影響硫銨收率因素及其改進措施

王景榮

（河鋼集團宣鋼公司，河北 宣化 075100）

我廠1989年引進了間接飽和器法生產硫銨生產線，將全負壓煤氣洗滌工藝脫出的轉入液相的NH3，從蒸氨脫酸系統蒸出，送入飽和器，與飽和器中加入的硫酸反應生成硫酸銨晶體，通過離心機、干燥機等設備，生產出硫酸銨產品。生產過程中，因酸氣量不足、設備故障等原因，造成收率低、質量差。針對影響硫銨收率的因素，采取相應的對策，收到了較好的效果。

1 工藝簡介

我廠采用全負壓煤氣吸收洗滌工藝，將從煤氣吸收洗滌下的富液經蒸氨脫酸塔后，蒸出含有MH3、H2S、HCN、CO2等氣體的酸氣。酸氣經黃雪鹽生產工段的吸收塔后，HCN被吸收，含有MH3、H2S、CO2的酸氣進入硫銨生產工段的飽和器，在飽和器中，氨氣與加入的硫酸在攪拌風的作用下進行反應，生成硫酸銨晶體，當硫銨晶體達到一定比例后，用工業風通過提料管將硫銨晶體提到稠化器，再經過離心機、傳送帶、干燥機等設備，生產出硫銨產品，含有H2S、CO2氣體的酸氣從飽和器經除酸器，送往硫酸生產系統，用于生產硫酸（如圖1）。

圖1 硫銨工藝

2 影響硫銨收率因素

在硫銨生產過程中，影響硫銨收率的主要因素有：蒸氨系統效率低，蒸出的酸氣量小或酸氣中夾帶焦油霧；富液中剩余氨水量太大，富液含氨量低；黃血鹽吸收塔阻力高，影響酸氣正常輸送；攪拌風壓力低，酸氣與母液中的硫酸反應不充分；加酸不均勻，補水溫度太低；出料太盡，母液中晶粒含量太少；設備故障，如除酸器堵、提料管漏、離心機不推料、轉鼓松動或干燥機不過料等。

3 采取措施

3.1 蒸氨脫酸系統改進

（1）針對蒸氨系統酸氣量小的問題，對蒸氨脫酸塔盤進行改造。1989年興建的蒸氨脫酸系統的生產能力與年產90萬噸焦炭的1#、2#焦爐相配套。2004年擴產3#、4#焦爐后，年產增加60萬噸焦炭，洗滌富液量由每小時120噸，提高到每小時195噸，蒸氨脫酸能力明顯不足，導致酸氣量小，影響硫銨收率。對此，引進New-vst不銹鋼垂直篩板，替代原蒸氨脫酸塔泡罩塔盤，利用原來的鑄鐵泡罩塔盤進行改造，去掉鑄鐵泡罩的罩體，然后換成新型垂直篩板冒罩。由于原塔盤上有85mm高的升氣管，故對傳統新型垂直篩板帽罩也進行相應的改造，將原帽罩的的支腿去掉，改成長腳支腿，使帽罩的罩體相應的提高，原有升氣孔，將根據汽液負荷相應的堵孔、塔盤開孔率明顯提高、蒸氨塔、脫酸塔阻力顯著降低，蒸氨脫酸效率明顯提高，處理富液能力達到200m3/h。

（2）降液管改造：蒸氨塔的內件為雙溢流，降液管分為中間溢流和側溢流，按照原降液管的的內側尺寸制作新的降液管，預留2㎜的余量。使改造后的降液管可以插入原降液管中，同時，在降液管中加數個脹接螺桿用以降液管固定，并保證堰高，防止降液管下滑。

（3）填料段改造：蒸氨塔上端有一段直徑2200㎜、高3000㎜的陶瓷填料段。由于陶瓷填料效率低，易碎，達不到擴產要求。本次改造，將在原填料支撐上加兩層鋼板網，并將陶瓷填料改為50#鮑爾環填料，在填料上方加填料壓圈固定。

