王景榮

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司，河北 宣化 075100）

我廠1989年引進(jìn)了間接飽和器法生產(chǎn)硫銨生產(chǎn)線，將全負(fù)壓煤氣洗滌工藝脫出的轉(zhuǎn)入液相的NH3，從蒸氨脫酸系統(tǒng)蒸出，送入飽和器，與飽和器中加入的硫酸反應(yīng)生成硫酸銨晶體，通過離心機(jī)、干燥機(jī)等設(shè)備，生產(chǎn)出硫酸銨產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中，因酸氣量不足、設(shè)備故障等原因，造成收率低、質(zhì)量差。針對影響硫銨收率的因素，采取相應(yīng)的對策，收到了較好的效果。

1 工藝簡介

我廠采用全負(fù)壓煤氣吸收洗滌工藝，將從煤氣吸收洗滌下的富液經(jīng)蒸氨脫酸塔后，蒸出含有MH3、H2S、HCN、CO2等氣體的酸氣。酸氣經(jīng)黃雪鹽生產(chǎn)工段的吸收塔后，HCN被吸收，含有MH3、H2S、CO2的酸氣進(jìn)入硫銨生產(chǎn)工段的飽和器，在飽和器中，氨氣與加入的硫酸在攪拌風(fēng)的作用下進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸銨晶體，當(dāng)硫銨晶體達(dá)到一定比例后，用工業(yè)風(fēng)通過提料管將硫銨晶體提到稠化器，再經(jīng)過離心機(jī)、傳送帶、干燥機(jī)等設(shè)備，生產(chǎn)出硫銨產(chǎn)品，含有H2S、CO2氣體的酸氣從飽和器經(jīng)除酸器，送往硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)，用于生產(chǎn)硫酸（如圖1）。

圖1 硫銨工藝

2 影響硫銨收率因素

在硫銨生產(chǎn)過程中，影響硫銨收率的主要因素有：蒸氨系統(tǒng)效率低，蒸出的酸氣量小或酸氣中夾帶焦油霧；富液中剩余氨水量太大，富液含氨量低；黃血鹽吸收塔阻力高，影響酸氣正常輸送；攪拌風(fēng)壓力低，酸氣與母液中的硫酸反應(yīng)不充分；加酸不均勻，補(bǔ)水溫度太低；出料太盡，母液中晶粒含量太少；設(shè)備故障，如除酸器堵、提料管漏、離心機(jī)不推料、轉(zhuǎn)鼓松動或干燥機(jī)不過料等。

3 采取措施

3.1 蒸氨脫酸系統(tǒng)改進(jìn)

（1）針對蒸氨系統(tǒng)酸氣量小的問題，對蒸氨脫酸塔盤進(jìn)行改造。1989年興建的蒸氨脫酸系統(tǒng)的生產(chǎn)能力與年產(chǎn)90萬噸焦炭的1#、2#焦?fàn)t相配套。2004年擴(kuò)產(chǎn)3#、4#焦?fàn)t后，年產(chǎn)增加60萬噸焦炭，洗滌富液量由每小時120噸，提高到每小時195噸，蒸氨脫酸能力明顯不足，導(dǎo)致酸氣量小，影響硫銨收率。對此，引進(jìn)New-vst不銹鋼垂直篩板，替代原蒸氨脫酸塔泡罩塔盤，利用原來的鑄鐵泡罩塔盤進(jìn)行改造，去掉鑄鐵泡罩的罩體，然后換成新型垂直篩板冒罩。由于原塔盤上有85mm高的升氣管，故對傳統(tǒng)新型垂直篩板帽罩也進(jìn)行相應(yīng)的改造，將原帽罩的的支腿去掉，改成長腳支腿，使帽罩的罩體相應(yīng)的提高，原有升氣孔，將根據(jù)汽液負(fù)荷相應(yīng)的堵孔、塔盤開孔率明顯提高、蒸氨塔、脫酸塔阻力顯著降低，蒸氨脫酸效率明顯提高，處理富液能力達(dá)到200m3/h。

（2）降液管改造：蒸氨塔的內(nèi)件為雙溢流，降液管分為中間溢流和側(cè)溢流，按照原降液管的的內(nèi)側(cè)尺寸制作新的降液管，預(yù)留2㎜的余量。使改造后的降液管可以插入原降液管中，同時，在降液管中加數(shù)個脹接螺桿用以降液管固定，并保證堰高，防止降液管下滑。

（3）填料段改造：蒸氨塔上端有一段直徑2200㎜、高3000㎜的陶瓷填料段。由于陶瓷填料效率低，易碎，達(dá)不到擴(kuò)產(chǎn)要求。本次改造，將在原填料支撐上加兩層鋼板網(wǎng)，并將陶瓷填料改為50#鮑爾環(huán)填料，在填料上方加填料壓圈固定。

（4）脫酸塔改造：利用原來的支撐結(jié)構(gòu)，即保證原降液管、支撐梁、塔盤圈等保持不變，只更換浮閥塔盤部件，將原來的浮閥塔盤更換成新型垂直篩板。

3.2 硫銨生產(chǎn)操作改進(jìn)

