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酒钢科技2016年第1期
无水氨系统堵塞原因分析及改进措施
解虎,胡广雄
(酒钢集团宏兴股份公司焦化厂,甘肃,嘉峪关,735100)
摘要:本文针対酒钢焦化厂弗萨姆法生产无水氯工艺装置位于HPF法脱硫工段之
后容易引发的解析系统堵塞问题进行了分析,并述了相应的政进措施。
关键词:捕雾;悬浮碗;解析;堵塞
The Cause Analysis and Improvement Measures on Anhydrous
mmonia System Blockage
XIE Hu, HU Guang-xiong
(Coking plant of Hongxing Iron&Steel Co. Ltd, Jiuquan Iron
and Steel (Group)Corporation, Jiayuguan, Gansu, 735100)
Abstract: The processing unit of producing anhydrous ammonia by the phosam process is
placed after the HPF desulfurizing section in JISCO coking plant, which can easily caused the
parsing system blockage. The paper analyzes the problem and expounds the corresponding im-
provement measures.
Key words: mist; suspended sulfur; parsing; blockage
行工艺改进十分必要。
1前言
2弗萨姆法无水氨工艺概述
酒钢焦化厂弗萨姆法无水氨生产工艺位于
HPF法煤气脱硫工段之后,由于原设计中未考
脱碗后的焦炉煤气进入吸氨塔,煤气中的
虑这一特殊情况,脱硫后煤气中夹带的硫磺颗氨被磷酸铵溶液吸收。吸氨后磷酸铵富液经除
粒易在无水氨循环溶液系统中富集,堵塞贫富焦油,被加热到沸腾状态,经接触器除去HS、
液换热器、解析塔冷凝冷却器、解析塔塔盘及其HCN、CO2等酸性气体后进解析塔。在解析塔内
捕雾层等关键设备,影响无水氨系统正常运行。用直接蒸汽进行解析,使氨从礫酸铵溶液中游
因此,针对悬浮硫在磷酸溶液中的富集问题进离出来,生成18%左右的浓氨水。解析后的磷铵
酒钢科技2016年第1期?
贫液经换热器、冷却器回吸氨塔吸收煤气中的部分氨集中在精馏塔塔顶,冷凝后生成无水氨。
氨。浓氨水用直接蒸汽进行精馏,使氨水中的大工艺流程如图11。
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崎智
收
解析塔
精僧塔
3
」【
图1弗萨姆法无水氨生产工艺流程图
吸收和解析的反应机理如下:
2015年,焦化厂无水氨系统出现解析塔冷
凝冷却器无法正常换热、解析塔塔阻大幅波动
N-P+MB?(MH2O
等异常情况,切换备用解析系统后仅维持了数
3存在问题的现状描述
天,系统再次素乱。系统异常后工艺参数变化情
况见表1。
表1异常状况与正常生产状态下的工艺对照表
高液入塔解祈塔吸氨富液进分器
参效
液氨产量(天)
温度(C)最大压差(kPa)液位(m
温度(℃
正常生产
165~185
≤20
1800~2500
105-122.4
I1.13
异常状态
<140
水平衡被破坏
100
l0.27
由于富液入塔温度过低,为稳定塔顶温度
含量过高,堵塞了贫富液换热器、解析塔冷凝冷
解析塔中压蒸汽消耗增加Q.9h,使液氨生产成却器、解析塔塔盘及其捕雾层。针对悬浮硫积聚
本上升190元/吨液氨;同时系统溶液全部置换造成溶液质量恶化的原因进行了分析。
需消耗大量磷酸,造成液氨生产成本大幅上升。4.1吸氨塔捕雾层反冲洗溶液未澄清分离
2015年吸氨塔捕雾层改造后,捕雾效果得
4原因分析
到很大改善,解决了磷酸流失问题;但由于反冲
洗后的溶液没有澄清分离,直接进人循环系统,
根据对溶液中沉淀物的观察与分析,造成增加了溶液中悬浮碗等杂质的积聚速率,加速
液氨系统生产紊乱的原因主要是溶液中悬浮硫了溶液的恶化。
42
酒钢科技2016年第1期
4.2溶液置换周期不明确
响回塔溶液磷酸盐含量,母液储槽增加保温设
液氨系统自投产以来,由于未考虑到工艺施。
位置的特殊性,溶液未进行有计划的系统性置5.2每日取样观察记录溶液质量情况,根据溶液
换,硫颗粒等杂质随着系统长期运行不断积聚,中悬浮硫杂质含量置换部分溶液,置换出的溶
引发了此次溶液的质变。溶液发生质变,冷却器液进人母液槽分离后回用。最后制定出溶液中
换热表面被硫颗粒覆盖,导热率大幅下降的同悬浮硫含量控制标准、合理的溶液置换周期及
时增加了接触热阻,导致换热器无法正常换热;置换量。
解析塔捕雾层和塔盘被变质的溶液迅速堵塞阿。5.3利用每年液氨系统停工检修时间,使用除盐
4.3脱硫出工段旋风捕雾器效果不能满足液氨水对贫富液换热器、解析塔冷凝冷却器、解析塔
系统运行要求
和溶液循环管线进行清洗,预防堵塞。
2012年为降低脱硫出工段至硫铵人工段煤54利用脱硫检修时间,对脱硫出工段捕雾器的扇
气阻力,对旋风捕雾器的扇叶进行了改造,虽然叶进行改造,提高捕雾效果。同时增加捕雾器冲洗
成功解决了阻力高的问题,但对捕雾器的捕雾频次,降低进吸氨塔煤气中硫颗粒的夹带量。
效果也产生了一定影响。目前的捕雾效果对于
前期硫铵系统的运行没有造成明显的影响,但6改进效果及小结
显然不能满足液氨系统运行要求。
通过实施以上改进措施,液氨系统生成运行
5工艺改造措施
恢复正常,能耗和成本指标也下降至正常水平,
有效解决了煤气中夹带硫磺颗粒所引起的液氨
5.1改造闲置的母液储槽,将吸氨塔冲洗捕雾层系统溶液质量恶化问题。由此可见,对于弗萨姆
后的上段溶液,通过上段循环泵入口管及其放法无水氨生产装置位于HPF法脱硫工段之后这
空管从母液储槽底部自压进人储槽,经过静置种特殊情况,需特别关注脱碗工段后煤气中夹带
分离后的上层清液,通过新增离心泵和管线送硫颗粒的含量,并针对性的制定去除措施。
回吸氨塔下段循环槽。为预防溶液结晶沉降,影
参考文献
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作者简介:解虎(1986-)男,汉,湖北荆门]人,工程师,200年毕业于武汉科技大学化学工程与工艺专业,现在焦化厂
主要从事煤气净化工作,邮箱:xishu@jugang.com。