硫铵工序喷淋式饱和器的改进措施
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摘要:针对饱和器法生产硫铵的工艺进行改进,主要是对生产中出现的阻力高、器后氨高、排水量大和酸耗难以控制的特点进行分析,并成功解决。
硫铵工艺的成功改进,不论对经济生产指标还是对建立环保节能型企业的目标都具有重要的意义。
关键词:饱和器法硫铵工艺改造1概述企业中一般均采用喷淋式饱和器,饱和器阻波动较大,“飞料”事故时有发生,严重影响正常生产,同时因为阻力波动时需要临时打开饱和器旁通阀门,造成粗苯循环洗油乳化变质,影响粗苯的正常生产。
由于水平衡难以控制,捕雾效果不好,造成饱和器后管道设备严重腐蚀,成为安全隐患。
2针对以上特点,对所存在的问题进行逐一列举分析2.1满流管堵塞。
母液正常回流才能保障母液系统循环,通过母液在环形室内进行喷洒,才能达到吸收氨气的效果。
然而正常生产中,满硫管经常被晶体堵塞,特别在冬季尤为突出,另外器内焦油沉积堵塞管道也是造成满流管堵塞的主要原因。
2.2系统内水不平衡。
水系统平衡是保障硫铵生产稳定的基础,水系统不平衡不能保证加酸制度有效执行,储槽液位时高时低,大加酸也不能很好量化,同时造成酸耗高、产品颗粒小。
并且,水系统不平衡,直接影响捕雾器操作,导致酸雾、氨气到后续岗位,影响生产。
2.3硫铵出料时发生飞料。
由于加酸制度执行不到位,造成硫铵颗粒较小,当风机风量调节不当时就会造成飞料事故,造成损失。
2.4排水量较大。
硫铵各泵需要用冷却水进行冷却,冷却水经冷却后直接排往下水道。
浪费了水资源的同时又造成了废水的增加,增加了排水系统的负担。
2.5阻力异常升高。
饱和器系统阻力经常异常升高,高时能达到6000pa 左右,造成煤气系统严重波动,影响其他单位生产的同时有可能造成焦炉冒烟,污染周围环境。
经分析发现,饱和器内挂料较多,是造成煤气流通不畅的主要原因。
3工艺改造针对以上几种情况,制定了改造措施,具体如下:3.1由于饱和器满流管内母液流动速度慢,饱和的母液在流动过程中容易析出到满硫管上造成堵塞。
煤气净化技术交流:硫铵工序喷淋式饱和器的改进措施初冷器后煤气中的含氨量一般在6~8g/m3。
在通过HPF法脱硫后,进入硫铵装置煤气中的含氨量为3~4g/m3。
喷淋式饱和器后的氨含量不大于30 mg/m3,否则会腐蚀后续工序的设备与管道,导致洗脱苯工序洗油乳化,加大洗油耗量,影响正常生产。
当氨含量不合格的煤气进入甲醇生产装置后,在压缩阶段会产生碳铵结晶,造成活塞环磨损,影响其正常运行;还会堵塞系统换热器,导致停车检修;影响精脱硫系统催化剂,造成堵塞,从而导致系统被迫停车检修。
因此,彻底脱除煤气中的氨是十分必要的。
1 饱和器改造前的情况1.1 饱和器结构及配置原系统配套的饱和器结构型式为同心圆式,见图1。
硫铵母液进入饱和器本体后,通过环形筛板分配至下部喷淋带。
煤气进入到饱和器内环区域,经数根DN250mm的煤气弯管穿透环形筛板区域,呈旋转式进入喷淋带,内筒与外筒之间的通道为700mm, 煤气穿过喷淋区域后,从内圆下部经伞状煤气分布器(以下称锥形帽)捕雾后,进入内圆区域旋转向上,从DN1000mm的中心管离开饱和器。
锥形帽上300mm处设置不锈钢喷头(半球形,配置小孔),用于系统二次喷淋和洗水,喷淋量约50 m3/h。
硫铵母液进入外圆锥形底部,从DN400mm降液管进入饱和器下部,经DN600外套管向上溢流进入饱和器下部结晶区域,富含硫铵结晶的母液沉降至饱和器底部,用结晶泵抽送至结晶槽,其余的母液进入大循环泵循环使用。
1.2 存在问题(1)饱和器后氨含量超标,达不到设计要求。
