XMXPPT300型板框式硫泡沫過濾機(jī)的運(yùn)用

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XMXPPT300型板框式硫泡沫過濾機(jī)的運(yùn)用

劉杰王敏

(安徽三星化工有限責(zé)任公司安徽渦陽233610)

0前言

安徽三星化工有限責(zé)任公司(以下簡稱三星化工公司)現(xiàn)年生產(chǎn)能力為氨醇300 kt、尿素330 kt、甲醇100 kt及BB肥50 kt。三星化工公司脫硫裝置為Φ6 000 mm系統(tǒng)1套與Φ3 800 mm系統(tǒng)2套，再生和熔硫系統(tǒng)是Φ6 000 mm與Φ3 800 mm 系統(tǒng)各1套，共有4臺(tái)熔硫釜，采用濕法栲膠脫硫工藝，熔硫采用連續(xù)熔硫工藝。利用1.3 MPa壓力等級(jí)的蒸汽進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)回收硫黃，蒸汽日消耗量為40～45 t。

1存在的問題

(1) 污染環(huán)境。硫回收系統(tǒng)的主要設(shè)備是熔硫釜，硫泡沫經(jīng)硫泡沫泵進(jìn)入熔硫釜內(nèi)，利用蒸汽進(jìn)行加熱，使硫泡沫中的硫顆粒熔化為熔融態(tài)的液體硫黃，然后從熔硫釜下部排出熔硫釜，冷卻制成硫黃塊，部分清液從熔硫釜頂部減壓排出進(jìn)入沉淀池。此部分清液溫度在80~90 ℃，夾帶的H2S氣體等造成現(xiàn)場(chǎng)空氣污染，危害現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體健康。由于清液夾帶的未熔融硫顆粒在沉淀池中不斷積累，每周必須進(jìn)行清理，而清理出的硫膏雜質(zhì)多，不能進(jìn)行二次熔硫，無法處理，大量硫膏會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。

(2) 腐蝕設(shè)備。熔硫釜出來的清液溫度高及減壓釋放大量含H2S的酸性氣體和蒸汽，造成硫回收系統(tǒng)周圍的地面、再生槽、設(shè)備、管道及熔硫釜框架腐蝕嚴(yán)重，影響生產(chǎn)和安全，每年需投入大量的防腐和維修費(fèi)用。

(3) 影響工藝?；厥盏那逡悍祷叵到y(tǒng)，由于高溫清液中含有大量的副鹽產(chǎn)物，此部分副鹽在系統(tǒng)中不斷積累，惡化了脫硫液組分，造成脫硫塔分布器和填料堵塞，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)阻力增大、脫硫液偏流及脫硫效率降低，增加了脫硫羅茨風(fēng)機(jī)的電耗，進(jìn)而影響生產(chǎn)；副鹽的產(chǎn)生增加了脫硫劑的消耗，生產(chǎn)成本相應(yīng)升高。

(4) 電耗增大。在脫硫或降溫、洗滌、除塵過程中，懸浮硫、副鹽等雜質(zhì)沉積在填料表面，引起塔設(shè)備堵塞，造成塔內(nèi)氣液分布不均勻、阻力上升、傳質(zhì)效果下降；特別是當(dāng)填料層內(nèi)因淤積嚴(yán)重而堵塞填料通道時(shí)，則會(huì)影響生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于阻力大，脫硫羅茨風(fēng)機(jī)的出口壓力升高、電耗增大，壓縮機(jī)的打氣量下降，則合成氨醇總產(chǎn)量減少、單位產(chǎn)品生產(chǎn)電耗增大。經(jīng)沉淀池后的清液需定期啟動(dòng)清液泵將清液回收到系統(tǒng)中，需要消耗電能。

(5) 蒸汽消耗大。進(jìn)入熔硫釜的硫泡沫溫度約為40 ℃，排出的清液溫度為80～90 ℃，硫泡沫含水量越多，蒸汽消耗量越大，脫硫系統(tǒng)實(shí)際消耗的蒸汽量>40 t/d。

