提高硫铵产量的技术改造和措施

论文导读：焦炉煤气脱氨工艺主要有硫铵法、磷铵法、氨焚烧法三种。兖州矿区焦化厂采用半直接法饱和器生产硫铵法。工艺介绍：这是焦炉煤气净化车间（又称化学产品回收车间）中洗氨工段（又称硫铵工段）。进行大的设备、技术改造已经不太现实。
关键词：焦炉煤气，煤气净化，饱和器，技术改造
 

焦炉煤气脱氨工艺主要有硫铵法、磷铵法、氨焚烧法三种，兖州矿区焦化厂采用半直接法饱和器生产硫铵法。

1工艺介绍：这是焦炉煤气净化车间（又称化学产品回收车间）中洗氨工段（又称硫铵工段）。由鼓风机来的焦炉煤气，经电捕焦油器后进入煤气预热器。在预热器内用间接蒸汽加热煤气到60～70℃，目的是为了使煤气进入鼓泡式饱和器蒸发饱和器内多余的水分，保持饱和器（Dg4500）内的水平衡。预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器，经泡沸伞从酸性母液中鼓泡而出，同时煤气中的氨被硫酸所吸收。煤气出饱和器后进入除酸器，捕集其夹带的酸雾后，被送往粗苯工段。博士论文，饱和器。饱和器母液中不断有硫酸铵生成，在硫酸铵含量高于其溶解度时，就析出结晶，并沉淀于饱和器底部。其底部结晶被抽送到结晶槽，在结晶槽内使结晶长大并沉淀于底部。结晶槽底部硫酸铵结晶放到离心机内进行离心分离，滤除母液，并用热水洗涤结晶，以减少硫酸铵表面上的游离酸和杂质。离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中。从离心机分离出的硫酸铵结晶经螺旋输送机，送入沸腾干燥器内，用热空气干燥后送入硫酸氨储斗，经称量包装入成品库。为了使饱和器内煤气与母液接触充分，必须使煤气泡沸伞在母液中有一定的液封高度，并保证饱和器内液面稳定，为此在饱和器上还设有满流口，从满流口溢出的母液经插入液封内的满流管流入满流槽，以防止煤气逸出。博士论文，饱和器。满流槽下部与循环泵连接，将母液不断地抽送到饱和器底部的喷射器。因而母液有一定的喷射速度，故饱和器内母液被不断循环搅动，以改善结晶过程。饱和器内所需补充的硫酸，由硫酸仓库送至高置槽，再自流入饱和器，正常生产时，应保持母液酸度为4%～8%（不生产吡啶），硫酸加入量为中和氨的需要量。博士论文，饱和器。饱和器在操作一定时间后，由于结晶的沉积将使其阻力增加，严重时会造成饱和器的堵塞。所以操作中必须定期进行酸洗和水洗。当定期大加酸、补水、用水冲洗饱和器及除酸器时，所形成的大量母液有满流槽满流至母液储槽，在正常生产时又将这些母液抽回饱和器以作补充。

2存在问题

2.1兖州矿区焦化厂是1988年开始设计、建设，发展到现在工艺已比较落后。焦炉经过近20年的运作，已接近老龄化，进行大的设备、技术改造已经不太现实。自动化控制方面太少，很多时候只能人工蹲守，在很大方面限制产品产能。

2.2在化学产品回收车间的冷凝工段，有大量的剩余氨水通过溢流管溢流走，经酚水沟流入环保车间进行废水处理。地沟里不断挥发出比较刺鼻的氨，致使整个厂区都能闻到，严重影响职工的工作环境和身体健康。

2.3在氨回收工段，每天的产量在4—5吨硫酸铵，与理论值相差较大，并且生产的硫酸铵比较黑，主要原因就是母液中有过量的酸焦油，由于清理不及时造成酸焦油沉积在结晶中。

3原因分析

3.1设备维护费用未按照计划投入。资金不到位，直接影响设备维护，造成设备未老先衰，或“带病“工作，逐渐形成不少安全隐患。博士论文，饱和器。设备老化造成的后果如：炉门、炉框变形造成荒煤气泄露；碳化室变形，影响装煤量，进一步影响炉顶空间温度，最终影响氨气的生成；初冷器结垢影响荒煤气降温效果，造成氨回收工段硫铵颜色较黑，电扑焦油器的分离效果，离心机的分离效果都影响产品质量。