系统投入运行以后,器后含氨基本在200~1200mg/m3。
(2)系统阻力异常。
经常出现突然增大的现象,甚至影响风机正常运行。
为了降低阻力,不得不提高洗水频率和加大洗水量,导致水平衡被破坏,母液大量增加而外溢,影响系统的正常运行.2 原因分析(1)母液分配不均。
母液经环形分配槽,穿过若干小孔对进入通道的煤气进行喷淋。
由于喷淋不均匀,喷淋强度小的地方经常会出现器壁挂料现象,严重时会造成煤气的短路,系统阻力增大,影响处理效果。
焦化厂硫铵饱和器系统的工艺优化发布时间:2022-10-24T05:47:25.668Z 来源:《新型城镇化》2022年20期作者:胡重阳[导读] 饱和器法硫铵生产工艺普遍存在系统阻力大、预热器清洗频繁、硫铵产品外观差等问题。
陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西延安 727307摘要:通过对焦化厂硫铵工序的长期跟踪研究,明确了造成硫铵产率波动的主要因素,在焦化流程和配煤比、煤种相对稳定的情况下,对硫铵产率与剩余氨水蒸氨尾气是否进入饱和器、煤气脱硫装置位置、配煤水分、煤气集合温度等因素之间的关系进行了定性分析,得出了以上各种因素对硫铵产率的影响程度的结论,以便科学安排硫铵的生产,并为同行业解决硫铵产量波动的问题提供参考。
关键词:煤气含氨;配煤水分;煤气集合温度;煤气脱硫;蒸氨饱和器法硫铵生产工艺普遍存在系统阻力大、预热器清洗频繁、硫铵产品外观差等问题。
以某焦化公司硫铵工段为例,该工段的饱和器采用列管式煤气预热器,由于煤气中夹带有粉尘和焦油等杂质,造成饱和器阻力增长快,需要定期拆下清洗,高压水清洗和抽插盲板需要2天时间。
如果运行中的饱和器突发故障,正在清洗的饱和器将不能作为备用。
此外,为有效捕集酸雾,原有设计中3台饱和器的出口总管上装有1个捕雾器。
长期运行后煤气中的杂质不断沉积在捕雾器上,造成出口总管阻力持续上升,最后需要停产清理捕雾器。
1 硫铵生产工艺简介由脱硫工序来的煤气,进入煤气预热器,在此煤气被间接蒸汽加热至55℃,目的是将饱和器中多余的水分蒸发,以保持饱和器内的水平衡。
预热后的煤气在饱和器上段分两股进入环行室,经循环母液喷洒后,其中的氨被母液中的硫酸吸收,煤气沿切线方向进入饱和器内置的旋风式除酸器,再进入饱和器后室,经过母液最后一次喷淋后送往出口总管的捕雾器,然后送至终冷洗苯工段,2影响硫铵产量(产率)因素的分析2.1 剩余氨水蒸氨尾气不进饱和器生产硫铵情况下,影响硫铵产量(产率)因素分析2.1.1 配煤水分对硫铵产量(产率)的影响炼焦生产过程中,配合煤中水分含量的多少,不仅对影响焦炉正常的加热温度和操作规程的执行造成影响,而且对剩余氨水的产生量起决定作用,配合煤中水分含量增加1%,剩余氨水对装煤量的产率也增加1%。
加强工艺调整提高硫铵制备装置运行质量作者:程朝阳来源:《科学与财富》2016年第30期摘要:动力车间硫铵制备装置负责回收动力车间和重催车间烟气脱硫后产生的稀硫铵溶液,该装置采用两效蒸发结晶技术,试运行期间从设计到设备都遇到很多问题,对设计中存在的问题又重新进行了改造,从调整工艺和设备运行方面出发,确保硫铵成品连续出料,缓解总厂安全环保的压力。
关键词:动力车间;硫铵制各装置;硫铵成品;安全环保1现状调查1.1工艺说明主要采用两效减压蒸发结晶工艺,蒸发结晶系统由一级分离器、结晶器、稠厚器组成。
稀硫铵液经过预热后进入一级加热器继续加热,热源为低压饱和蒸汽。
加热后的硫铵进入一级分离器,循环蒸发提浓至40 wt%以上,蒸发分离出的一次乏汽作为二级加热器的热源。
提浓后的硫铵浆液进入结晶器,溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体长大。
