硫銨生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化改造

徐強(qiáng)(宣化鋼鐵公司 河北宣化 075100)

前言

我廠硫銨生產(chǎn)采用間接飽和器法，全負(fù)壓煤氣洗滌工藝脫出的轉(zhuǎn)入液相的NH 3，從蒸氨脫酸系統(tǒng)中蒸出，送入飽和器中，與飽和器中加入的硫酸進(jìn)行反應(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(duì)影響硫酸銨收率的因素，采取相應(yīng)的對(duì)策，收到了較好的效果。

一、工藝簡(jiǎn)介

間接法鼓泡式飽和器生產(chǎn)硫酸銨的工藝：經(jīng)全負(fù)壓煤氣洗滌工藝吸收下的富液經(jīng)蒸氨脫酸塔后，蒸出含有NH3、H2S、HCN、CO2等氣體的酸氣。酸氣經(jīng)黃血鹽生產(chǎn)工段吸收塔后，HCN被吸收，含有NH3、H2S、CO2的酸氣從飽和器中央酸汽管進(jìn)入，經(jīng)泡沸傘穿過母液層鼓泡而出,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)硫酸銨晶體達(dá)到一定晶比后，經(jīng)工業(yè)風(fēng)提料將硫酸銨晶體提到稠化器，再經(jīng)過離心機(jī)、傳送帶、干燥機(jī)等設(shè)備，生產(chǎn)出硫酸銨產(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。

氨和硫酸發(fā)生中和反應(yīng)為：

上述反應(yīng)是不可逆放熱反應(yīng)，當(dāng)用硫酸吸收煤氣中的氨時(shí)，實(shí)際的熱效應(yīng)較小。用適量的硫酸和氨進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，生成的是中式鹽（NH4）2SO4，當(dāng)硫酸過量時(shí)，則生成酸式鹽NH4HSO4，其反應(yīng)：

隨溶液吸氨量增加，酸式鹽又可轉(zhuǎn)變?yōu)橹惺禁}：

飽和器中同時(shí)存在兩種鹽時(shí)，由于酸式鹽較中式鹽易溶于水或稀硫酸中，故在酸度不大的情況下，從飽和器中析出的只有硫酸銨結(jié)晶。

二、影響硫酸銨收率的因素

1.母液溫度要求≥97℃，母液酸度2—3%，母液溫度和母液酸度不正常，影響硫酸銨顆粒的生成。母液溫度過高或過低都對(duì)硫酸銨晶體產(chǎn)生影響。

2.硫酸銨提料和攪拌所用的工業(yè)風(fēng)主要由焦化廠空壓機(jī)站集中供風(fēng)，正 常供風(fēng)風(fēng)壓為0.5MPa，交班風(fēng)量200—400m3/h。用工業(yè)風(fēng)進(jìn)行攪拌，目的在于使母液酸度、濃度、溫度均勻，硫酸銨結(jié)晶在母液中呈懸浮狀態(tài)，延長(zhǎng)在母液中的停留時(shí)間，有利于硫酸銨分子向結(jié)晶表面擴(kuò)散，生產(chǎn)大顆粒硫酸銨。工業(yè)風(fēng)壓低或波動(dòng)。硫酸銨提料不暢甚至提不上料，飽和器中攪拌不均勻。而當(dāng)空壓機(jī)檢修或其它用戶集中用風(fēng)時(shí)，就會(huì)造成系統(tǒng)風(fēng)壓的降低和波動(dòng)，硫酸銨提料風(fēng)壓低，提料不暢甚至提不上料，提料的不均造成硫酸銨提料管及回流管等堵塞，必須進(jìn)行透管，額外增加崗位工的勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間不能正常提料造成飽和器阻力的升高。攪拌風(fēng)溫度低，從而加強(qiáng)了高溫母液對(duì)離心機(jī)的腐蝕；

