提高剩余氨水系統運行穩定性的措施

李斌(河鋼集團宣鋼公司焦化廠, 河北 宣化 075000)

提高剩余氨水系統運行穩定性的措施

李斌(河鋼集團宣鋼公司焦化廠, 河北 宣化 075000)

本文介紹了宣鋼焦化廠剩余氨水除油系統隨著處理負荷量的加大，針對生產操作中存在的剩余氨水含油量高、蒸氨脫酸系統塔盤和板式換熱器堵塞嚴重等問題，通過對剩余氨水滿流管道、氣浮除油機、富液槽改造，使剩余氨水含油量降低到≤100 mg/ L，滿足生產工藝的要求。

負荷增大；乳化焦油；含油量

煉焦煤高溫干餾和煤氣凈化各工序生產過程中會產生富含氨氮、酚、氰、苯、萘等污染物質，直接排放會對人體、水體、水生動植物以及農作物等產生毒害作用。剩余氨水處理系統為煤化工廠重要的環保設施，主要目的是將剩余氨水經預處理、蒸餾處理以及生化處理，達到焦化行業外排水標準后外排或進行回用。

1 剩余氨水處理系統工藝簡介

從氣液分離器分離出來的焦油氨水混合液經過機械刮渣槽脫除焦油渣后進入焦油氨水分離槽的錐體，靜置分離后上部的氨水溢流入焦油氨水分離槽殼體，一部分氨水用循環氨水泵送往焦爐集氣管噴灑，多余氨水則從焦油氨水分離槽的殼體通過滿流管滿流至帶有中間槽錐體的1#剩余氨水槽，通過在1#剩余氨水槽錐體內進行重力分離除重油，氨水從錐體頂部溢流至殼體，經過殼體上部滿流管滿流至無中間槽錐體的2#剩余氨水槽，通過靜置重力分離進一步除去氨水中的輕油和重油，2#剩余氨水槽的氨水經泵進入2臺并聯的氣浮除油機，在氣浮除油機內，通過向氨水中鼓入空氣產生氣泡，使氨水中的乳化焦油破膜，利用氣泡的表面張力除去氨水中絕大部分乳化焦油后進入并聯使用1#、2#富液槽，在富液槽內經過重力沉降底部除油后進入蒸氨脫酸系統。1#、2#剩余氨水槽、富液槽底部排油均進入地下放空槽。

2 存在問題

生產操作中，蒸氨塔塔底蒸汽噴射器、脫酸塔塔盤及板式換熱器堵塞十分嚴重，通過對堵塞物取樣化驗為焦油瀝青，由于焦油瀝青遇熱不融化、致密性高、粘附性強、只能采取人工、機械清理或高壓清洗的方式處理，根本無法進行在線處理。查閱化驗生產記錄，剩余氨水焦油含量在300 mg/ L左右，較目標值(≤100 mg/ L)高出許多，剩余氨水系統的除油效果不佳。

3 影響因素分析

(1)系統負荷增大 焦油氨水分離、剩余氨水槽、富液槽、氣浮除油機原設計處理5#、6#焦爐(日處理干煤量3600T)的焦油氨水分離及除油任務。后來又承擔起3#、4#焦爐(日處理干煤量2200T)的焦油氨水分離及除油任務，導致系統負荷量增大，各設備處于超負荷狀態運行。

(2)日常崗位操作不完善 焦油氨水分離槽油層液位監控不到位，焦油氨水分離槽油層液位過高，焦油與氨水的分離效果降低，輕質焦油大量進入剩余氨水中。氣浮除油機內的氨水液位控制監控不力，檢查發現，氣浮除油機內的氨水液位經常低于溢流堰位置，氣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、蒸氨脫酸系統塔底排油操作監管不力，崗位職工存在一定惰性，導致各槽底部大量積累重質焦油，造成剩余氨水含油高。

(3)工藝設備存在問題 ①氣浮除油機。我廠的氣浮除油機富液出口設在其底部，通過調節控制總閘板高度和各滿流口分溢流堰擋板高度調節氣浮除油機內的富液液面高度來保證除油效果，由于氣浮除油機額外承擔起3#、4#焦爐產生的氨水除油任務，不但氨水在氣浮除油機內停留時間變短，使氨水中存在的乳化焦油不能被有效破膜脫除。而且氣浮總閘板和各滿流口分溢流堰檔板調節到極限后，仍有大量氨水通過分溢流堰擋板滿流到地下放空槽。②剩余氨水槽存在問題。1#、2#剩余氨水槽之間的滿流管高度低于1#剩余氨水槽滿流口高度100mm，隨著系統負荷量增大，1#剩余氨水槽內液位波動幅度變大，時常發生1#剩余氨水槽滿流口滿流氨水現象，為避免滿流口滿流氨水現象，將1#剩余氨水槽內一部分氨水直接引入剩余氨水泵入口，從而使一部分氨水未進入2#剩余氨水槽靜置除油。

4 優化改造措施

(1)焦油氨水分離槽液位監視方式優化 針對崗位工對焦油氨水分離槽油層液位監控不到位的情況，在焦油氨水分離槽中間部位安裝壓力感應式液位表，當焦油氨水分離槽內油位高時，表受到壓力就會增大，液位顯示偏高。當焦油氨水分離槽內油位低時，表受到壓力就會減小，液位顯示就會偏低。從而實現了對焦油氨水分離槽內油位的實時監控。

(2)氣浮除油機液位控制方式優化 針對氨水滿流量大的情況，作業區對氣浮除油機的各滿流口溢流堰擋板進行改造，增加了各溢流口溢流堰擋板的高度，使浮在液面上的乳化焦油順利排出的同時避免大量氨水進入地下槽，從而實現了對氣浮除油機的有效調節。由于擋板高度增加，氣浮除油機處理負荷量加大，增加了氨水在氣浮除油機內停留時間。在總閘板調節穩定后，崗位工還可針對各滿流口的滿流情況，分別對各分溢流堰擋板高度調節。

(3)富液槽的優化控制 由于系統負荷增大，剩余氨水槽、氣浮除油機無法達到設計的除油效果，作業區根據實際情況，對氨水走向及2#富液槽進行改造，將剩余氨水槽來的氨水先引入2#富液槽，氨水與富液槽底部加裝的氨水噴射器相連接，氨水經過噴射器后，氨水中所帶的乳化焦油發生破膜，破膜后的焦油浮到富液槽頂部經過可調節高度的溢流堰進入地下槽，經過一次破膜后的氨水在進入氣浮除油機進行二次破膜，最后進入1#富液槽底部除油后進入蒸氨脫酸系統。

(4)剩余氨水槽滿流工藝改造 針對1#剩余氨水槽滿流口滿流的情況，作業區將1#、2#剩余氨水槽之間的滿流管高度降低200mm，使1#剩余氨水槽內氨水有了緩沖空間，同時在滿流管道中間位置加放散管，避免滿流管內形成氣阻而無法實現滿流的功能。

（文章題目：提高剩余氨水系統運行穩定性的措施）

(5)完善排油操作制度,狠抓制度執行力 針對剩余氨水系統除油操作制度不完善，導致剩余氨水系統除油效果差的實際情況。要求每班崗位職工必須對各槽底部含油量進行檢查，檢查次數為 3～4次/班，根據重質焦油量進行排油。

5 結語

通過焦油氨水分離槽實時監控、加強各槽底部排油操作制度，完成對剩余氨水槽滿管、富液槽、氣浮除油機各滿流口工藝改造后，剩余氨水液面光滑，沒有漂浮的泡沫狀焦油，達到了日常生產系統工序要求的≤100mg/L 的目標值。