三聚氰胺氨洗滌塔排氣氨含量高原因分析及改進

李金利

（河南能源化工集團中原大化公司，河南 濮陽457004）

某公司三聚氰胺生產裝置的廢氣，全部回收到氨洗滌塔，經氨洗滌塔洗滌處理后排放，排放廢氣中的氨含量超標，最高達到質量分數15%，污染環境，影響裝置的環保要求及三聚氰胺的氨耗，增加了三聚氰胺生產成本。

針對氨洗滌塔排放廢氣中氨含量高的原因進行分析，采取優化系統、技術改造等相應措施，以降低氨洗滌塔排放廢氣的氨含量。

1 氨洗滌工藝流程

氨洗滌工藝流程見圖1。

圖1 氨洗滌工藝流程Fig 1 Process of ammonia stripping

氨洗滌塔內裝2層鮑爾環填料，三聚氰胺生產裝置中的廢氣進入氨洗滌塔底部，頂部加入精制水，再逆流接觸，用精制水或脫鹽水洗滌后的廢氣從塔頂部放空，液相作為儀表、泵機封沖洗水進入系統。

2 廢氣氨含量高原因分析

1)隨著該公司3套三聚氰胺裝置和小尿素裝置陸續投產，各套裝置之間聯系愈來愈緊密，改變了一些工藝操作情況：

①在第2套三聚氰胺裝置投產時，為了節省資金，2套三聚氰胺裝置共用1個碳銨液緩沖槽，第1、第2套三聚氰胺裝置的尾氣都送到第1套三聚氰胺的碳銨液緩沖槽中，相應地增加了碳銨液緩沖槽的氣相放空量。原設計為5.4 t/h，而實際達到了10.8 t/h。

②原設計用大尿素16～18 t/h的稀碳銨液吸收第1套三聚氰胺裝置尾氣，吸收尾氣后的碳銨液再送大尿素中壓系統。2005年小尿素投產后，第1、第2套三聚氰胺尾氣全部送小尿素裝置，不再用碳銨液吸收，改用200～400 kg/h的水吸收尾氣，尾氣不能被完全吸收，增大了碳銨液緩沖槽的氣相放空量。

③由于小尿素全部回收第1、第2套三聚氰胺尾氣后，不再用大尿素碳銨液吸收尾氣，使碳銨液緩沖槽內物料的結晶點大幅提高，故碳銨液緩沖槽的操作溫度由原先設計的操作溫度55℃提至95℃以上，目前操作溫度保持在102℃（溫度低了易結晶堵塞管線），大大增加了碳銨液緩沖槽的氣相放空量。

以上這些改變，超出了氨洗滌塔和氨回收系統的回收能力，經氨洗滌塔放空，造成三聚氰胺成本升高的同時，帶來嚴重的環保問題。

2)裝置氣相排放標準提高。原設計尿液槽、熱水槽、料漿槽、循環液槽、機封水槽以及母液槽的氣相直接排放到大氣，經過技術改造全部回收到氨洗滌塔，通過氨洗滌塔將氨脫除后排放，從而增加了氨洗滌塔的負荷。

3)高壓廢水負荷高，設計為25 t/h，但目前基本維持在35 t/h左右，處理過的精制水，經冷卻器后，溫度由設計的40℃提高到目前的60～65℃；較高溫度的精制水進入洗滌塔，作為氨洗滌塔的噴淋水，降低氨洗滌塔的吸收效果。

