:原運行蒸氨塔阻力高時倒為備用塔,將切出的蒸氨塔進行蒸汽吹掃8h后拆塔檢修備用,檢修清理塔盤時間約1周。
現(xiàn)運行模式:每周三對運行蒸氨塔在線清洗一次,即先短停剩余氨水泵,對蒸氨塔蒸汽吹掃10 min,10 min后停蒸汽再開剩余氨水泵對運行塔熱洗50 min,最后投蒸汽蒸氨塔恢復(fù)運行,蒸氨塔在線清洗期間,清洗廢水送回吸煤氣管道,不影響正常生產(chǎn)。
(1)2011年分別對兩臺蒸氨塔溢流堰的高度、降液管底部與下層塔板間隙進行了整改后,蒸氨塔運行周期由兩個月延長至三個月。
(2)2013年改變蒸氨塔熱洗吹掃模式后,蒸氨塔運行周期由3個月延長至1年以上。
(3)減少生水進入后,結(jié)垢情況明顯減少
原蒸氨塔運行需2個月拆塔清理一次,現(xiàn)每年清理一次蒸氨塔,清理一次所需費用為10800元,因此每年可節(jié)約費用5.4萬元,同時可減少蒸氨塔的倒車次數(shù),降低了勞動強度。
通過對蒸氨塔設(shè)備構(gòu)造、工藝操作方法進行改進后,蒸氨塔的運行周期由2月左右延長至1年,效果良好。
[1]王先平,付洪飛,海全勝.焦化蒸氨系統(tǒng)堵塞的原因及處理措施.煤化工,第40卷2012年第4期.