三聚氰胺产量提高对联碱生产的影响

郭文龙，王 杰

（山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司，山西 运城 043200）

山西阳煤丰喜肥业集团稷山分公司是一家以变换气为原料生产纯碱、氯化铵的生产企业，纯碱产能10万t／a。后来在原有联碱装置基础上配套三聚氰胺装置，回收煅烧炉气，联产三聚氰胺，自2003年配套装置改造后，联碱产能逐年提高，2008年提高到18万t／a。

2005年3月份我公司回收煅烧炉所副产70%左右的二氧化碳气体，综合产量增加50%。2007年8月份第一套1万t／a三聚氰胺联产纯碱投产后，产量又在原基础上增加10%，但2008年4月份第二套1.5万t／a三聚氰胺投运以来，由于各种原因，生产一直不正常。经过我公司相关技术人员的努力，现第一套、第二套三聚氰胺生产已转入正常，但是随着三聚氰胺产量的不断增加，对纯碱系统的工艺条件产生了严重影响，已经威胁到纯碱系统的正常运行，主要表现在以下几个方面：

1 纯碱系统母液成分发生变化

由三聚氰胺化学反应原理可知，每生产1t三聚氰胺，副产0.81t氨和1.05t二氧化碳气体。随着三聚氰胺产量的增加，大量的副产物氨气和二氧化碳气体被纯碱系统母液吸收，氨母Ⅰ液、氨母Ⅱ液中二氧化碳含量升高，特别是二套三聚氰胺运行正常后，母液成分中二氧化碳、固定铵含量已严重偏离指标。

现将2006年8月份（三聚氰胺未投运）、2007年8月份（一期三聚氰胺投运）、2008年8月份（二期三聚氰胺运行正常）纯碱系统母液成分变化情况对比如下。

表1 2006年8月份纯碱系统母液成分（三聚氰胺未投运）

表2 2007年8月份纯碱系统母液成分（一期三聚氰胺投运）

表3 2008年8月份纯碱系统母液成分（二期三聚氰胺运行正常）

由表1、表2、表3可以看出，2006年8月份、2007年8月份、2008年8月份，纯碱系统氨母Ⅰ液固定铵含量由79.1tt降低到74.9tt，再降到70.8 tt；二氧化碳含量由21.6tt升高到23.2tt，再升到26.0tt；氨母Ⅱ液中二氧化碳含量由21.7tt升高到25.2tt，再升到30.4tt；取出液成分中固定铵含量由86.6tt降低到84.8tt，再降到80.9tt。随着三聚氰胺产量的不断增加，氨母Ⅰ液、氨母Ⅱ液中二氧化碳含量明显升高，碳化取出液中固定铵含量明显降低。

2 碳化塔反应变差，致使双吨产量降低

由于母液中二氧化碳含量升高，而且二期三聚氰胺投运后，游离氨浓度升高，碳化反应上移，筛板温度升高，塔中部温度降低，氨Ⅱ液在塔中停留时间缩短，母液循环量加大，取出结晶细小，固定铵低，碳酸氢铵含量升高至4.9%，同时洗水量增加，纯碱系统母液膨胀，煅烧负荷加重，并且因为碳化反应不好，取出成分中游离氨和二氧化碳含量升高，导致整个母液中二氧化碳、游离氨含量不断升高，工艺条件进一步恶化。另一方面，Ⅱ过程氨母Ⅰ液固定铵降低，二氧化碳含量升高，α值不合格，氯化铵结晶细小，产量降低，质量差。

3 碳化塔筛板结疤严重，使用周期缩短

氨Ⅱ液中二氧化碳含量升高后，碳化塔上部筛板反应剧烈，温度难以控制，碳化塔架空频繁，使用周期明显缩短。原来一个塔使用周期在一个月以上，最多达50天，现在仅为10天左右，甚至只能运行二、三天就被迫煮塔。由于倒塔频繁，纯碱系统母液成分长时间不合格，双吨产量受到影响，并且工艺条件波动大，母液中二氧化碳进一步升高，形成恶性循环。

现将2006年9月份、2007年8月份、2008年8月份碳化塔使用周期对比如下。

表4 碳化塔使用周期对比表

（续表）

4 纯碱系统设备、管道堵塞严重

随着纯碱系统母液中二氧化碳含量的不断升高，碳酸氢铵等副产物增加，结晶母液换热器、结晶器、碳化澄清桶、氨Ⅱ换热器、外冷器等设备管道堵塞严重，影响设备的正常运转。特别是碳化澄清桶，结晶器等设备，一旦发生堵塞停运，对生产影响巨大。结晶母液换热器、外冷器堵塞严重，清理困难，降温效果很差，导致结晶冷析、盐析温度升高，母Ⅱ成分不合格，氯化铵产量降低。碳化炉气管道碳酸氢铵堵塞严重，生产十分被动。

5 纯碱系统电耗大幅升高

由于三聚氰胺尾气温度在130℃左右，碳化吸氨后母液温度升高，纯碱系统工艺条件发生波动，为了降低纯碱系统温度，增开一台大循环水泵。二期三聚氰胺运行后，副产氨增加，吸氨工段使用Ⅱ过程气氨减少，结晶冰机进口气氨压力升高，致使冷析、盐析温度升高，为了降低冰机进口气氨压力，冰机岗位增开一台冰机。另外，由于母液中二氧化碳含量增加，碳化反应变差，煅烧负荷加重，被迫增开一台煅烧炉，一台凉碱机，一套刮板。致使纯碱系统电耗大幅升高，相比二期三聚氰胺投运正常前增加1 000 kWh以上。如两套三聚氰胺生产都转入正常达到额定产量，那么纯碱系统的工艺条件会严重恶化，使双吨产量降低。

6 总 结

经过反复分析研究，并外出多方考察学习，认为主要是两套三聚氰胺运行正常后，三聚氰胺副产物氨和二氧化碳进一步增加，纯碱系统母液成分发生变化引起的。为了遏止纯碱系统工艺条件进一步恶化，避免造成更大的影响现被迫停运检修第二套三聚氰胺，尽快恢复纯碱系统工艺条件，提高双吨产量。二套三聚氰胺投运后，根据纯碱系统母液中二氧化碳含量情况，及时调节三聚氰胺负荷，保证纯碱系统的正常运行。