晶体流化床对颗粒进行水力分级,大颗粒在下,而小颗粒在上,从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。
当下部晶体流化区比重达到一定要求时,启动硫铵出料泵,建立至结晶器循环,并向稠厚器进料。
稠厚器出来的硫铵溶液再经过双级活塞推料离心机进行脱水后(分离母液自流至母液槽,由母液泵再送至结晶器循环泵出口),得到含水在3%左右的晶粒状硫酸铵。
干燥系统主要由螺旋输送机、流化床干燥器、旋风分离器、送引风机组成。
经离心机出料至螺旋输送机。
再进入到流化床干燥器,脱除水分后的硫铵由翻板阀卸出送到储斗。
干燥硫铵后的热气体与冷却硫铵后的冷空气在流化床干燥器上部汇合,从干燥器顶部引出。
顶部排出的夹带硫铵粉尘的气体,进入旋风分离器进行气固分离,分离下来的硫铵物料经双层阀卸出。
1.2现状调查(1)蒸发结晶系统运行方式不利于结晶器晶体成长控制。
原设计结晶器控制主要有真空度、蒸发量和液位三个变量,并依据比重计来判断成长情况及确定出料时机。
一分在蒸发过程中易达到临近饱和状态,加上其浆液温度在104℃,而结晶器内浆液温度一般在70℃左右,负压在一O.075Mpa,一分向结晶器供料方式为液上方式,进入负压的结晶器内,造成蒸发剧烈,不仅管道易堵,而且形成大量细小晶体进入饱和浆液,形成晶种过多晶体不能长大的环境。
7月份硫铵大修实施方案
2#预热器阻力较大,达到7000Pa检查后认为造成阻力大的原因应为入预热器煤气管道弯头处有焦油积聚阻碍煤气流通,致使其阻力大于正常值。
其处理方案如下:
一、首先对1#饱和器检修
1)对1#、2#煤气预热器处搭好平台
2)关闭1#饱和器的煤气进出口阀门,装好盲板
3)打开放散,蒸汽吹扫2天后停止吹扫
4)打开饱和器人孔
5)安装风扇向饱和器内鼓风24h
6)由安环部人员检测饱和器内气体危险情况
7)合格后持续向饱和器内鼓风
8)由维修人员带好防护用品手持防爆手电进入饱和器内进行检查修理。
9)修理完成后装好人孔撤掉盲板
二、将饱和器由2# 倒至1#
三、拆检2#预热器
1)对2#饱和器的煤气进出口装好盲板
2)打开放散,蒸汽吹扫饱和器48h
3)开蒸汽吹扫预热器及管道
4)拆卸入饱和器处煤气管道至地面
5)人工清理管道、预热器内积存的焦油
6)清理完毕后吊装.
7)完成后撤掉煤气管道盲板
硫铵工段
09.6.18。
硫铵工段的设备改造【摘要】为了解决硫铵工段风压不足,饱和器提料管长、阻力高,进一步造成S501水封窜的问题,采用的增加一台专门用于提料的空压机,降低提料管长度及弯曲度、将风加热用汽改为过热汽的改造方法,取得了良好的效果,稳定了饱和器的操作,提高了硫铵产量,确保了硫铵的稳定生产。
【关键词】硫铵;饱和器阻力;空压机;提料管1.前言1.1工艺介绍我厂煤气净化车间采用的是全负压净化回收工艺。
这种工艺和“AS”脱硫脱氰工艺结合使用,除具有“AS”脱硫脱氰工艺的特点外,由于鼓风机设置在工艺的最后面,使系统内的初冷、电捕及洗涤设备均在负压状态下运行,硫铵工序的生产采用的是间接法鼓泡式饱和器内生产硫铵的工艺。
工艺过程:该工艺由脱酸蒸氨工段来的含氨酸汽,经中央管进入饱和器母液中。
其中NH3与游离酸反应生成硫酸铵,脱氨后的酸汽从饱和器顶排出,经酸汽分离器除去夹带的酸雾进入酸汽冷却器,经与循环冷却水换热后,酸汽冷却到40℃左右进入撞击式分离器,进一步除去酸雾后进入酸汽风机,加压后的酸汽送往硫酸工段。
撞击式分离器排出的冷凝液经水封进入冷凝液槽,再用冷凝液泵送到焦油氨水分离槽。