（1）在飽和器中，硫酸與酸氣中的氨氣反應(yīng)，生產(chǎn)硫銨。生產(chǎn)過程分晶核的形成和晶粒的長大兩個過程，當(dāng)飽和器中硫銨晶體達(dá)到一定比例后，需要出料，即用工業(yè)風(fēng)或蒸汽從提料管中將硫銨晶體提到稠化器中，經(jīng)離心機(jī)、干燥機(jī)等設(shè)備生產(chǎn)出硫銨產(chǎn)品。從飽和器中提料結(jié)束后，飽和器母液中，必須留有一定的晶粒，才有利于反應(yīng)的快速進(jìn)行，有利于長料，否則，出料太盡，補(bǔ)充頁面太多，打破了反應(yīng)的平衡，降低反應(yīng)速度，減少產(chǎn)量。造成出料太盡問題的主要原因是飽和器液面太低，開車出料早，開車時間長，開車后酸氣量不足或其他原因，漲料慢，出完料時，飽和器母液中晶體含量不足10%。這樣，出完料停車后，飽和器母液中，首先反應(yīng)生成晶核，然后再漲顆粒，漲料慢，產(chǎn)量低，如此往復(fù)，惡性循環(huán)。針對這種情況，主要采取的措施：一是出完料后，從儲槽中補(bǔ)熱水到液面35%左右，保證飽和器中母液溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)；二是制定制度，保證出完料后，母液中有硫銨晶體10—20%之間，長料到40—60%時開車出料；三是保證母液攪拌風(fēng)壓力在0.45Mpa以上，風(fēng)壓低時及時從風(fēng)包排液、空壓機(jī)故障等方面查找原因解決；四是在蒸氨系統(tǒng)正常的情況下，加硫酸要均勻，保證母液酸度在2-4%之間。

（2）在生產(chǎn)過程中主要發(fā)生的設(shè)備故障有：離心機(jī)不推料，轉(zhuǎn)鼓松動或轉(zhuǎn)不動。針對這一問題，崗位工要及時加油，發(fā)現(xiàn)漏油時及時處理，防止油箱進(jìn)水，降低潤滑油質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水，及時更換潤滑油，防止缺油或進(jìn)水造成設(shè)備故障。

（3）干燥機(jī)過料慢或不過料?，F(xiàn)用的干燥機(jī)為振動式流化床干燥機(jī)，由篩板、電振機(jī)、箱體部分等組成，生產(chǎn)中因供風(fēng)不合適、篩孔堵塞、篩板破裂、電振故障等原因，造成過料慢或不過料，針對這一問題，主要采取的措施是：加強(qiáng)供風(fēng)機(jī)的維護(hù)與管理，調(diào)節(jié)好供給干燥機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)溫，保證其正常；干燥機(jī)兩邊的電振調(diào)節(jié)合適，使其均勻穩(wěn)定振動，保證過料均勻、順利；加強(qiáng)點檢與巡查，保證下料濕度符合要求，嚴(yán)防出現(xiàn)稀料進(jìn)入飽和器，而堵塞篩孔，造成過料慢的現(xiàn)象。

（4）當(dāng)提料管短或出現(xiàn)沙眼問題時，出料不均勻，嚴(yán)重時，提不上料來。造成提料管故障問題的原因是：工業(yè)風(fēng)壓力時高時低，不能滿足提料需要，改用蒸汽提料，造成提料管腐蝕損壞。針對這一問題，車間與廠有關(guān)部門協(xié)作，在硫銨崗位配備一臺空壓機(jī)，專門為硫銨提料供風(fēng)，風(fēng)壓可達(dá)到0.6MPA以上，廠部空壓機(jī)站供風(fēng)可作為飽和器攪拌用風(fēng)，這樣，解決了空壓機(jī)站供風(fēng)不足之問題，滿足了硫銨提料用風(fēng)，消除了蒸汽提料帶來的不利影響。另外，崗位工在發(fā)現(xiàn)提料困難時，及時分析原因，若提料管故障，及時拔提料管，進(jìn)行焊接處理，保證正常提料，提高硫銨產(chǎn)量。

3.3 除酸器改進(jìn)

圖2 改造前后圖

針對除酸器堵塞問題，進(jìn)行如圖2所示改進(jìn)。氨水從從除酸器上部進(jìn)入沖洗，除酸器內(nèi)的硫酸銨結(jié)晶顆粒被熱氨水溶解，通過排液管流至硫酸工段的冷凝液槽。改造后運行穩(wěn)定，由改造前每周堵塞2次，變?yōu)閺氐紫氯F(xiàn)象，確保了硫銨及后續(xù)工段的穩(wěn)定運行，保證了硫銨、黃雪鹽、硫酸的收率和質(zhì)量凈煤氣含銨、硫化氫在合理的范圍內(nèi)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4 改進(jìn)效果（如表1、表2所示）

表1 處理前運轉(zhuǎn)率和收率

表2 處理后設(shè)備運轉(zhuǎn)率及收率

5 結(jié)語

針對硫銨生產(chǎn)存在問題，通過采取相應(yīng)措施，使問題得到很好解決，促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營秩序的安全穩(wěn)定順行，設(shè)備運轉(zhuǎn)率明顯提高，硫銨收率及其質(zhì)量得到明顯提升。