特約撰稿人：大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠 張新

巧用技術(shù)指標(biāo)控制磺化尾氣排放

特約撰稿人：大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠 張新

3萬(wàn)噸/年重烷基苯磺酸鹽裝置,以重烷基苯、硫磺為主要生產(chǎn)原料,采用世界先進(jìn)的多管膜式磺化工藝，磺酸設(shè)計(jì)產(chǎn)量2.8噸/小時(shí)。液體硫磺經(jīng)由轉(zhuǎn)化塔催化轉(zhuǎn)化生成SO3,在磺化核心設(shè)備磺化器內(nèi)，與重烷基苯同向發(fā)生磺化反應(yīng)生成中間品磺酸，再經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)，生成表面活性劑。其中，尾氣吸收單元由SO3吸收罐、靜電除霧器、堿洗塔組成。為除去可能含有的有機(jī)物、殘留未反應(yīng)的SO3及未轉(zhuǎn)化的SO2，磺化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣在被排放到大氣中去之前要先經(jīng)過(guò)處理。有機(jī)物和部分殘留（通常以氣霧的形式存在）的SO3，通過(guò)一臺(tái)由一組并行的管束組成的靜電除霧器(F141)中被分離。含有未轉(zhuǎn)化SO2氣體的尾氣在一帶填料的洗滌塔(C141)內(nèi)進(jìn)行處理，塔內(nèi)不斷添加并循環(huán)水和堿液。未反應(yīng)的SO2在尾氣處理單元的洗滌塔中，經(jīng)堿溶液處理轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉，并以8%～10%的廢水溶液形式被排出。

磺化裝置由于其核心設(shè)備磺化器本身的反應(yīng)特點(diǎn)，及其所用的重烷基苯原料部分組分不可控等因素，導(dǎo)致裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，平均每個(gè)月都會(huì)有1～2次啟停車(chē)發(fā)生。因此，每次停車(chē)時(shí)，車(chē)間都會(huì)組織對(duì)關(guān)鍵設(shè)備如磺化器、靜電除霧器、旋風(fēng)分離器、堿洗塔等進(jìn)行細(xì)致清洗，堿洗塔的清洗合格標(biāo)準(zhǔn)為塔內(nèi)循環(huán)清洗液pH值達(dá)到7，目前僅沖洗堿洗收塔一次需要的堿水量就高達(dá)4噸左右。由于我廠沒(méi)有相應(yīng)的污水處理裝置，同時(shí)外運(yùn)處理費(fèi)用相當(dāng)高，并且經(jīng)常排放受限，所以這些高含鹽、強(qiáng)堿性、高COD濃度污水的外運(yùn)處理，一直困擾著表活劑廠諸多生產(chǎn)管理人員，如何有效的從污水源頭控制污水的產(chǎn)生是一個(gè)重要的攻關(guān)項(xiàng)目。通過(guò)降低堿吸收塔內(nèi)新鮮水的補(bǔ)給量、調(diào)整塔內(nèi)溶液的pH值、在保證工業(yè)廢氣排放合格的同時(shí)，也減少工業(yè)污水的生成量，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

技術(shù)指標(biāo)

要保證堿洗塔運(yùn)行工藝參數(shù)，及部分技術(shù)變更后的尾氣排放指標(biāo)，控制在國(guó)家環(huán)保排放指標(biāo)之內(nèi)，必須關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）根據(jù)SO2的未轉(zhuǎn)化率，計(jì)算出尾氣吸收單元中，堿吸收塔吸收這些氣體的最低需要液堿量，根據(jù)此值算出最低補(bǔ)水量。

（2）根據(jù)堿洗塔處工藝特點(diǎn)，進(jìn)行工藝革新，將堿洗收塔檢修清洗的堿水進(jìn)行pH值監(jiān)測(cè)，循環(huán)后打入堿液暫存罐再利用，用于其它耐酸堿設(shè)備停產(chǎn)檢修時(shí)的沖洗保養(yǎng)。

節(jié)能效果

3萬(wàn)噸/磺酸鹽磺化裝置按平均每小時(shí)消耗245kg/h硫磺消耗量計(jì)算，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際中SO3轉(zhuǎn)化率，計(jì)算出用于吸收未轉(zhuǎn)化的5%的SO2的需要堿的質(zhì)量，根據(jù)最低液堿摩爾體積、目標(biāo)pH值、溶解度可算出最少補(bǔ)水量。一是將堿吸收塔補(bǔ)水量由250kg/h降至100kg/h；二是將目標(biāo)pH值由原來(lái)的10.5下調(diào)為8.5，并能持續(xù)穩(wěn)定。通過(guò)一系列的技術(shù)調(diào)整，液堿消耗量由原來(lái)平均300kg/h降至167kg/h，日用堿量由7.2t降至4t；污水處理量由日平均12t降至5.3t；如果按照年生產(chǎn)300天滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，年可減少生產(chǎn)污水2010t，按每噸污水處理費(fèi)用195元計(jì)算，年可節(jié)約39.19萬(wàn)元；節(jié)約30%液堿費(fèi)用94.08萬(wàn)元。

調(diào)整磺化裝置清洗順序，優(yōu)化堿吸收塔清洗水循環(huán)利用工藝，通過(guò)工藝改造，將堿吸收塔循環(huán)泵出口管線引至堿液暫存罐，在停產(chǎn)檢修時(shí)，先清洗堿吸收塔， pH值在8～9的液堿清洗水不直接排入污水池，而是分批次打入堿液暫存罐，用于磺化器、旋風(fēng)分離器、靜電除霧器這些需要溫堿水清洗的設(shè)備。堿吸收塔的清洗水量為4t/次，而堿洗罐內(nèi)容積為1.3m3，這樣清洗4次堿吸收塔的清洗水可以補(bǔ)充近10次堿洗罐，完全可以用于沖洗磺化器、旋風(fēng)分離器和靜電除霧器。這樣，每次停工檢修可以節(jié)約16噸污水的處理量，預(yù)計(jì)每次可節(jié)約污水處理費(fèi)用3200元，按照年停車(chē)15次計(jì)算，可節(jié)約污水處理費(fèi)用約為5萬(wàn)元。

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，堿洗塔內(nèi)混合溶液pH值由原來(lái)的10.5下調(diào)為8.5，能長(zhǎng)期穩(wěn)定，并且新鮮水補(bǔ)水量仍然在向下試探，最少時(shí)可以控制在75kg/h，并能持續(xù)保證排放指標(biāo)穩(wěn)定。用堿洗收塔內(nèi)清洗廢水，通過(guò)工藝改造進(jìn)行再利用，在保證安全環(huán)保指標(biāo)的同時(shí)，大幅度降低磺化裝置的污水外排量，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的，并對(duì)安全環(huán)保起到了促進(jìn)作用。

從污水源頭有效控制污水的產(chǎn)生是一個(gè)重要的攻關(guān)項(xiàng)目