饱和器中生成的硫铵结晶,在压缩空气的搅拌下,在器内呈悬浮状态并均匀长大,待晶比达到一定程度时,用压缩空气提料器将结晶抽提到稠化器,再进入离心机,分离的母液与稠化器满流液一起经回流槽返回饱和器。
离心后的湿硫铵经螺旋输送机输送到振动流化床干燥器,经干燥冷却后进入硫铵贮斗。
经半自动称量、包装后送入成品库。
生产硫铵所消耗的硫酸,由油库工段和硫酸工段送入硫酸高置槽,再经回流槽进入饱和器;搅拌用压缩空气是通过设在饱和器底部的鼓泡装置吹入器内的。
饱和器系统设热水冲洗装置,经软水加热器后温度为80℃的热水可用于水封槽给水和饱和器及母液管道的冲洗,饱和器满流的母液经母液循环槽、母液循环泵,可返回饱和器或送到剩余母液槽贮存,作为饱和器补充母液。
由振动流化床干燥器出来的干燥尾气经旋风除尘器除去尾气中夹带的大部分硫铵粉尘,再由尾气引风机抽送至大气。
焦化厂硫铵饱和器渗漏的现场修复问题背景描述喷淋式硫铵饱和器是饱和器法制取硫酸铵的主体设备。
喷淋式硫铵饱和器由上部的喷淋室和下部的结晶槽组成。
由脱硫工序来的煤气经煤气预热器预热至60~70℃或更高温度,目的是为了保持饱和器水平衡。
煤气预热后,进入喷淋式饱和器的上段,分成两股沿饱和器水平方向沿环形室做环形流动,每股煤气均经过数个喷头用含游离酸量3.5%~4%的循环母液喷洒,以吸收煤气中的氨,然后两股煤气汇成一股进入饱和器的后室,用来自小母液循环泵的母液进行二次喷洒,以进一步除去煤气中的氨。
煤气再以切线方向进入饱和器内的除酸器,除去煤气中夹带的酸雾液滴,从上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷洗苯工段。
硫铵饱和器材质为SUS316L,由于介质中含有稀硫酸成份以及冲刷磨损,故设备焊接要求较高,同时要求硫铵饱和器本体密封性能可靠。
而往往设备在制作安装过程中由于焊接工艺及金属材质的问题,影响导致焊接部位会出现砂眼、局部过薄现象,经过一段时间使用后就会出现渗漏现象。
合作回顾及价值体现(见表)淄博福世蓝公司,在该集团的各个分厂已展开实施了具体指导工作,对修复轴类磨损、风机壳体的修复、变压器的漏油、各种管路的跑冒滴漏,以及汽轮机凝汽器、换热器的清洗,为企业从节能减排、节约维修费用到提高企业综合效益方面得到了企业的认可。
11月28日福世蓝公司对焦化分厂硫铵饱和器渗漏实施指导修复。
并在确保人员安全的前提下与企业负责人制定现场修复实施方案。
施工步骤如下图:设备名称 硫铵饱和器设备参数硫铵饱和器 : 直径4200*3000*10133,材质:不锈钢316L ,工作压力:0.0135Mpa ,温度60度。
饱和器内通入煤气再同4%-10%的稀硫酸混合形成产品硫酸铵。
修复部位罐体上部4处直径2-3mm 砂眼、中部6处渗漏部位,1处焊缝宽3-4nn 、长40mm 、5裂纹砂眼直径0.1-5mm应用材料福世蓝高分子复合材料25551、2211F 、901 传统方法停机补焊 使用效果 操作方便、快捷有效修复渗漏部位应用评估修复用时 修复费用 其它费用 传统方法不可估计 福世蓝 4-6小时 不足3000 无综合评估设备出现渗漏,会因硫酸的的腐蚀导致设备的安全隐患;同时渗漏出的煤气严重影响人身安全和存在严重的安全隐患。
硫铵饱和器焊缝腐蚀问题还可以这样解决!关键词:硫铵饱和器腐蚀,硫铵饱和器渗漏,焊缝渗漏治理,在线治理某企业化产车间硫铵工段两台硫铵饱和器经过近十年的运行,出现大范围的焊缝腐蚀泄露情况,工作过程中母液渗漏严重,焊缝强度已经很低,存在较大的安全隐患。
在近十年的使用过程中企业维修人员曾针对漏点进行过多次焊补修复,使用时间不长就会再次出现新的漏点。
