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变换工序工艺冷凝液系统改造

[日期:2014-03-13] 来源:《氮肥信息》  作者:张烈 娄伦武 宋文举 [字体: ]

贵州金赤化工有限责任公司桐梓煤化工一期工程(30t/a甲醇、30t/a液氨、52t/a尿素)以桐梓县境内的无烟煤为原料,是世界上首套以无烟煤为原料的GE水煤浆气化装置。由于桐梓当地煤硫含量平均在3%5%,硫在煤气化过程中转移,使变换工序工艺冷凝液系统(简称ABC汽提系统)汽提塔分离器出来的污水中H2SNH3-N含量较高(原设计含硫、含氨污水流量为6.7 t/hNH3含量为3.24%H2S含量为0.09%CO2含量为0.02%,实际运行中H2S含量为1697.51 mg/LNH3含量为23766.47 mg/L),给生产处理带来较大的难度。 

变换工序ABC汽提系统的含硫、含氨污水原设计是送往热电氨法脱硫装置,以回收其中的氨,副产硫酸铵。但由于污水中H2S含量高,含H2S污水进入氨法脱硫装置与烟气中的SO2反应生成粒径极小的单质硫,在脱硫塔浓缩段底部氧化风的搅拌下,在浆液中呈悬浮物状态,严重抑制了硫酸铵结晶颗粒的生长,使硫酸铵晶体呈粉状,轻则引起后系统分离出的硫酸铵量减少,使浆液固含量过高,进而造成浓缩段塔壁挂料严重、底流口堵塞、喷头堵塞等危害,重则引起硫酸铵处理系统分离不出硫酸铵,造成系统物料平衡打破,脱硫系统溶液起泡非常严重,系统被迫停车。针对污水中含硫、含氨高,曾采取过如下处理措施。

1.将含硫、含氨污水送污水处理站。因污水中H2S含量高,进入生化处理系统将直接导致微生物死亡;污水中NH3-N含量高,进入曝气池后硝化反应受到抑制。

2. 将含硫、含氨污水送气化磨煤。污水中H2S含量高,煤浆起泡严重,低压煤浆泵打不起量,煤浆质量不合格且污染环境。

3. 将含硫、含氨污水送气化真空闪蒸。经真空闪蒸后的污水一部分送磨煤,一部分送碳洗塔,但由于污水中H2S闪蒸不彻底,H2S在系统累积加剧了设备、管道腐蚀且污染环境。

4. 将含硫、含氨污水加压后送至工艺冷凝液泵入口。新增2台污水泵,将含硫、含氨污水加压后送至工艺冷凝液泵入口,工艺冷凝液泵加压后送至气化除氧水槽。从运行数据(污水中平均含硫2104.01 mg/L、含氨49796.5 mg/L)看, H2SNH3都存在累积现象,尤其是NH3的累积现象十分明显,NH3的累积使系统生成碳铵结晶的可能性增大。

5.将含硫、含氨污水用污水泵加压后送至汽提塔。用0.5 MPa饱和蒸汽进行汽提,汽提后的工艺冷凝液通过工艺冷凝液泵加压后送至气化除氧水槽。从运行数据(污水中平均含硫5443.22 mg/L、含氨50060 mg/L)看, H2SNH3累积现象都十分明显。

以上改造措施,相比较而言,将含硫、含氨污水送至工艺冷凝液泵入口较好些,尽管NH3的累积现象十分明显,使系统生成碳铵结晶的可能性增大,但H2S的累积现象不明显。

目前,国内外含硫、含氨污水处理技术类别较多,常见的有物理法、化学法和生化法,其中物理法在国内得到广泛应用,汽提法主要应用于炼油、石化等污水量较大的行业,很少有关于汽提法处理变换工序ABC汽提系统含硫、含氨污水的报道。目前,金赤化工已经开始对汽提法应用于变换工序ABC汽提系统含硫、含氨污水处理进行尝试,以期实现以废治废、变废为宝、环境友好的目标。

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