导热油技术在传统蒸氨工艺改造中的问题探讨.doc

导热油技术在传统蒸氨工艺改造中的问题探讨吴恒奎（黑龙江建龙化工有限公司双鸭山155100） 导热油蒸氨工艺是目前处理焦化废水工艺中先进的技术之一，其减少蒸汽的消耗，提高能源利用率，降低焦化废水排放量，缩短蒸氨废水处理附属过程流程等方面，起到了良好的推动作用。但是导热油对传统的蒸氨工艺进行改造过程中，出现了废水中焦油含量波动、再沸器列管焦油挂壁或堵塞、蒸氨塔塔盘漏液、并联再沸器的作功不均衡等问题，直接影响到蒸氨废水中氨氮指标的波动。针对上述问题，我们采取了相应的措施，生产实践表明，效果明显，现将传统蒸氨工艺实施导热油技术改造过程中的改进措施介绍于后，以供同行参考。 改进措施1.1解决再沸器列管的堵塞改造前的剩余氨水蒸氨工艺见图。由循环氨水泵送来的富含焦油剩余氨水，首先进入剩余氨水中间槽，焦油氨水经短时间静止分离后，由剩余氨水中间泵送到机械化气浮焦油分离器分离焦油后自流入剩余氨水槽。再用剩余氨水泵输送到微孔陶瓷过滤器和蒸氨换热器换热后进入蒸氨塔，从蒸氨塔底部侧线引出103107的蒸氨废水，用蒸氨废水泵分别输送到再沸器和污水处理系统。从蒸氨塔底部引出的富含焦油的蒸氨废水进入再沸器底部的排污槽，此处设置专用反冲泵，间歇反冲微孔陶瓷过滤器。 图改造前的剩余氨水蒸氨工艺流程 实践证明，由于在剩余氨水在原料氨水槽中的停留时间短暂，无法实现氨水和焦油的静止分离。机械化气浮除焦油器去除剩余氨水中的焦油效率只有2040%，难以满足后续工序的生产要求。虽然微孔陶瓷过滤器其除油效果良好，但微孔陶瓷过滤器专用的反冲流程仍存在诸多问题。用蒸氨塔底排放的富含焦油的蒸氨废水定期反冲陶瓷过滤器时，由于温度不稳定，水量又较少，根本无法满足陶瓷过滤器反冲的需要，直接影响微孔陶瓷过滤器的除焦油效率，导致大量焦油随着蒸氨废水进入蒸氨塔和再沸器中。再沸器的列管因焦油挂壁而堵塞，严重时再沸器失去加热蒸氨废水的功能。针对上述问题，我们对剩余氨水蒸氨工艺流程进行了改造，改造后的工艺流程如图2所示。 图2改造后的剩余氨水蒸氨工艺流程 改进后的剩余氨水蒸氨工艺中，剩余氨水首先进入新设计的焦炭过滤器，过渡器由层，分别装有焦炭、焦粒和焦粉。除油后的剩余氨水在剩余氨水槽中还可静止分离少量杂质。再用剩余氨水泵抽出，经微孔陶瓷过滤器深度过滤后送至蒸氨塔。剩余氨水基本无可见焦油状物质，氨水色度也明显改善。陶瓷过滤器的除油效率可稳定在75%85%，稳定运行周期提高3倍以上，使进蒸氨塔的剩余氨水中焦油含量保持在40mg/L以下。蒸氨废水泵兼有反冲洗泵的作用，使反冲洗水的压力、流量和温度稳定。既保证了陶瓷过滤器的高效除油，又减少了陶瓷过滤器瓷管的损坏。因取消了反冲洗泵，还消除了冬季的冻害问题。1.2 消除蒸氨塔盘漏液 由于焦化厂的生产负荷是随着焦炭市场需求的波动较大，使蒸氨系统的焦化废水处理量变化也较大。传统的蒸氨塔大多数为条形泡罩塔盘，虽然能够满足生产需要，但存在阻力大、能耗高的问题。为配合导热油蒸氨技术的应用，现普遍改为阻力小、能耗低、效率高的塔盘结构。但是由于此种塔盘操作弹性系数的局限，当焦炭的生产负荷波动大时，经常出现蒸氨废水质量超标现象。主要原因是塔盘出现漏液，致使上升气流与下降液体不能充分接触。如果每层塔盘不能形成有效泡沫层，就会使塔盘漏液，直接影响剩余氨水的脱氨效率。为此，增设了回流负荷调节泵，取得了理想的效果，其工艺流程见图3。 图3增设回流负荷调节泵折蒸氨工艺流程 蒸氨塔新增回流负荷调节泵后，根据不同温度需要，可选择将蒸氨塔底、废水换热器后或废水冷却器后的蒸氨废水引入回流负荷调节泵。利用种不同温度的废水，可有效提高蒸氨塔的调节余量。在蒸氨塔的入口设计上，剩余氨水从蒸氨塔第27层塔盘进入，一部分分流到蒸氨塔的最上层塔盘，可有效控制蒸氨塔的负荷，为控制蒸氨塔顶温度和分缩器后氨汽温度奠定基础。经上述改进后，蒸氨塔的阻力由515kPa稳定在1215kPa。蒸氨废水中的氨氮指标由1001000mg/L稳定在50200mg/L。由于很好地解决了蒸氨塔塔盘的漏液问题，分缩器后氨氨汽温度由92102稳定在了9298。1.3改造再沸器在导热油加热的蒸氨系统中，再沸器采用并联操作，见图(a)，即蒸氨废水泵后的蒸氨废水经个闸阀调节，分别进入3台并联的再沸器。蒸氨废水到再沸器之间只用1块压力表，没有其他测量仪表，其可控性难以满足工业生产的需要。再沸器后的气相出口也没有监控装置，只在入塔前的总管上有温度和压力表，在生产过程中只是起到参考作用。为此，我们对再沸器的工艺进行了改进，改进后的工艺流程见图(b)。图4再沸器改造前后的工艺布置图 如图(b)所示，来自蒸氨废水泵的100左右蒸氨废水，在每台再沸器的进口管道上均安装有流量表，从而可有效地控制单台再沸器的进水量，在每台再沸器出口管道上均安装温度计，可以随时监控单台再沸器的出口蒸汽温度，以防止再沸器后无蒸汽生成，热废水进入蒸氨塔底部，对蒸氨废水中的氨氮指标产生极大影响。采取上述改进措施后，各台再沸器进水量得到了有效控制，为稳定蒸氨塔操作提供了基础。 2改造效果改造后，电力消耗降低了40%，运行费用减少了30%。剩余氨水和蒸氨废水中的焦油含量由100mg/L以上降低到40mg/L以下。导热油蒸氨系统稳定性和可控性明显改善，蒸氨废水中的氨氮指标可稳定在50200mg/L。节约电费15万KWh/a，增加焦油产量60t/a，提高硫铵产量680t/a，年降低运行成本9万元/a，年增收入达到81.5万元。 3下一步改进措施 （1）在高寒地区，再沸器和微孔陶瓷过滤器的排污管及阀门为了预防堵冻，冬季时只好连续排放，排放液送到了鼓冷工段的机械化氨水焦油分离槽，对生产系统来说是一种浪费。今后计划增设电或蒸汽伴热装置，减少或杜绝回送废水，使浪费现象得到有效控制。 （2）导热油蒸氨系统燃烧单元的安全方面，应该设置燃烧火焰自动检测和连锁装置、送风机与煤气流量的自动匹配连锁装置、导热油炉燃烧尾气的氧含量检测与进口煤气连锁装置、所有焦炉煤气进口设置自动快速切断阀和连锁装置