提高剩余氨水系统运行稳定性的措施

李斌(河钢集团宣钢公司焦化厂, 河北 宣化 075000)

提高剩余氨水系统运行稳定性的措施

李斌(河钢集团宣钢公司焦化厂, 河北 宣化 075000)

本文介绍了宣钢焦化厂剩余氨水除油系统随着处理负荷量的加大，针对生产操作中存在的剩余氨水含油量高、蒸氨脱酸系统塔盘和板式换热器堵塞严重等问题，通过对剩余氨水满流管道、气浮除油机、富液槽改造，使剩余氨水含油量降低到≤100 mg/ L，满足生产工艺的要求。

负荷增大；乳化焦油；含油量

炼焦煤高温干馏和煤气净化各工序生产过程中会产生富含氨氮、酚、氰、苯、萘等污染物质，直接排放会对人体、水体、水生动植物以及农作物等产生毒害作用。剩余氨水处理系统为煤化工厂重要的环保设施，主要目的是将剩余氨水经预处理、蒸馏处理以及生化处理，达到焦化行业外排水标准后外排或进行回用。

1 剩余氨水处理系统工艺简介

从气液分离器分离出来的焦油氨水混合液经过机械刮渣槽脱除焦油渣后进入焦油氨水分离槽的锥体，静置分离后上部的氨水溢流入焦油氨水分离槽壳体，一部分氨水用循环氨水泵送往焦炉集气管喷洒，多余氨水则从焦油氨水分离槽的壳体通过满流管满流至带有中间槽锥体的1#剩余氨水槽，通过在1#剩余氨水槽锥体内进行重力分离除重油，氨水从锥体顶部溢流至壳体，经过壳体上部满流管满流至无中间槽锥体的2#剩余氨水槽，通过静置重力分离进一步除去氨水中的轻油和重油，2#剩余氨水槽的氨水经泵进入2台并联的气浮除油机，在气浮除油机内，通过向氨水中鼓入空气产生气泡，使氨水中的乳化焦油破膜，利用气泡的表面张力除去氨水中绝大部分乳化焦油后进入并联使用1#、2#富液槽，在富液槽内经过重力沉降底部除油后进入蒸氨脱酸系统。1#、2#剩余氨水槽、富液槽底部排油均进入地下放空槽。

2 存在问题

生产操作中，蒸氨塔塔底蒸汽喷射器、脱酸塔塔盘及板式换热器堵塞十分严重，通过对堵塞物取样化验为焦油沥青，由于焦油沥青遇热不融化、致密性高、粘附性强、只能采取人工、机械清理或高压清洗的方式处理，根本无法进行在线处理。查阅化验生产记录，剩余氨水焦油含量在300 mg/ L左右，较目标值(≤100 mg/ L)高出许多，剩余氨水系统的除油效果不佳。

3 影响因素分析

(1)系统负荷增大 焦油氨水分离、剩余氨水槽、富液槽、气浮除油机原设计处理5#、6#焦炉(日处理干煤量3600T)的焦油氨水分离及除油任务。后来又承担起3#、4#焦炉(日处理干煤量2200T)的焦油氨水分离及除油任务，导致系统负荷量增大，各设备处于超负荷状态运行。

(2)日常岗位操作不完善 焦油氨水分离槽油层液位监控不到位，焦油氨水分离槽油层液位过高，焦油与氨水的分离效果降低，轻质焦油大量进入剩余氨水中。气浮除油机内的氨水液位控制监控不力，检查发现，气浮除油机内的氨水液位经常低于溢流堰位置，气浮在氨水表面的乳化焦油不能被有效排出。剩余氨水槽、富液槽、蒸氨脱酸系统塔底排油操作监管不力，岗位职工存在一定惰性，导致各槽底部大量积累重质焦油，造成剩余氨水含油高。

(3)工艺设备存在问题 ①气浮除油机。我厂的气浮除油机富液出口设在其底部，通过调节控制总闸板高度和各满流口分溢流堰挡板高度调节气浮除油机内的富液液面高度来保证除油效果，由于气浮除油机额外承担起3#、4#焦炉产生的氨水除油任务，不但氨水在气浮除油机内停留时间变短，使氨水中存在的乳化焦油不能被有效破膜脱除。而且气浮总闸板和各满流口分溢流堰档板调节到极限后，仍有大量氨水通过分溢流堰挡板满流到地下放空槽。②剩余氨水槽存在问题。1#、2#剩余氨水槽之间的满流管高度低于1#剩余氨水槽满流口高度100mm，随着系统负荷量增大，1#剩余氨水槽内液位波动幅度变大，时常发生1#剩余氨水槽满流口满流氨水现象，为避免满流口满流氨水现象，将1#剩余氨水槽内一部分氨水直接引入剩余氨水泵入口，从而使一部分氨水未进入2#剩余氨水槽静置除油。

4 优化改造措施

(1)焦油氨水分离槽液位监视方式优化 针对岗位工对焦油氨水分离槽油层液位监控不到位的情况，在焦油氨水分离槽中间部位安装压力感应式液位表，当焦油氨水分离槽内油位高时，表受到压力就会增大，液位显示偏高。当焦油氨水分离槽内油位低时，表受到压力就会减小，液位显示就会偏低。从而实现了对焦油氨水分离槽内油位的实时监控。

(2)气浮除油机液位控制方式优化 针对氨水满流量大的情况，作业区对气浮除油机的各满流口溢流堰挡板进行改造，增加了各溢流口溢流堰挡板的高度，使浮在液面上的乳化焦油顺利排出的同时避免大量氨水进入地下槽，从而实现了对气浮除油机的有效调节。由于挡板高度增加，气浮除油机处理负荷量加大，增加了氨水在气浮除油机内停留时间。在总闸板调节稳定后，岗位工还可针对各满流口的满流情况，分别对各分溢流堰挡板高度调节。

(3)富液槽的优化控制 由于系统负荷增大，剩余氨水槽、气浮除油机无法达到设计的除油效果，作业区根据实际情况，对氨水走向及2#富液槽进行改造，将剩余氨水槽来的氨水先引入2#富液槽，氨水与富液槽底部加装的氨水喷射器相连接，氨水经过喷射器后，氨水中所带的乳化焦油发生破膜，破膜后的焦油浮到富液槽顶部经过可调节高度的溢流堰进入地下槽，经过一次破膜后的氨水在进入气浮除油机进行二次破膜，最后进入1#富液槽底部除油后进入蒸氨脱酸系统。

(4)剩余氨水槽满流工艺改造 针对1#剩余氨水槽满流口满流的情况，作业区将1#、2#剩余氨水槽之间的满流管高度降低200mm，使1#剩余氨水槽内氨水有了缓冲空间，同时在满流管道中间位置加放散管，避免满流管内形成气阻而无法实现满流的功能。

（文章题目：提高剩余氨水系统运行稳定性的措施）

(5)完善排油操作制度,狠抓制度执行力 针对剩余氨水系统除油操作制度不完善，导致剩余氨水系统除油效果差的实际情况。要求每班岗位职工必须对各槽底部含油量进行检查，检查次数为 3～4次/班，根据重质焦油量进行排油。

5 结语

通过焦油氨水分离槽实时监控、加强各槽底部排油操作制度，完成对剩余氨水槽满管、富液槽、气浮除油机各满流口工艺改造后，剩余氨水液面光滑，没有漂浮的泡沫状焦油，达到了日常生产系统工序要求的≤100mg/L 的目标值。