通过现场了解,塔体下部结晶室封头部位整圈补焊过不锈钢板,外壁周圈焊缝腐蚀渗漏严重,其中有几处漏点多次补焊钢板,对周围金属已经造成严重破坏,影响硫铵饱和器整体结构强度。
针对渗漏产生的原因分析及现场修复保护工艺的探讨,结合我们以往解决该类设备问题的经验和使用效果,最终确定采用索雷碳纳米聚合物材料现场修复技术来解决两台硫铵饱和器的焊缝强度和防腐蚀保护工作。
硫铵饱和器焊缝腐蚀治理的现场操作步骤①表面中和:用水和蒸汽对硫铵饱和器内表面及各焊缝处进行置换中和;②表面处理:用磨光机对原焊缝进行打磨清理;③补焊:针对开焊部位进行补焊处理;④二次表面处理:对焊缝及周边金属进行表面预处理;⑤清洗:用无水乙醇清洗处理后的待保护位置;⑥严格按比例调和SD8006材料底漆后,在待修复部位进行涂抹;⑦按比例调和SD8006材料后修复保护罐体腐蚀薄弱部位;⑧完成材料施涂后,加温对材料进行后固化处理。
硫铵饱和器焊缝腐蚀治理的现场案例及图片硫铵饱和器罐体材质为316L不锈钢,壁厚8mm;介质为硫酸液、煤气、氨等;运行温度50℃左右;内部罐体拼接焊缝已经开焊,局部存在穿孔现象。
硫铵饱和器焊缝强度降低导致渗漏的原因分析(1)化学介质对金属的长期腐蚀:由于罐体内硫酸、煤气、铵类等化学介质影响,设备长期运行过程中对焊缝周围金属本身造成渗透性腐蚀减薄,同时对罐体焊接部位的焊缝造成破坏性腐蚀,一旦出现介质渗漏情况后更会加速对罐体金属的腐蚀;(2)焊接质量和多次补焊问题:罐体内部拼板焊缝开焊情况严重。
罐体在制造过程中的焊接工艺和焊接质量问题导致焊缝或周围金属抗化学介质性能降低,后期经过多次补焊导致焊缝周围的金属性能进一步降低,由于化学介质的不断腐蚀导致此区域内焊缝提前出现开焊,进而造成大面积的腐蚀问题;(3)结晶物冲刷导致磨损:硫铵饱和器内的母液在生产过程中处于连续循环状态,母液内产生的结晶体属于熔融状态,对罐壁造成一定的冲刷磨损,罐内焊缝本身呈凹凸状,在颗粒冲刷和介质腐蚀的双重作用下进一步加快焊缝的损伤也是造成渗漏的因素之一。
硫铵除尘改造方案简介这篇文档将介绍一种常用的工业除尘方法——硫铵除尘,并提出一种改造方案,以实现除尘效果的改善和能源的节约。
硫铵除尘原理硫铵除尘是利用硫铵作为还原剂,在高温下与烟气中的二氧化硫发生反应生成硫酸,在这个过程中,烟气中的尘粒会被硫酸作用和捕集,从而达到除尘的目的。
硫铵除尘存在问题硫铵除尘虽然是一种成熟的工业除尘方法,但在实际应用中也存在一些问题。
首先,硫铵的用量较大,一般需要在20%-30%之间,这极大地增加了除尘成本。
其次,硫铵除尘过程中会产生废水,加重了环境的负担,并且会导致污染物的排放,需要进行专门的处理。
最后,由于硫铵需要在高温下才能发挥除尘效果,所以能源的消耗量也很高。
硫铵除尘改造方案为了解决硫铵除尘存在的问题,我们提出了以下改造方案:1.采用先喷淋后除尘的方式原先的硫铵除尘方式是直接将硫铵粉末喷洒在烟气中,这样会导致硫铵的大量损失。
我们可以采用先在喷淋器中将硫铵溶液喷淋到烟气中,再在后面加一个除尘器进行集尘。
由于烟气中的硫铵是以液体形式存在,所以能够更完全地与尘粒接触,从而减少硫铵用量。
2.加装废水处理设施针对硫铵除尘产生的废水问题,我们可以加装废水处理设施,将废水进行集中处理,降低对环境的污染。
3.引入余热回收装置由于硫铵除尘需要在高温下才能发挥效果,所以很多能量都被浪费了。
我们可以在烟气中加装余热回收装置,将废气中的余热回收,再利用回收来的热量加热硫铵,在减少能源消耗的同时,还可以提高硫铵除尘的效果。
结论硫铵除尘是一种常用的工业除尘方法,但在现实应用中也存在一些问题。
通过引入改造方案中的三项措施,可以在不影响除尘效果的前提下,降低成本和能源消耗,同时加强环境保护。
