近年来,随着国家环保要求的越来越规范和严格,如何对化工企业排放尾气进行综合治理,降低环保设施的运行费用,是下一步化工企业对内挖潜增效的又一大重点工作。湖北宜化集团有限责任公司下属贵州宜化化工股份有限公司(以下简称“贵州宜化”)设计尿素产能为30万t/a,实际产量为35万t/a,高压圈放空尾气量为4000 m3/h,放空尾气氨含量为1200~1300 mg/m3,气体主要成分为N2;与此同时,贵州宜化的1台130 t/h循环流化床锅炉采用氢氧化钠法脱硫工艺,处理烟气量320000 m3/h,该法避免了石灰法塔内易结垢的问题,具有吸收效率、吸收液循环利用的特点,但脱硫成本较高,每年NaOH消耗量达2838 t。为此,贵州宜化决定将尿素尾气放空尾气引至锅炉烟气脱硫系统,将尿素尾气与锅炉尾气治理相结合,以废治废。
1.可行性分析
锅炉烟气脱硫装置中,NaOH溶液吸收SO2并副产亚硫酸钠,尿素放空尾气回收至烟气脱硫系统,主要是尿素放空气中的氨在吸收塔内与吸收溶液和烟气接触混合,使烟气中的SO2与溶液中的(NH4)2SO3和NH4HSO3发生化学反应从而被脱除,吸收液则循环利用。由于尿素尾气中的氨含量相对于氨水浓度很低,在与锅炉烟气中的SO2充分接触后,氨可完全反应,没有其他危害物质和气体产生,不会产生二次污染。故该改造方案完全适合现有脱硫工艺,是对现有生产工况的合理优化。
2.改造的实施
2015年3月,贵州宜化实施了尿素尾气引入锅炉烟气脱硫系统的技术改造:从尿素尾吸塔后配1根φ159 mm的不锈钢管道送至烟气脱硫塔,在尿素尾吸塔原流程处增加1只调节阀,防止出现尿素系统超压事故,并在尿素放空尾气至烟气脱硫管道上加吹扫蒸汽,以防止堵管。
3.改造效果
(1)改造后,锅炉烟气脱硫装置SO2仍能实现达标排放。
(2)尿素放空尾气经锅炉烟气脱硫装置处理后,氨排放浓度降低至10 mg/m3,实现达标排放。
(3)烟气脱硫系统用碱量明显下降,装置效益明显提升。改造前贵州宜化烟气脱硫装置日耗碱量8.60 t,年耗碱量为2838 t;改造后,烟气脱硫装置日耗碱量降低至4.23 t,按NaOH价格2400元/t计,改造日增效益10488元,按全年运行350 d计算,改造年增效益367万元。
4.结论
贵州宜化将尿素放空尾气与锅炉尾气治理相结合,一方面解决了尿素放空尾气氨含量超标的问题,使改造后锅炉烟气出口SO2、NH3均能达标排放,实现了尿素放空尾气与锅炉尾气脱硫综合治理、以废治废的目标;另一方面还降低了锅炉烟气脱硫的运行成本,提升了脱硫的效果,使系统运行更加经济、环保,年可节省脱硫运行费用约367万元,技改项目具有明显的经济环保效益和良好的借鉴性。
(湖北宜化 钟思伟 杨晓华 肖聪,等)