喷淋式饱和器煤气出口堵塞的处理办法

喷淋式饱和器煤气出口堵塞的处理办法 平煤首山焦化公司 李应超 井文明 【摘 要】 本文介绍平煤首山焦化公司饱和器煤气阻力偏高的原因分析，找出了阻力偏高的原因是由于饱和器煤气出口管道底部堵塞。针对饱和器煤气出口管道堵塞问，通过在饱和器煤气出口中心管道上安装喷洒管和改变操作工艺，不但解决了饱和器煤气管道堵塞引起的压力升高问题，而且硫铵的质量和设备的腐蚀问题也得到了改善，此项技术值得在同行业推广。 【关键词】饱和器 焦炉煤气 循环母液 喷洒管 平煤首山焦化公司现有JN43-80型焦炉2座，年产焦炭90万t，产生煤气4.2万Nm3/h，配有一套5万Nm3/h煤气初冷净化装置。硫酸铵工段采用喷淋式饱和器生产工艺，煤气氨回收系统有两台饱和器，一开一备。从鼓冷工段来的煤气经煤气预热器进入饱和器，煤气在饱和器的上段分两股入环形吸收室经循环母液喷洒，煤气中的氨被母液中的硫酸吸收后，煤气合并成一股进入后室，经硫铵母液再次喷洒，进入饱和器旋捕除酸器，除去煤气中夹带的酸雾后，再从饱和器煤气中心管离开去粗苯工段。 2010年10月上旬，我们发现1#饱和器阻力升高，我们采用中加酸的对饱和器进行酸洗（每天上午酸洗3个小时），连续酸洗三天效果不明显，并且煤气阻力还有上升趋势，因此断定1#饱和器煤气进、出口之间很可能存在堵塞现象。首先我们把1#饱和器倒换到2#饱和器进行生产，倒换后的饱和器经过一周时间的使用，发现2#饱和器也明显出现阻力升高的趋势，更坚定了我们最初的判断饱和器煤气净化系统内部存在堵塞。 1、饱和器的结构与生产工艺特点 喷淋式饱和器全部采用不锈钢制成，它主要有上部的旋风器、中部的喷淋室和下部的结晶槽组成。饱和器的煤气入口和煤气出口间分隔成两个弧形分配箱，箱内设置数个喷嘴，用以喷洒煤气。吸收氨气后的煤气，再沿切线方向进入外套筒与内套筒间形成旋风式分离器，除去煤气中夹带液滴后，并从饱和器煤气中心管排出。在喷淋室的下部设有母液满流管，控制喷淋室下部的液面，喷淋室与结晶室通过降液管连通，循环母液通过降液管从结晶槽的底部通过结晶槽底部的反吹管的反吹作用，对硫酸铵晶体颗粒分级，大颗粒结晶从槽下部抽出，小颗粒晶体升向顶部，沿结晶槽满流口返回饱和器。如图1所示， 图1 喷淋式饱和器内部结构 2、堵塞原因与堵塞点的检查 2.1堵塞原因 喷淋式饱和器煤气的通道是由两部分组成，一部分是吸收系统，另一部分是除酸系统。我们根据喷淋式饱和器的结构特点判断，煤气阻力升高很可能在煤气入口和煤气出口两点。由于母液喷洒管距煤气入口处有一段距离，并且喷洒方向和煤气入口处流动的方向成45°夹角喷洒。在生产过程中，很可能有部分母液和结晶物沉积在煤气入口器壁上，当这些母液和结晶物遇到未被水蒸气饱和的煤气就会结块堵塞饱和器进口煤气管道。而饱和器煤气出口距母液满流口距离只有700mm左右，当饱和器满流口堵塞或流出不畅时，母液液位就会升高，波动的液面就会飞溅到煤气出口管的底部形成结晶物沉积。另外，母液颗粒过小，容易和液滴一起被煤气夹带形成结晶物沉积在煤气出口管道内壁上，堵塞煤气出口管道。根据以上分析判断，喷淋式饱和器阻力升高，很可能就是煤气进、出口管堵塞造成。 2.2堵塞部位的检查确定 根据饱和器的结构特点，我们在饱和器入口处、二次喷洒管处和煤气出口处分别安装了三根临时Ｕ型压力计，对三点的煤气压力进行测量比较，通过比较结果发现，饱和器入口的煤气压力与二次喷洒管上的煤气压力差值很小，压力差在100～150Pa之间，而二次喷洒管上的煤气压力与饱和器出口处的煤气压力差在2000Pa左右。由此断定饱和器上段旋捕除酸器煤气中心出口管道堵塞的可能性很大。