硫铵生产工艺技术改进之我见南昌方大特钢焦化厂硫铵工序采用的是喷淋式饱和器,设计处理能力为50000m3/h,投产初期出现现场工艺管线腐蚀严重、器后含氨不达标、回收率低等问题。
由于器前器后煤气阀门关不严,致使造成处理管线泄漏点时,被迫停煤气鼓风机的情形。
通过对硫铵生产工艺的改造,完善工艺生产管线,改进工艺生产参数,提高离心机的作业率等措施,降低了器后含氨量,提高了硫铵的产量,解决了制约影响煤气安全生产运行的瓶颈。
1 工艺简介喷淋式饱和器法生产硫酸铵工艺,其主体设备为喷淋式饱和器。
煤气预热后,进入喷淋式饱和器的上段,分成两股沿饱和器水平方向入环形室做环形流动,每股煤气均匀经过数个含酸母液循环吸收喷洒,然后两股煤气汇成一股进入饱和器的后室,用来自小母液泵的母液进行二次喷洒吸收,以进一步吸收和除去煤气中的氨。
煤气再以切线方向进入饱和器内的旋风除酸器,除去煤气中夹带的酸雾液滴,再由旋风除酸器的中心出口管离开饱和器,为进一步降低煤气中酸雾酸滴的含量,在饱和器的出口增设有捕雾器再次捕集煤气中的微量酸雾,而后到终冷洗苯工段。
饱和器的上段与下段之间以降液管联通。
喷洒吸收氨后的母液从降液管流到结晶室的底部,在此晶核通过母液向上运动,不断地搅拌母液,使硫铵晶核不断长大,大小晶体之间颗粒分级。
然后由结晶泵将底部的硫酸铵晶液送至结晶槽。
同时为防止底部硫酸铵晶体过大引起积块现象,将部分大母液循环泵打出的液体进行反冲。
饱和器结晶室内含有小颗粒的母液上升至结晶室的上部,大母液循环泵从结晶室的上部将母液抽出,大部分送往饱和器上段两组喷淋箱内进行循环喷洒,使母液在上下段之间不断循环。
饱和器的上段设有满流槽,以保持液面并密封住煤气。
满流口溢出的母液流入满流槽内液封槽,再溢流到满流槽内,然后用小母液泵送至饱和器的后室进行喷洒。
冲洗和加酸时,母液经满流槽流至母液储槽,再用小母液泵送至饱和器内。
另外,母液储槽还起到饱和器检修时储存母液的作用。
2018年04月喷淋式饱和器法生产硫铵工艺的优化宋冬(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山063200)摘要:本文介绍了喷淋式饱和器法生产硫铵的工艺流程,介绍了生产中的产生管理和工艺优化。
通过多年的运行,实践证明已有的工艺改进对稳定生产、提高硫铵产品品质起到了很好的作用,值得学习与推广。
关键词:喷淋式饱和器;硫铵;工艺优化近年来喷淋式饱和器法生产硫铵工艺逐渐取代了过去典型的浓氨水工艺、鼓泡式饱和器生产硫铵等工艺,喷淋式饱和器生产硫铵工艺是目前新建或改建的焦化厂普遍采用的一种工艺[1]。
首钢京唐焦化煤气回收设计最大处理煤气能力均为125000Nm 3/h ,经过多年的生产管理与工艺改进,目前各指标均到达了设计要求并且能稳定运行,该工艺流程简单,占地面积小,易于操作,有利于长期生产的稳定。
1工艺简介鼓风机送出的煤气经预热器加热后进入喷淋式饱和器的上段喷淋室与逆向喷洒的循环母液充分接触,氨被吸收后,沿切线方向进入饱和器内置除酸器,分离煤气中夹带的酸雾后送往粗苯作业区。
煤气中的氨与母液中的硫酸发生中和反应,当母液酸度适量时,生成中性硫酸盐,其反应方程式为:2NH 3+H 2SO 4→(NH 4)2SO 4在饱和器下端结晶室上部的母液,用循环泵连续抽取送至上段喷淋式进行喷洒,吸收煤气中的氨,用结晶泵将过饱和母液送至结晶槽,用离心机对母液结晶体进行分离,硫铵产品后经过干燥、包装,最后外卖。
2生产管理及工艺优化(1)对煤气预热器的拆除煤气预热器作用是对入饱和器前煤气加热保证母液温度稳定,但在实际生产中煤气因或多或少夹带有焦油、萘等未处理干净的杂质,导致预热器经常出现堵塞,造成输送煤气困难,频繁的堵塞对生产和检修造成很大困难。
