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山東博宇鍋爐煤氣終冷后冷凝液的利用方案

時間:2019-12-19來源:本站瀏覽次數: 18143

山東博宇鍋爐有限公司是焦化設備的生產廠家,同時還是初冷器、終冷器、螺旋板、管式爐、干熄焦副省煤器的研發制造廠家,目前與國內各大焦化、鋼鐵企業都有合作,致力于為鋼鐵行業轉型升級做出貢獻 。

煤氣終冷系統的冷凝液送至硫銨工序作為硫銨生產的補充水,可減少硫銨工序水耗,也減少了蒸氨廢水量,降低了生產成本。

硫銨母液中的水分在飽和器內蒸發,被煤氣帶至終冷塔經過冷凝后形成液態水,此水源于硫銨飽和器,外觀清澈透明,pH值在6.5~7,符合硫銨系統補充水的要求。另一方面,終冷塔要外送水約60t/d,外送水中含有酚、氰等有害物質,必須經過蒸氨、生化處理合格后才可外排。而硫銨生產系統每天需要大量工業水,如果將煤氣終冷水回用到硫銨系統,可減少排污,達到綜合利用水資源的目的。為此我們設計了利用煤氣終冷水的工藝和裝置。

1問題

某公司于2009年投產,煤氣凈化處理量52800m3/h,采用常規的橫管初冷、電捕焦油器后經過鼓風機加壓分別送到HPF脫硫工序、飽和器噴淋脫氨工序,最后進入終冷洗苯工序,初步凈化后的煤氣送到煤氣柜供用戶使用。硫銨工序因母液結晶及成長需要將母液溫度控制在50~55℃,大多數飽和器硫銨生產工藝都采用煤氣預熱來控制母液溫度,硫銨工序前后煤氣溫度差為15~20℃,硫銨系統有一定量的液體隨煤氣進入終冷系統被冷卻下來,加上硫銨產品自身水耗(大部分被干燥床加熱帶入空氣中),硫銨系統每天消耗工業水約60m3。

進入終冷塔的煤氣被冷卻后多余的冷凝液需進行外排處理。終冷塔分上、下兩段進行噴灑冷卻,下段噴灑液用約32℃的循環冷卻水進行換熱,上段噴灑液用約16℃的低溫冷卻水將煤氣冷卻到約28℃后進入洗苯塔。原設計中終冷塔上段多余的冷凝液與堿液混合后送至蒸氨系統分解剩余氨水中的固定銨鹽,下端多余的冷凝液送至鼓風冷凝液系統。這樣上、下兩段外排冷凝液量約60m3/d ,顯著增加了蒸氨廢水量。

2解決方案

終冷系統的循環噴灑液絕大部分來自硫銨系統中煤氣的冷凝水,技術人員對終冷塔上、下段循環噴灑液進行取樣化驗分析后證明符合硫銨系統用水標準,因此將終冷塔多余的冷凝液作為硫銨系統補充水替代工業水是可行的。工藝路線確定后終冷上段噴灑液停止添加堿液,上段噴灑液直接滿流至下段,冬季溫度較低時直接用單臺循環泵進行上下段噴灑。

另外考慮到下段終冷水外排壓力達0.5MPa,可以滿足硫銨飽和器各處離心機洗滌水所需壓力要求??紤]硫銨系統生產特點,每隔48h進行大加酸后洗滌并且配母液,而終冷塔下段是連續排放的,終冷塔液位需要進行調整,正常情況下保持高液位以確保硫銨系統使用,配母液后液位降低,自動調節閥關閉,液位逐步上漲至高液位。工藝論證后確定的最終方案是從下段循環噴灑液外排管道自動調節閥處接1根DN50mm管道到硫銨分配水箱。

3方案實施

為了不影響原生產工藝,并且可以隨時進行切換,此次改造單獨為終冷水配管,避免了油放空槽過來的雜質影響硫銨系統,也可以在終冷系統異常情況下停止向硫銨工序補充終冷水。因硫銨分配水箱有1個DN50mm備用接口,此次改造對終冷及硫銨生產工序都沒有影響??紤]到硫銨母液竄漏導致腐蝕等因素,此管道采用不銹鋼材質,管道長125m,在終冷外排自動調節閥前及硫銨分配水箱處各增加1個閥門。煤氣終冷水通過水箱再引入飽和器各個洗水點作為工業水使用,另外增加1路管道至硫銨離心機與結晶槽用于清洗??紤]到終冷水壓不穩定,從工業水管引出DN20mm支管單獨供離心機油冷卻,確保離心機設備使用正常,具體改造見圖1。

依據進口煤氣工藝條件和出口煤氣指標及硫銨工藝要求來確定工藝參數,相應的工藝參數見表1。

4實施效果

2013年6月改造完成并投入使用,生產關鍵控制點在于保持水箱的壓力大于0.4MPa。故將終冷下段冷凝液外送閥門常關,去硫銨工序閥門常開,同時工業水進水箱總閥始終處于關閉狀態。設置終冷塔下段自調液位在2 000mm,日??刂平K冷塔液位高于3 000mm,下段自動調節閥保持全開狀態,保證管道壓力,硫銨系統大加酸期間也能滿足要求。上段外排自動調節閥全關使上段液體滿流至下段。

2013年7月開始硫銨飽和器水箱不再使用工業水,硫銨系統工業水消耗由3.8m3/h下降到1.8m3/h,進入蒸氨系統的剩余氨水也減少了2m3/h左右。項目實施后對硫銨產品沒有任何影響,而且硫銨系統比原來使用工業水時還要穩定,主要是由于工業水在冬季時溫度偏低,而終冷水溫度比較穩定,始終在40℃左右,對硫銨生產有利。


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