大型合成氨装置的环保技术

点击：1744 日期：[ 2014-04-26 21:39:41 ]

大型合成氨装置的环保技术陈涛王雪琴刘慧杰中原大化集团合成氨河南濮阳市 457004 摘要：介绍合成氨装置在氨和氢回收、冷凝液的中压汽提、碱液回收过程中,其环保设施及其运行情况,对出现的问题先后通过技术改造给于解决,并提出还需整改之处。关键词：合成氨装置环保改造中图分类号：TQ113.25 文献标识码：B 一、装置的环保技术 1.氨、氢回收在合成氨合成回路中,为了避免大量惰性气体的积累,需要排出大量的弛放气。早期的合成装置是以火炬燃烧的方式处理,既浪费了能源,又污染了环境,后又引入一段炉作燃料烧掉。公司合成氨装置则是回收弛放气中的氨和氢后,再送一段炉作燃料用,每天可回收成品氨26t、纯氢气14.85km3,既有效利用能源,提高合成氨产量,又降低了环境污染。目前这两套装置除换热器10E001、冷箱11E001故障率稍高外,运行比较正常。 2.脱碳工艺冷凝液的中压汽提早期建设的大型氨厂中,脱碳系统中大量工艺冷凝液就地排放,后来开发了低压汽提法处理,汽提蒸汽排入大气,回收部分脱盐水。这两种处理方法都导致冷凝液中溶解的甲醇、氨等有害物质直接进入周围环境,造成严重污染。公司则采用中压汽提装置,把冷凝液送入汽提塔,通入中压蒸汽,将有害物质汽提出来,连同蒸汽一并送入一段炉作转化用蒸汽,重新回到工艺系统,避免了因排放造成的环境污染。同时这些有害物质每天又可增加氨产量近2t,达到了变废为宝的效果。这套装置目前运行状况良好,国内不少早期建设的氨厂,可以此为借鉴,进行技术改造。 3.碱液回收脱碳系统的碱液排放点较多,开停车、设备检修期间排放较多,为此设计了地下管道,对残钾碱液重新回收利用,避免了环境污染。二、技术改造 1.环保设施故障处理氨、氢回收装置在运行过程中,出现了一些问题,主要有:①冷箱11E001换热管泄漏,造成高、低压侧串气,严重时无法运行。主要原因有:设备制造过程中有部分管子受到损伤;操作程序进行较快,解冻不彻底或带氨、水,形成的冰团对管子弯曲部位造成冲击。经过检修和改善操作后,问题得到缓解。②氨汽提塔10C002汽提效果不好,经检查发现,填料压盘没有安装,造成填料上吹到液体分布器上面,致使液体严重偏流,为此设计制作了一套三层填料压盖,使用后基本解决了这个问题。③换热器10E001不断出现内漏和外漏现象,检修中将封头的铝质密封垫片改为不锈钢缠绕垫片,同时在开停车的工程中加强工艺纪律管理避免出现单侧受压的情况,已很少再出现泄漏。脱碳工艺冷凝液的中压汽提装置在运行期间,换热器05E011封头经常出现泄漏,该密封垫片材料原为橡胶石棉板,更换成钢包石棉垫片后,基本遏制了频繁泄漏的现象。 2.蒸汽放空增加消音器在五大机组的开车过程中,总要伴随暖机蒸汽放空,另外还有对流段盘管038002E03的保护蒸汽放空,这些中、高压蒸汽放空,均能带来刺耳的噪声,既影响职工的身心健康,又扰民。在蒸汽排放口设置放空消音器,彻底解决了这些噪声的污染。 3.冷凝液的回收 CO2冷凝液(约2t/h)除含有二氧化碳外,在开停车时可能含有甲醇、甲醛、氨等杂质,由于副产物严重超标,无法回收利用,只有就地排放,造成资源浪费,污染环境。新加环保设备CO2汽提塔,利用排污收集罐产生的饱和低压蒸汽(0.5t/h),对从汽提塔顶部进入的CO2冷凝液进行汽提,将冷凝液中的甲醇、甲醛和氨等物质解析出来,处理后的冷凝液经离子交换后作锅炉给水或转化炉水夹套的冷却用水。该项目充分利用了放空低压蒸汽这一能源,将不能回收的冷凝液变废为宝。工艺冷凝液汽提塔在原开停车过程中,要么开车产生工艺冷凝液时汽提塔尚未串入系统,要么停车时提前切出汽提塔,这都会造成工艺冷凝液COD超标无法回收,冷凝液只有就地导淋排放。经过对操作方法的改进,开车时汽提塔先通入少量中压蒸汽,使有工艺冷凝液产生时立即处于汽提条件下。停车时在保证汽提塔有液位的前提下,尽可能的保证所有的工艺冷凝液汽提合格后再停汽提塔。这样既减少了就地排放,杜绝环境污染,又节约水资源,降低了企业成本。 4.残液、气回收在合成回路,有少量含氨冷凝液,因氨含量不大,排量又小,设计为就地排放,再加上冷冻回路出现异常进油后,也要排油,进而携带部分氨进入环境。这两种排放都会造成较严重的环境污染,因此,利用两台闲置贮罐,将这两部分液体收集起来销售,不但避免了环境污染,还为公司创造了可观的经效益。此后,还将其他污染环境、又可回收的含氨残液、气引入这两个贮罐回收,进一步降低了环境污染。装置中有较多用油点,对正常和非正常报废的油品都及时进行了回收,避免就地排放,污染环境。大机组用油点集中,便于管理,针对小机泵用油点分散的特点,定点设置了废油桶,较好地保证了废油的回收。三、存在问题及解决方向 1.烟气排放中NOX较多只要是利用空气进行的燃烧,都不可避免地产生NOX,尤其是像合成氨装置的燃气轮机和一段炉,燃烧用空气的温度比较高,NOX的含量就更高,而且是直接排入大气,环境污染比较严重。近年国内外对如何消除或减轻这种污染做了大量研究工作,比如开发出了低NOX烧嘴、燃料分级燃烧技术等。 2.消除跑冒滴漏随着无泄漏工厂的达标,跑冒滴漏现象得到较好地控制,但由于技术的原因,仍然存在不少问题,比如设备、管道等密封面出现的异常泄漏,必须通过技术手段予以解决。部分排放点、取样点因频繁启动,造成阀门内漏的现象也比较多。应尽量缩短排放时间,以延长阀门的使用寿命,如果工艺要求排放时间较长的,要将排放物收集起来,比如含氨冷凝液或气体,均可排人固定贮罐。 3.短期排放问题在装置停、开车的过程中,以及生产运行出现问题的情况下,都存在一个短期排放的问题,如冷冻回路的排油,从操作上讲,有些排放不可避免,有些排放能提高装置的运行效率,但排放前要做好收集的准备工作,杜绝直接排入环境中的做法。此外,建立健全各种规章制度,是搞好环境保护的基础。要坚持不懈地去贯彻落实这些制度,同时还要建立监督、奖惩机制,把这些制度落到实处,只有这样才能搞好环保工作。作者通联：中原大化集团合成氨河南濮阳市457004 E-mail：chch.bb@163.com 〔编辑：王其〕

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