（4）脫酸塔改造：利用原來的支撐結構，即保證原降液管、支撐梁、塔盤圈等保持不變，只更換浮閥塔盤部件，將原來的浮閥塔盤更換成新型垂直篩板。

3.2 硫銨生產操作改進

（1）在飽和器中，硫酸與酸氣中的氨氣反應，生產硫銨。生產過程分晶核的形成和晶粒的長大兩個過程，當飽和器中硫銨晶體達到一定比例后，需要出料，即用工業風或蒸汽從提料管中將硫銨晶體提到稠化器中，經離心機、干燥機等設備生產出硫銨產品。從飽和器中提料結束后，飽和器母液中，必須留有一定的晶粒，才有利于反應的快速進行，有利于長料，否則，出料太盡，補充頁面太多，打破了反應的平衡，降低反應速度，減少產量。造成出料太盡問題的主要原因是飽和器液面太低，開車出料早，開車時間長，開車后酸氣量不足或其他原因，漲料慢，出完料時，飽和器母液中晶體含量不足10%。這樣，出完料停車后，飽和器母液中，首先反應生成晶核，然后再漲顆粒，漲料慢，產量低，如此往復，惡性循環。針對這種情況，主要采取的措施：一是出完料后，從儲槽中補熱水到液面35%左右，保證飽和器中母液溫度在規定的范圍內；二是制定制度，保證出完料后，母液中有硫銨晶體10—20%之間，長料到40—60%時開車出料；三是保證母液攪拌風壓力在0.45Mpa以上，風壓低時及時從風包排液、空壓機故障等方面查找原因解決；四是在蒸氨系統正常的情況下，加硫酸要均勻，保證母液酸度在2-4%之間。

（2）在生產過程中主要發生的設備故障有：離心機不推料，轉鼓松動或轉不動。針對這一問題，崗位工要及時加油，發現漏油時及時處理，防止油箱進水，降低潤滑油質量，發現進水，及時更換潤滑油，防止缺油或進水造成設備故障。

（3）干燥機過料慢或不過料。現用的干燥機為振動式流化床干燥機，由篩板、電振機、箱體部分等組成，生產中因供風不合適、篩孔堵塞、篩板破裂、電振故障等原因，造成過料慢或不過料，針對這一問題，主要采取的措施是：加強供風機的維護與管理，調節好供給干燥機的風量、風壓、風溫，保證其正常；干燥機兩邊的電振調節合適，使其均勻穩定振動，保證過料均勻、順利；加強點檢與巡查，保證下料濕度符合要求，嚴防出現稀料進入飽和器，而堵塞篩孔，造成過料慢的現象。

（4）當提料管短或出現沙眼問題時，出料不均勻，嚴重時，提不上料來。造成提料管故障問題的原因是：工業風壓力時高時低，不能滿足提料需要，改用蒸汽提料，造成提料管腐蝕損壞。針對這一問題，車間與廠有關部門協作，在硫銨崗位配備一臺空壓機，專門為硫銨提料供風，風壓可達到0.6MPA以上，廠部空壓機站供風可作為飽和器攪拌用風，這樣，解決了空壓機站供風不足之問題，滿足了硫銨提料用風，消除了蒸汽提料帶來的不利影響。另外，崗位工在發現提料困難時，及時分析原因，若提料管故障，及時拔提料管，進行焊接處理，保證正常提料，提高硫銨產量。

3.3 除酸器改進

圖2 改造前后圖

針對除酸器堵塞問題，進行如圖2所示改進。氨水從從除酸器上部進入沖洗，除酸器內的硫酸銨結晶顆粒被熱氨水溶解，通過排液管流至硫酸工段的冷凝液槽。改造后運行穩定，由改造前每周堵塞2次，變為徹底消除堵塞現象，確保了硫銨及后續工段的穩定運行，保證了硫銨、黃雪鹽、硫酸的收率和質量凈煤氣含銨、硫化氫在合理的范圍內，取得了一定的經濟效益。

4 改進效果（如表1、表2所示）

表1 處理前運轉率和收率

表2 處理后設備運轉率及收率

5 結語

針對硫銨生產存在問題，通過采取相應措施，使問題得到很好解決，促進生產經營秩序的安全穩定順行，設備運轉率明顯提高，硫銨收率及其質量得到明顯提升。