通过研究分析将饱和器前煤气预热器拆除,将鼓风机到饱和器前煤气管道进行保温,实践证明经过煤气鼓风机后50℃的煤气能有效保证饱和器母液温度控制在47℃左右,满足了工艺要求[2],大大的减少了检修费用。
喷淋系统技改方案引言喷淋系统是工业生产过程中常用的一种液体喷洒装置,用于进行冷却、清洗、消防等工作。
然而,随着工业技术的不断发展和环境要求的提高,原有的喷淋系统可能无法满足现代工业生产的需求。
因此,对喷淋系统进行技术改造是非常必要的。
本文将讨论喷淋系统技改方案,包括系统升级、节能减排、安全性改善等方面。
一、系统升级1.喷嘴优化:–更换高效喷嘴,提高喷洒效果和覆盖范围;–安装多级喷嘴,实现喷淋雾化。
2.控制系统改进:–引入自动化控制系统,实现远程操控,提高生产效率;–根据生产工艺要求,优化控制策略,减少无效喷淋。
3.水源管理:–安装水质检测装置,保证喷淋水的质量;–尝试回用废水,减少对淡水的依赖。
二、节能减排1.喷淋水泵:–更换高效率水泵,降低能耗;–安装变频器,根据实际需求调整泵的运行频率。
2.喷淋时间控制:–根据设备的使用情况和生产进度,合理调整喷淋时间和频率,减少不必要的喷淋。
3.热回收系统:–在喷淋过程中回收水中的热量,可以用于供暖或其他用途。
三、安全性改善1.漏水检测与报警:–安装漏水检测装置,一旦发生漏水,立即报警;–配备应急漏水防护装置,及时切断水源,防止扩大事故。
2.灭火系统集成:–将喷淋系统与火灾报警系统和灭火系统集成,提高消防效果;–根据不同区域的火灾防护需求,实施分区域控制。
3.防腐蚀处理:–对喷淋设备和管道进行防腐蚀处理,延长使用寿命,减少故障发生可能性。
结论喷淋系统作为工业生产过程中不可或缺的设备,随着工业技术的进步和环境要求的提高,需要根据实际需求进行技术改造。
通过系统升级、节能减排和安全性改善等方面的措施,可以提升喷淋系统的效率和可靠性,降低能耗和环境污染,并且提高工作安全性。
技改方案的实施需要根据具体情况进行设计和调整,以满足不同工业生产过程的需求。
硫铵工序喷淋式饱和器的改进措施
杨永利张管陈涛(陕西黑猫焦化有限责任公司,韩城715403)
初冷器后煤气中的含氨量一般在6~8g/m3。
在通过HPF法脱硫后,进入硫铵装置煤气中的含氨量为3~4g/m3。
喷淋式饱和器后的氨含量不大于30
mg/m3,否则会腐蚀后续工序的设备与管道,导致洗脱苯工序洗油乳化,加大洗油耗量,影响正常生产。
当氨含量不合格的煤气进入甲醇生产装置后,在压缩阶段会产生碳铵结晶,造成活塞环磨损,影响其正常运行;还会堵塞系统换热器,导致停车检修;影响精脱硫系统催化剂,造成堵塞,从而导致系统被迫停车检修。
因此,彻底脱除煤气中的氨是十分必要的。
1饱和器改造前的情况
1.1饱和器结构及配置
原系统配套的饱和器结构型式为同心圆式,见图1。
硫铵母液进入饱和器本体后,通过环形筛板分配至下部喷淋带。
煤气进入到饱和器内环区域,经数根DN250mm的煤气弯管穿透环形筛板区域,呈旋转式进入喷淋带,内筒与外筒之间的通道为700mm,煤气穿过喷淋区域后,从内圆下部经伞状煤气分布器(以下称锥形帽)捕雾后,进入内圆区域旋转向上,从DN1000mm的中心管离开饱和器。
锥形帽上300mm处设置不锈钢喷头(半球形,配置小孔),用于系统二次喷淋和洗水,喷淋量约50 m3/h。
硫铵母液进入外圆锥形底部,从DN400mm降液管进入饱和器下部,经DN600外套管向上溢流进入饱和器下部结晶区域,富含硫铵结晶的母液沉降至饱和器底部,用结晶泵抽送至结晶槽,其余的母液进入大循环泵循环使用。
1.2存在问题
(1)饱和器后氨含量超标,达不到设计要求。
