烟气脱硫装置内异常的硫酸铵产品分析
和重结晶过程研究
代 敏，马忠庭，李 欣，刘长伟
（中国石油克拉玛依石化公司，新疆 克拉玛依 834000）
［摘 要］ 针对烟气脱硫装置硫酸铵结晶差的状况，对生产系统内的液相物料和硫酸铵产品进行性状分析和微观检测，结果显示较好和较差的产品其粒度和硬度差异较大；对浆液离心分离后的上层清液进行分析，吸收塔、浓缩塔、浓浆罐、结晶器出口和旋流器液相出口等处物料中的硫酸铵浓度呈增大趋势，浓缩后硫酸铵的浓度能满足生产要求；上层清液重结晶后得到的硫酸铵晶体颜色变浅，呈白色，明显优于原始浆液重结晶对应的形态。建议进一步跟踪装置运行情况，查找工艺方面可能存在的影响，以消除不利因素。
［关键词］ 烟气氨法脱硫；硫酸铵；晶体形态；平均粒度；浆液分离；重结晶试验
［中图分类号］ X 701.3 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2017）01-0075-02
中国石油克拉玛依石化公司烟气脱硫装置采用目前国内成熟的氨法脱硫技术，脱硫装置脱硫效率不低于97%，脱硫装置的可利用率不低于98%，使用寿命为30 a；装置硫酸铵产量约2.78 t/h，经处理后烟气中SO2含量小于400 mg/m3(干基，国标控制指标）。
1 异常现象
据现场调研了解到，从2015年11月起，烟气脱硫装置硫酸铵产品的质量已经出现了异常，产品呈黄绿色且粒度变小，有时甚至出现无法结晶进而得不到硫酸铵成品的现象；与此同时，生产装置取样点和硫酸铵产品灌装区均出现明显的刺激性气味。
2 硫酸铵成品的微观性状分析
从硫酸铵灌装区取回质量和外观较好（a）和较差（b）的2批次硫酸铵成品，对其进行显微镜和粒度分析，结果见图1、图2。
图2中外观良好的硫酸铵成品的形状比较规则，呈圆柱状，硬度较大，其平均粒度为640 μm；另一批次外观较差的硫酸铵成品形状不一，外观呈粉末状，其平均粒度为28 μm。
与理想的硫酸铵成品形态相比，外观呈黄绿色的吸收塔和结晶器出口物料重结晶生成的硫酸铵长径比较大，不规则细小晶体较多，在进入随后的旋流、离心和干燥过程中易破碎，不能得到理想的硫酸铵产品，最终导致硫酸铵产品的收率大幅度下降。
3 生产系统中浆液的分析
3.1 浆液的分离及分析
据现场的工艺流程，重点对吸收塔、浓缩塔、浓浆罐、结晶器出口和旋流器液相出口等5个关键部位的物料进行为期1周的跟踪取样分析。
就肉眼观察而言，从烟气脱硫系统取回的物料呈黄绿色，浆液不均一，含有大量的悬浮物，经沉降后均出现了快速分层的现象；经离心分离后，得到的上层清液呈透亮的浅黄色，下层物料呈黄绿色或棕色。
在实验室对从烟气脱硫系统取回的物料上层清液中硫酸铵的浓度进行了测定，几种典型物料（吸收塔、浓缩塔、浓浆罐、结晶器出口和旋流器液相出口物料）的分析结果见表1。
更多内容详见《中氮肥》2017年第1期