(1. 盘锦晟鑫化工设备制造有限公司,辽宁 盘锦124022;2. 通辽明州化工有限公司,内蒙古 通辽028300)
[摘 要]通辽明州化工有限公司针对40 kt/a曼海姆法硫酸钾装置产量低、质量不达标、炉底经常漏酸、反应温度低、氯化氢气体外泄严重等问题,对装置反应系统、加热系统、吸收系统、上料系统等设备进行了改造,并对部分工艺进行了改进。技改后,装置产量达到设计能力,质量达到国家标准,消耗降低,操作环境得到改善。
[关键词]硫酸钾装置;改造;曼海姆反应炉;煤气发生炉;引风机;混酸塔
[中图分类号] TQ 443.2[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2011)
通辽明州化工有限公司共有4套硫酸钾装置,设计总生产能力为40 kt/a,采用曼海姆硫酸钾生产技术。装置于2006年12月建成投产,2009年曾转产硫酸钠。针对硫酸钾装置运行中存在的产量达不到设计能力、质量达不到国家标准要求、消耗偏高、不能连续稳定生产等问题,2010年8月停车进行了技改。现将技改情况总结如下。
1 装置情况介绍
1.1 工艺流程
装置工艺流程如图1。原料氯化钾与浓度为98%的硫酸以3∶2配比经专用布料器连续均匀注入φ6 000 mm曼海姆炉膛中心,氯化钾和硫酸均匀混合后分布在炉床反应区表面上,由耙臂带动耙齿连续不断地将反应物料翻转,并以一定速度将物料由炉中心扩散到周边,确保物料反应完全。反应生成的硫酸钾粗料直接进入密闭推料冷却机内进行冷却,然后经筛分、中和后进入料仓,得到成品硫酸钾。反应生成的氯化氢气体经混酸塔冷却、洗涤后进入尾气吸收塔,经水吸收即得到副产品盐酸。
1.2 技改前存在的问题
(1)根据设计要求,4台炉生产能力应达到120 t/d,但实际总产量仅为80~90 t/d,达不到设计能力,致使各项消耗都很高。
(2)反应温度一般在450~470 ℃,与理论反应温度520 ℃相差很大,为控制成品中Cl-含量≤1.5%,不得不加大硫酸用量,导致成品游离酸(以H2SO4计)含量高(在5%~6%),成品质量不合格。
(3)煤气发生炉为老式φ1 500 mm一段式煤气发生炉,产气量低,导致反应炉炉床温度偏低。
(4)因反应中硫酸过量,反应炉检修之后仅使用4~5月炉床便又开始漏酸,不得不再次停炉检修。
(5)生产中氯化氢气体外泄严重,导致厂房内迷漫较重的氯化氢气味。
(6)采用吊装上料,工作量大。
(7)氯化氢气体吸收不好,尾气放空量大。
2 技改措施
2.1 炉床砌筑