巧用技術指標控制磺化尾氣排放

特約撰稿人：大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠 張新

巧用技術指標控制磺化尾氣排放

特約撰稿人：大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠 張新

3萬噸/年重烷基苯磺酸鹽裝置,以重烷基苯、硫磺為主要生產原料,采用世界先進的多管膜式磺化工藝，磺酸設計產量2.8噸/小時。液體硫磺經由轉化塔催化轉化生成SO3,在磺化核心設備磺化器內，與重烷基苯同向發生磺化反應生成中間品磺酸，再經一系列化學反應，生成表面活性劑。其中，尾氣吸收單元由SO3吸收罐、靜電除霧器、堿洗塔組成。為除去可能含有的有機物、殘留未反應的SO3及未轉化的SO2，磺化反應產生的廢氣在被排放到大氣中去之前要先經過處理。有機物和部分殘留（通常以氣霧的形式存在）的SO3，通過一臺由一組并行的管束組成的靜電除霧器(F141)中被分離。含有未轉化SO2氣體的尾氣在一帶填料的洗滌塔(C141)內進行處理，塔內不斷添加并循環水和堿液。未反應的SO2在尾氣處理單元的洗滌塔中，經堿溶液處理轉化為亞硫酸鈉，并以8%～10%的廢水溶液形式被排出。

磺化裝置由于其核心設備磺化器本身的反應特點，及其所用的重烷基苯原料部分組分不可控等因素，導致裝置無法實現長周期運轉，平均每個月都會有1～2次啟停車發生。因此，每次停車時，車間都會組織對關鍵設備如磺化器、靜電除霧器、旋風分離器、堿洗塔等進行細致清洗，堿洗塔的清洗合格標準為塔內循環清洗液pH值達到7，目前僅沖洗堿洗收塔一次需要的堿水量就高達4噸左右。由于我廠沒有相應的污水處理裝置，同時外運處理費用相當高，并且經常排放受限，所以這些高含鹽、強堿性、高COD濃度污水的外運處理，一直困擾著表活劑廠諸多生產管理人員，如何有效的從污水源頭控制污水的產生是一個重要的攻關項目。通過降低堿吸收塔內新鮮水的補給量、調整塔內溶液的pH值、在保證工業廢氣排放合格的同時，也減少工業污水的生成量，從而達到節能減排的目的。

技術指標

要保證堿洗塔運行工藝參數，及部分技術變更后的尾氣排放指標，控制在國家環保排放指標之內，必須關注以下幾點：

（1）根據SO2的未轉化率，計算出尾氣吸收單元中，堿吸收塔吸收這些氣體的最低需要液堿量，根據此值算出最低補水量。

（2）根據堿洗塔處工藝特點，進行工藝革新，將堿洗收塔檢修清洗的堿水進行pH值監測，循環后打入堿液暫存罐再利用，用于其它耐酸堿設備停產檢修時的沖洗保養。

節能效果

3萬噸/磺酸鹽磺化裝置按平均每小時消耗245kg/h硫磺消耗量計算，根據生產實際中SO3轉化率，計算出用于吸收未轉化的5%的SO2的需要堿的質量，根據最低液堿摩爾體積、目標pH值、溶解度可算出最少補水量。一是將堿吸收塔補水量由250kg/h降至100kg/h；二是將目標pH值由原來的10.5下調為8.5，并能持續穩定。通過一系列的技術調整，液堿消耗量由原來平均300kg/h降至167kg/h，日用堿量由7.2t降至4t；污水處理量由日平均12t降至5.3t；如果按照年生產300天滿負荷運轉，年可減少生產污水2010t，按每噸污水處理費用195元計算，年可節約39.19萬元；節約30%液堿費用94.08萬元。

調整磺化裝置清洗順序，優化堿吸收塔清洗水循環利用工藝，通過工藝改造，將堿吸收塔循環泵出口管線引至堿液暫存罐，在停產檢修時，先清洗堿吸收塔， pH值在8～9的液堿清洗水不直接排入污水池，而是分批次打入堿液暫存罐，用于磺化器、旋風分離器、靜電除霧器這些需要溫堿水清洗的設備。堿吸收塔的清洗水量為4t/次，而堿洗罐內容積為1.3m3，這樣清洗4次堿吸收塔的清洗水可以補充近10次堿洗罐，完全可以用于沖洗磺化器、旋風分離器和靜電除霧器。這樣，每次停工檢修可以節約16噸污水的處理量，預計每次可節約污水處理費用3200元，按照年停車15次計算，可節約污水處理費用約為5萬元。

經過多次試驗，同時進行數據統計，堿洗塔內混合溶液pH值由原來的10.5下調為8.5，能長期穩定，并且新鮮水補水量仍然在向下試探，最少時可以控制在75kg/h，并能持續保證排放指標穩定。用堿洗收塔內清洗廢水，通過工藝改造進行再利用，在保證安全環保指標的同時，大幅度降低磺化裝置的污水外排量，實現了節能減排的目的，并對安全環保起到了促進作用。

從污水源頭有效控制污水的產生是一個重要的攻關項目