2改造方案

多年來，針對(duì)連續(xù)熔硫存在的問題，很多合成氨企業(yè)都尋求各種方式解決問題，各種過濾技術(shù)在不同企業(yè)被采用，但在實(shí)際生產(chǎn)中不同程度存在諸多問題。三星化工公司經(jīng)近2年的考察和研究，決定采用XMXPPT300型板框式硫泡沫過濾機(jī)，利用原泡沫泵將硫泡沫送入其中，清液直接返回再生槽。設(shè)備參數(shù)：過濾面積150 m2，濾板材質(zhì)PPT，過濾壓力0.8 MPa，濾板耐溫度120 ℃；設(shè)備主體結(jié)構(gòu)用玻璃纖維及環(huán)氧樹脂做4道防腐，導(dǎo)軌大梁材質(zhì)為310S不銹鋼；液壓系統(tǒng)為觸點(diǎn)保壓型，油泵壓力為35 MPa，清液中懸浮硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤80×10-6，濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤20%。

3改造效果及效益分析

改造方案確定后，于2012年8月開始實(shí)施，10月中旬投入使用。經(jīng)過近4個(gè)月的運(yùn)行，原4臺(tái)熔硫釜全部停運(yùn)，脫硫系統(tǒng)基本不消耗蒸汽(目前由于冬季氣溫低，只是少量用于防凍)，脫硫液的成分明顯好轉(zhuǎn)，回收的清液中懸浮硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤80×10-6，貧液中的懸浮硫含量大幅下降，解決了副鹽問題，優(yōu)化了脫硫系統(tǒng)工藝。降低脫硫系統(tǒng)貧液中懸浮硫含量，從根本上抑制和消除了脫硫塔堵塔、阻力增大等問題，脫硫系統(tǒng)阻力由改造前的4.67 kPa下降至2.00 kPa，降低了脫硫羅茨風(fēng)機(jī)的電耗，提高了脫硫系統(tǒng)的出口壓力，增加了壓縮機(jī)的打氣量，氨醇日產(chǎn)量明顯增加。該過濾機(jī)無運(yùn)轉(zhuǎn)部件，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低，液壓系統(tǒng)電動(dòng)控制極為方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

設(shè)備及土建、安裝實(shí)際總投資14萬元。按改造后減少蒸汽消耗35 t/d、蒸汽100元/t、年運(yùn)行330 d計(jì)，則年減少蒸汽消耗效益115.50萬元左右；生產(chǎn)濕硫膏4 t左右，按外售濕硫膏40元/t計(jì)，則年產(chǎn)硫膏效益5.28萬元左右；原連續(xù)熔硫生產(chǎn)硫黃產(chǎn)品1.2 t/d，按外售硫黃400元/t計(jì)，則年減少效益15.84萬元左右。年合計(jì)產(chǎn)生效益104.94萬元左右，2個(gè)月即可收回全部投資。

另外，由于清液不經(jīng)高溫加熱，減少了副鹽的生成量，降低了化工原料的消耗；原清液泵不需再投運(yùn)，此硫泡沫過濾機(jī)的油壓泵電機(jī)功率只有3 kW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于清液泵的電機(jī)功率(11 kW)。由于脫硫系統(tǒng)的工藝好轉(zhuǎn)、系統(tǒng)阻力下降，羅茨風(fēng)機(jī)的電耗也明顯降低。脫硫崗位不再因熔硫產(chǎn)生大量的酸性氣體和蒸汽，減輕了對(duì)周邊環(huán)境的污染，沉淀池停止運(yùn)行，無廢硫渣污染，環(huán)保效益顯著。因此，該項(xiàng)目具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，值得推廣。

4結(jié)語

(1) 現(xiàn)場(chǎng)的管理需要加強(qiáng)，這是采用各種過濾方法共同面對(duì)的難題，由于生硫黃的存放管理難度較大，故裝入袋中要防止順雨水流失，及時(shí)銷售。也可進(jìn)行二次熔硫，由于生硫黃中含水量少，二次熔硫消耗的蒸汽很少，產(chǎn)生的清液及副鹽產(chǎn)物也少，同時(shí)生產(chǎn)的硫黃品質(zhì)提高，可提高產(chǎn)品硫黃的售價(jià)。

(2) 起初此硫泡沫過濾機(jī)每班由2名熔硫操作工進(jìn)行操作，每次出料后濾板的密封面得不到認(rèn)真清理；在下一次出料前，由于壓力升高，過濾機(jī)濾板間滲漏明顯，造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染。后根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，每班抽出1名操作工，此4名操作工(2人1組)輪流專門負(fù)責(zé)過濾機(jī)的出料，崗位當(dāng)班操作工根據(jù)泡沫泵的壓力，及時(shí)通知出料人員進(jìn)行出料，責(zé)任明確，并制定相應(yīng)的管理措施。調(diào)整后，不再出現(xiàn)過濾機(jī)濾板間滲漏現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到極大改善。

(收稿日期2015- 09- 19)