4)三聚氰胺裝置負荷由100%提至120%，產生的含氨氣體相對增多；三聚氰胺裝置已運行10多年，部分閥門老化出現內漏等。

以上原因造成了廢氣經氨洗滌塔洗滌后，排出的氣相氨含量超標。

3 改進措施

3.1 優化操作

1)嚴格按指標控制三聚氰胺、高壓廢水裝置各操作參數；

2)盡量在急冷、汽提出料含量合格的情況下保持低水循環量，減少送到高壓廢水裝置的廢水量；

3)穩定高壓廢水的操作，避免精致水氨氮超標，將精制水氨氮質量分數控制在0.15×10-3內，確保洗滌塔源頭噴淋水的潔凈；

4)在保證急冷塔、二氧化碳汽提塔、氨汽提塔的鈍化空氣量達標的前提下，盡量減少鈍化空氣用量；

5)關閉精制水到氨洗滌塔的管線伴熱，關閉氨洗滌塔至循環泵的管線伴熱，降低洗滌水溫度；

6)在干燥器溫度穩定的情況下，適當減少熱空氣的量，從而降低洗滌塔熱負荷；

7)嚴格控制氣相到氨洗滌塔的各個槽罐的液位，發現液位指示不準及時聯系處理，避免漫液到氨洗滌塔；

8)及時檢修內漏的調節閥，研磨、更換內漏的氨閥門，減少排放到氨洗滌塔的氨量；

9)大修時檢查、熱洗氨洗滌塔填料；

10)針對洗滌塔冷卻器設計能力小的情況，加大其循環量、現場全開到上塔的循環閥，來提高洗滌塔的吸收效果。增加氨洗滌塔冷卻器板片，不定期清洗冷卻器冷卻水進口濾網，把冷卻器冷卻水進口管線的進口由冷卻水總管的下部改在上部，避免泥沙堵塞管線，板片結垢，換熱效果不好，導致氨洗滌效果不好。

3.2 技術改造

1)碳銨液緩沖槽氣相管線技改后同時送第1套氨汽提塔和第2套氨汽提塔。見圖2。

當碳銨液緩沖槽液相送小尿素裝置時，尾氣是靠加水（200～300 kg/h）吸收，尾氣冷卻器的溫度不能控制低，要在95℃以上，根據尾氣組分適當調高。此時PV31291開度很大，如送到氨洗滌塔，尾氣排放量大、氨耗高；如全部送到大修技改的碳銨液緩沖槽氣相到大尿素裝置，三聚氰胺氨耗高，且不易控制；如全部送到氨汽提塔，1套氨回收系統吸收2套的尾氣，系統很快會亂，CO2含量高，水解塔氨給料泵汽化；本次技改，把碳銨液緩沖槽氣相可同時送第1套氨汽提塔C3106和第2套氨汽提塔，可降低第1、第2套三聚氰胺裝置的氨耗，降低廢氣中的氨含量。

2)在精制水冷卻器后增加1臺板式換熱器。高壓廢水裝置設計能力是25 t/h，3套三聚氰胺裝置同時開車時，精制水冷卻器換熱不能滿足要求，出口溫度高達60℃。在精制水冷卻器后又串聯1臺板式換熱器后，溫度降下來后的精制水送到氨洗滌塔，能更好的吸收廢氣中的氨。見圖3。

3)氨洗滌塔循環泵原設計沒有到氨洗滌塔上部的循環量，現增加到氨洗滌塔上部的管線，提高氨洗滌塔氨洗滌塔的吸收效果。

4 實施效果

圖3 精制水冷卻器后增冷卻水冷卻器Fig 3 Water cooler added behind purified water cooler

經過一系列措施實施后，減少了排放到氨洗滌塔的含氨氣體，回收了三聚氰胺碳銨液緩沖槽氣相中的氨，降低了到氨洗滌塔的精制水溫度，提高了氨洗滌塔吸收效率，降低了氨洗滌塔排放氣相的氨含量。經分析出氨洗滌塔氣相氨的質量分數均在0.1%以下，最低達到58×10-6；氨耗有了大幅度的降低，由2011年的0.10 t/t下降到每噸0.04 t/t，1 a按生產三聚氰胺55 kt、1 t氨按2 800元計，則1 a可節約924萬元，有效的降低了三聚氰胺的生產成本，達到了預期的效果。

5 結束語

通過綜合分析，從優化系統操作和技術改進2方面對三聚氰胺裝置進行改進，即減少了氣相排放中的氨含量，也做到了節能降耗，降低了三聚氰胺成本，產生了可觀的經濟效益與社會效益。