3.蒸氨系統(tǒng)G501貧液泵會(huì)出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)蒸氨塔液位迅速增長(zhǎng)，蒸氨脫酸塔頂溫急劇下降，蒸不出NH 3，會(huì)造成硫酸銨飽和器不吃酸。硫酸銨生產(chǎn)所用的NH 3是從蒸氨系統(tǒng)蒸出后，經(jīng)黃血鹽吸收塔再到硫酸銨飽和器，因循環(huán)母液量太大，或者鐵刨花堆積狀態(tài)變壞等原因，造成黃血鹽體統(tǒng)阻力高，阻止氨氣的正常通過，從而影響硫酸銨飽和器的正常反應(yīng)。

4.在硫酸銨生產(chǎn)過程中，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(dòng)或干燥機(jī)不過料等。

三、解決途徑和系統(tǒng)改造

1.在飽和器內(nèi)當(dāng)晶比太大時(shí)，相對(duì)的減少了氨與硫酸反應(yīng)所需的容積，不利于氨的吸收，并使母液攪拌的阻力加大，導(dǎo)致母液攪拌不良。晶比太大時(shí)，結(jié)晶間摩擦的機(jī)會(huì)增多，大結(jié)晶破裂成小結(jié)晶的可能性增加。當(dāng)飽和器中積聚過多的結(jié)晶時(shí)，堵塞情況也將嚴(yán)重。當(dāng)晶比太小時(shí)，則不利于結(jié)晶的長(zhǎng)大，反而有大量的新晶核生成。此外，當(dāng)晶比小時(shí)，母液的密度降低，母液中的酸焦油及其乳化物不易與其分層，從而污染硫酸銨產(chǎn)品。根據(jù)以上理論我們把以前硫酸銨工每一個(gè)小時(shí)檢查一次飽和器晶比情況，現(xiàn)在改為每20分鐘檢查一次，及時(shí)觀察飽和器內(nèi)晶比情況。保證飽和器內(nèi)晶比在40－60%，以前硫酸銨工將飽和器內(nèi)晶比母液中晶比達(dá)到40%時(shí)，開車提取母液中的結(jié)晶，當(dāng)晶比降到20%時(shí)，停車。現(xiàn)在調(diào)整為當(dāng)晶比達(dá)到50%時(shí)，開車提取母液中的結(jié)晶，當(dāng)晶比降到30%時(shí)，停車。

2.當(dāng)提料管短或出現(xiàn)沙眼問題時(shí)，出料不均勻，嚴(yán)重時(shí)，提不上料來。針對(duì)這一問題，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，若提料管故障，及時(shí)拔提料管，進(jìn)行焊接處理，保證正常提料，提高硫酸銨產(chǎn)量。降低提料管長(zhǎng)度及彎曲度，把提料管從稠化器上部進(jìn)料改成從側(cè)面進(jìn)料，使高度降低了0.6米，提料管彎曲度從90°改成45°，并重新制作四通管路，這幾項(xiàng)改造成功地使提料管縮短了3米，有效解決了提料阻力大的問題。

3.脫酸塔、蒸氨塔底的排油操作從以前的每周一次調(diào)整為兩天一次，洗滌塔底部放油從以前的每?jī)芍芤淮握{(diào)整為一周一次。定期將沉積在塔底的焦油排放出來。為進(jìn)一步降低富液中的含油量，在富液泵出口加兩臺(tái)砂濾器，對(duì)富液進(jìn)行過濾，進(jìn)一步降低富液的含油量。有效控制黃血鹽工段的阻力，降低開黃血鹽酸汽交通頻率。

結(jié)束語

針對(duì)硫酸銨生產(chǎn)中出現(xiàn)的實(shí)際問題，我們通過采取相應(yīng)的措施，使問題得到了較好的解決，設(shè)備運(yùn)行率提高到了98%，同時(shí)也使硫酸銨在質(zhì)量和產(chǎn)量上都有了顯著的提高。