系统投入运行以后,器后含氨基本在200~1200mg/m3。
(2)系统阻力异常。
经常出现突然增大的现象,甚至影响风机正常运行。
为了降低阻力,不得不提高洗水频率和加大洗水量,导致水平衡被破坏,母液大量增加而外溢,影响系统的正常运行。
图1饱和器改造前后结构示意图
2原因分析
(1)母液分配不均。
母液经环形分配槽,穿过若干小孔对进入通道的煤气进行喷淋。
由于喷淋不均匀,喷淋强度小的地方经常会出现器壁挂料现象,严重时会造成煤气的短路,系统阻力增大,影响处理效果。
(2)母液循环量偏小、压力不足。
我公司煤气量约为5万m3/h,循环泵参数为:
(3)管道偏细。
主要体现在降液管管径偏小。
内筒直径为400mm,外筒直径为600mm,因为母液流通面积偏小,无法顺利进入饱和器硫铵结晶区,加之母液中含有硫铵结晶体,流动性差,因此一旦母液进入结晶区受阻,必然会导致降液管上部锥形区域的液位升高,使煤气通道变窄,甚至被封死,系统阻力急剧上升,扰乱煤气系统的压力平衡,甚至导致停车。
(4)无捕酸设施。
煤气通过喷淋区域经锥形帽捕雾后,直接通过内筒可以离开饱和器,故煤气通道相对较短,除酸雾效果不佳,造成饱和器出口至终冷器之间的煤气管道发生较严重的腐蚀现象。
实际上,装置最有效的捕雾装置就是锥形帽,但是,由于煤气上行时夹带有硫铵结晶,在锥形帽处和帽下煤气通道处,容易产生挂料现象,使煤气通道变小,产生阻力,而通过上部球型喷头洗水时,很难将堵塞处的结晶溶解掉,只能在使用一段时间后,停工人工清理,生产的连续性无法保证。
(5)系统运行存在安全隐患。
因结构不合理,导致安全隐患。
具体体现在:
由于系统未设置满流槽,故将满流管设置在结晶室内,仅将满流出的母液引入母液大槽。
结晶区的液位靠远传,因气温变化会产生结晶,故液位显示不可靠,当母液被抽空时,如果液位显示失灵,煤气便会从降液管内窜出而进入母液大槽,造成不安全事故。
3主要改造内容
针对饱和器存在的上述问题,对其内部结构进行了改造,见图1(改造后),并增加和更新了部分设备。
(1)增大喷淋面积。
将溶液分配方式改为喷头分配,新增12个DN80聚四氟喷头,与大循环母液泵出口管连接,大循环管由DN250增大到DN400;新增12个DN25聚四氟喷头与小循环泵出口管连接,小循环管由DN80增大至
DN100。
大小循环喷头错开布置,杜绝了母液喷洒中存在盲区的现象,也避免了由于喷洒不均而导致的局部挂料的问题。
(2)增大母液循环量。
将循环泵改为Q=960m3/h、H=32m、N=160kW,从而增大了喷洒量和喷洒压力。
循环量增大,增加了气液接触面积,液气比趋于合理,增大了母液吸收氨的推动力,从而提高了氨的脱除效率。
(3)系统管道增容。
取消了内外管降液结构,将原降液管改为DN800,并在其上部增加集液槽,并连接至大循环泵进口,保证母液流出顺畅,解决了因此造成系统阻力增大的问题。
(4)增加捕酸设施。
保留原锥形帽,在锥形帽上部内筒通道内设置了4块捕雾板,并略倾斜向下至(角度5°)饱和器中心,使煤气在离开饱和器之前经两次折流,进一步去除煤气夹带的母液,从而减缓了对后续煤气主管道腐蚀。
(5)增设满流槽,消除安全隐患。
增设满流槽,将满流管插入满流槽液面以下
3.5m处,避免了煤气外溢。
并将加酸改在满流槽内,稳定了饱和器内母液酸度,使硫铵结晶的颗粒增大。
4改造效果
通过上述改造的饱和器投入运行以后,煤气含氨基本稳定在30mg/m3,阻力稳定在
1.5~
2.0kPa,同时硫铵的产量和质量都有了不同程度的提高。
更主要的是延长了甲醇精脱硫催化剂寿命和压缩机维修周期,降低了换热设备的清洗频率,实现了甲醇装置的长周期稳定运行。