3.2工艺设计存在的问题：冷凝工段溢流氨水直接排入酚水沟，这种设计太落后，不节能、不环保。

3.3饱和器泡沸伞的结构太粗糙，影响煤气洗涤效果；满流槽液面上漂浮的酸焦油比较多，人工打捞不及时，不彻底。

3.4焦炉车间、化学产品回收车间存在工艺管理不严现象。

3.4.1焦炉车间存在管理不严的现象。没有控制好均匀生成，没有严格按照推焦计划执行，造成系统压力波动。它很大程度上影响煤气的回收，影响炉子的冒烟冒火，还造成系统压力波动太大。严格控制好装煤量，并且要及时关炉门、盖装煤孔，减少煤气损失。

3.4.2化学产品回收车间冷凝鼓风工段严格控制各项指标（初冷后煤气温度，及时调节各集气管压力30－60pa，减少荒煤气逸散的可能）。

3.4.3硫酸铵工段管理不到位。

下表为去年四、五月份随机抽查发现的问题：

（本工段主要工艺指标有预热器后煤气温度65℃，酸度4％－8％（不生产吡啶），辅助指标晶比。）

现象表明，本工段管理不到位，应加强教育、管理。

4改进措施

4.1设备维护费用按计划投入，保障设备正常维护保养。博士论文，饱和器。

4.2对于工艺设计存在的问题，进行工艺改造（这次技术改造花费4700元）：将冷凝工段的溢流氨水（计量流量1.0方/小时，浓度约3％）用钢管（外加保温材料）接到硫铵备用母液槽（加盖密封），配母液的时候直接用储槽中的氨水。平时氨水从上部溢流口流出，与气液分离器流出液体换热后进入蒸汽加热器加热蒸氨，氨气直接进入饱和器，液相进入熄焦池，做熄焦用水。这样即回收了氨，又减少了废水处理量，又节约了一次水水，并最大程度减少了环境污染，一举四得。这次技术改造被焦化厂评为一等奖。

4.3改造饱和器泡沸伞的结构及在满流槽口铺架耐酸材料的过滤筛。

4.3.1泡沸伞分了36个小窗格，目的就是将煤气平均分散开来，避免形成大的气泡，更好的与母液进行接触反应。按年产14.4万吨焦炭计算，每小时要产出7600余方煤气，进入泡沸伞，也难免不成大气泡。初次改造将泡沸伞外围加上塑料网，这样煤气与母液就能充分接触。由于环境因素，母液剧烈流动，导致硬质塑料网脱落，后来用镍铬钼耐酸钢板，在上面布满直径10毫米小孔（空隙间穿插更小的孔），布满整个耐酸钢板，然后焊接在泡沸伞上。效果很明显，饱和器出口氨含量将打破0.02％以下，而在技术改造以前为0.03％左右。根据实际情况也可适当加高满流槽溢流高度，目的也是加大两相的接触面积。缺点是满流口的耐酸材料容易脱落，阻力增加比较明显。

4.3.2为了处理漂浮的酸焦油，在流槽口铺架耐酸材料的过滤筛子。保证满流槽内不聚集大量的酸焦油。岗位工认真巡岗，及时清理筛子上的酸焦油。

4.4对于生产现场管理不善，采取如下措施：

4.4.1加强职工思想教育，引导广大职工增强工作责任心，端正态度，爱岗敬业，无私奉献。

4.4.2对职工进行业务技术培训，认真学习冶金部出版的《炼焦技术》中化学产品回收部分，并组织考试，不及格重新考试，成绩与奖金挂钩；学习岗位操作规程、全面质量管理等方面的知识，对操作工进行现场工艺指标控制调节考核；选取部分操作工到其他焦化厂进行参观学习；积极组织青工技术比武，提高岗位操作技能。

4.4.3成立管理工艺督查组。工艺督查组实行四班三运转，无规律现场考核。专门对生产车间进行工艺指标控制情况进行考核，根据工艺指标的偏离程度进行奖罚。

4.4.4组建劳动纪律督察队。督察队实行四班三运转。专门负责监督现场岗位工的劳动纪律的遵守情况，对无故空岗、离岗等情况，给予严惩。

5成果

经过技术改造，取得了明显的效果：

5.1硫铵产品质量更好，颜色不再发黑。

5.2产量明显提高。一天多产硫铵约2.2吨（氨水蒸氨的回收率约70％）。而技改前每天平均产量4.6吨，增长了近50％。

5.3每天节约了5吨一次水，并且少产生19吨的废水。博士论文，饱和器。

5.4职工的岗位环境也有明显改善。

参考文献
【1】冯云琦李关云．《甲醇生产操作问答》.甲醇原料气的制备.北京：化学工业出版社.2008.2.
【2】《炼焦技术》.化学产品回收.冶金部出版.1977.