判断出堵塞点后，我们立即组织人员放空1#饱和器内的硫酸铵母液，盲堵进出口煤气阀门以及可能漏入煤气的所有阀门后，打开饱和器上下人孔，进人进行检查堵塞点。检查发现ø900mm的旋捕除酸器煤气中心管道底部被结晶物堵塞的只剩下ø300mm左右的出口，取样分析结果为硫酸铵晶体堵塞，做水溶解试验，堵塞物很快被水溶解。： 3、处理办法 3.1设备改造 确定具体的堵塞部位后，在饱和器出口煤气弯管处割开一个ø100mm的孔洞，用软胶管通入热水对堵塞部位进行冲洗，堵塞部位很快被热水冲洗开。为了预防以后在生产过程中出现类似的堵塞，我们在ø100mm的孔洞上焊一短节，并在二次喷洒管道上开一三通，接上管道喷头引入煤气中心出口管上端的短接处，如果旋捕部位煤气中心管道再出现堵塞，可用二次喷洒母液对堵塞部位喷洒，此法操作既方便又简单，效果非常好。具体的工艺施工如下图2所示： 图2 饱和器改造示意图 3.2操作要求 在原来操作中，我厂喷淋式饱和器的酸洗操作是：每天不管饱和器阻力是否发生变化，我们均采用深度加酸法对饱和器进行冲洗。每次酸洗都会快速把母液酸度提高到10%左右，再向饱和器内慢慢补充水打循环进行冲洗，冲洗过程一直到母液酸度降到操作酸度为止，多余的母液流入母液循环大槽。经上述在饱和器煤气出口弯管处加装二次母液喷洒管道后，彻底解决了饱和器中心管道堵塞问题。为了降低深度加酸对设备的腐蚀以及每天深度加酸加水破坏晶体的成长，我们把一天一次的深度加酸清洗饱和器，改为一周一次的“减饱和”（非饱和状态）操作清洗法。也就是在酸洗饱和器过程中，采用一边加酸，一边加水，使母液的酸度一直控制在正常操作酸度范围内。当饱和器内的硫酸铵晶体全部融化掉后，继续加酸加水20分钟，母液在非饱和状态下再对饱和器进行清洗一个小时，使挂壁的硫酸铵晶体彻底被母液冲洗掉，消除母液晶体挂别堵塞饱和器。 4、处理效果 通过上述改造后，饱和器煤气中心管道堵塞问题得到了彻底解决，煤气阻力始终稳定在正常操作范围内。另外，在操作上采用一周一次的“减饱和”操作清洗法后，硫酸铵成品的质量明显得到了提高，特别是硫酸铵的水分和游离酸含量有了大幅度的降低。改造前硫酸铵的水分、游离酸含量分别在0.8%左右和0.16%左右；改造后水分、游离酸含量分别在0.2%左右和0.1%左右。由于对饱和器酸洗操作上降低了母液的酸度，设备的腐蚀损坏和泄漏问题，明显减少，此项技术值得在同行推广应用。 5、结语 (1) 在饱和器煤气出口中心管道上动火时，一定要盲堵饱和器煤气进出口阀门和外围的连接管道（外围的管道有可能由于阀门关不严漏入煤气，存在安全隐患），打开上、下人孔，检查无误后，在向饱和器内通入蒸汽的情况下方可动火作业。     （2）在生产过程中，如果发现饱和器阻力偏高时，确定饱和器煤气中心管道堵塞后，不需要倒换饱和器处理，只需对过饱和母液加酸加水，把过饱和母液调整到“减饱和”状态，再打开饱和器旁通煤气管道，并用二次喷洒母液对饱和器煤气出口管道冲洗，大约冲洗10分钟左右，可融掉煤气出口管道内的所有硫酸铵晶体。 （3）为了防止因饱和器内硫酸铵颗粒过细而被煤气带走，导致晶体在其它部位形成结晶物堵塞煤气管道。在日常操作过程中，尽可能减少酸洗次数，破坏硫酸铵晶体颗粒的成长和大颗粒生成，杜绝无目的的对饱和器进行酸洗操作。 参考文献 [1] 库咸熙主编.《化产工艺学》.北京.冶金工业出版社[M].1995：183～149 地址：河南省许昌市襄城县湛北乡首山焦化公司调度室 李应超 出生时间1963.5.6 性别：男 毕业院校：1988毕业于郑州化工学校 技术职称：工程师 邮编：461713 电话：15837519097 主要从事煤化工生产设备管理与维修工作