李水陽
(中國神華煤制油化工有限責(zé)任公司鄂爾多斯分公司,內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017209)
淺談?dòng)突以c硫酸銨產(chǎn)量的關(guān)系
李水陽
(中國神華煤制油化工有限責(zé)任公司鄂爾多斯分公司,內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017209)
為了解決大量油灰渣的處理問題,將其與原煤和矸石混合作為鍋爐燃料。脫硫系統(tǒng)采用一爐一塔的布置,3臺(tái)440t/h鍋爐煙氣直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)吸收塔,脫硫后凈濕煙氣脫硫塔直接排放。通過煤的熱解反應(yīng)也就是加氫裂化等多種試驗(yàn)后產(chǎn)生的殘?jiān)?,其中油灰渣的含量比較多,而油灰渣又屬于高熱值、高揮發(fā)分、低灰分的燃料。油灰渣是一種很好的燃料,如果能有效并且合理地?fù)綗诂F(xiàn)有的燃料中,將大量節(jié)約原煤量,因其易結(jié)焦但含硫量較多,為了達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行必須把握好其摻燒比例。
脫硫系統(tǒng);油灰渣;硫酸銨產(chǎn)量
Abstract:In order to solve the problem of handling a large amount of ash,it is mixed with raw coal and gangue as boiler fuel.Desulphurization system using a furnace a tower of the layout,three 440t/h boiler flue gas directly into the corresponding absorption tower,desulfurization after the wet flue gas desulfurization tower direct discharge.The company through the pyrolysis of coal is a hydrocracking and other tests produced after the residue,which is more ash ash content,and oil ash and high calorific value,high volatile,low ash fuel.Oil ash is a good fuel,if it can be effective and reasonable blending in our existing fuel,will save a lot of raw coal,because it is easy to coke but more sulfur,in order to achieve stable operation of the system must grasp Good blending ratio.
Key words:desulfurization system;oil ash;ammonium sulfate production
本公司從事將煤轉(zhuǎn)化成清潔的便于運(yùn)輸和使用的汽油、柴油、甲醇、液化氣、石腦油等產(chǎn)品的化工公司,生產(chǎn)線年產(chǎn)油品100萬t,油灰渣60萬t,可見油灰渣產(chǎn)量相當(dāng)?shù)拇螅瑸榱私鉀Q大量油灰渣的處理問題,將其與原煤和矸石混合作為鍋爐燃料。而本中心屬于煤制油化工公司下屬的熱電中心,本中心從事3×440t/h鍋爐采用氨法煙氣脫硫工藝技術(shù),結(jié)晶方式采用塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝,用20%濃度的成品氨水作為脫硫劑,經(jīng)過氧化后,最終產(chǎn)生硫酸銨漿液,通過濃縮后達(dá)到一定的固含量送入后處理系統(tǒng)。
整套工藝系統(tǒng)包括煙氣系統(tǒng)、吸收循環(huán)系統(tǒng)、壓濾系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、吸收劑供給系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、硫銨后處理系統(tǒng)、檢修排空系統(tǒng)、氣浮裝置系統(tǒng)等。
本公司通過煤的熱解反應(yīng)加氫裂化等多種工藝后產(chǎn)生的殘?jiān)?,其中油灰渣的含量比較多,而油灰渣又屬于高熱值、高揮發(fā)分、低灰分的燃料,最主要還易結(jié)焦。而我中心的脫硫系統(tǒng)屬于氨法脫硫技術(shù)以水溶液中的NH3和SO2反應(yīng)為基礎(chǔ),在多功能煙氣脫硫塔的吸收段氨水將鍋爐煙氣中的SO2吸收,得到脫硫中間產(chǎn)品亞硫酸銨或亞硫酸氫銨的水溶液,見反應(yīng)方程式(1);在脫硫塔的氧化段,鼓入壓縮空氣進(jìn)行亞硫銨的氧化反應(yīng),將亞硫銨直接氧化成硫銨溶液,見反應(yīng)方程式(2)。
在脫硫塔的濃縮段,利用高溫?zé)煔獾臒崃繉⒘蜾@溶液濃縮,得到含有一定固含量的硫銨漿液,漿液經(jīng)旋流器濃縮、離心機(jī)分離、干燥、包裝等工序,得到硫銨產(chǎn)品。整套工藝具有投資低、能耗低、無污染等特點(diǎn)。
如前所述,油灰渣是一種很好的燃料,如果能有效并且合理的摻燒在現(xiàn)有的燃料中,將大量節(jié)約原煤量,但因其易結(jié)焦所以必須把握好摻燒比例,因油灰渣含硫較高,通過脫硫系統(tǒng)后硫酸銨副產(chǎn)品量增大。
硫酸銨循環(huán)液中鹽含量不同,其比重也不同,根據(jù)摻燒的油灰渣比例大小來看硫酸銨漿液中硫酸銨含量變化,從而推斷硫酸銨產(chǎn)品的產(chǎn)量。在沒有摻燒油灰渣時(shí),提取的漿液中硫酸銨含量數(shù)據(jù)表明:在沒有摻燒油灰渣時(shí),漿液中硫酸銨主要為400g/L左右。
因油灰渣是高發(fā)熱量、高硫、高揮發(fā)分、低灰分的片狀燃料,油灰渣160℃軟化,300℃流動(dòng),低灰熔點(diǎn),易結(jié)焦,易燃盡的燃料。所以油灰渣易軟化堵塞輸煤管道,造成返料器以及爐膛壁面會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)垢疏松的焦團(tuán),從而造成循環(huán)灰返料不暢,影響鍋爐的正常運(yùn)行,所以必須調(diào)整油灰渣的摻燒比例,當(dāng)大量摻燒油灰渣時(shí),煙氣中的硫含量增加,而我中心吸收塔煙氣SO2指標(biāo)要求≤1 800mg/m3。所以當(dāng)SO2過高時(shí)就會(huì)超出設(shè)計(jì)要求。因此通過硫酸銨漿液中硫酸銨含量來調(diào)整油灰渣數(shù)量,從而得到油灰渣摻燒的最佳比例。此舉措通過消耗煤化工產(chǎn)生危廢品油灰渣,達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),摻燒油灰渣后,漿液中硫酸銨含量達(dá)到 500g/L以上,而在沒有摻燒油灰渣前,漿液中硫酸銨含量只有400g/L左右。摻燒油灰渣后可以看到漿液中硫酸銨含量明顯增高,且成正比遞增。當(dāng)油灰渣含量達(dá)到6%以上時(shí),煙氣中的SO2和NOx明顯增多超出了可控范圍,也超出了環(huán)保排放要求。所以油灰渣摻燒在6%時(shí),在實(shí)際生產(chǎn)中達(dá)到最佳比例。
經(jīng)過半年的各種實(shí)驗(yàn),從中摸索出當(dāng)油灰渣含量在總煤量的6%時(shí),相對(duì)與鍋爐正常運(yùn)行可減少結(jié)焦現(xiàn)象,同時(shí)滿足脫硫系統(tǒng)對(duì)原煙氣含硫量要求,硫酸銨漿液中硫酸銨含量也較為穩(wěn)定,其脫硫效果也最好。
脫硫系統(tǒng)將煙氣中的有害氣體SO2轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品硫酸銨,同時(shí)對(duì)我廠生產(chǎn)出的油灰渣進(jìn)行了合理的利用,降低成本,根據(jù)油灰渣含硫高的特性針對(duì)性的進(jìn)行比例試驗(yàn),經(jīng)過長時(shí)間的摸索、整理和總結(jié),找出了合理的配比,這一舉措對(duì)于化工企業(yè)的環(huán)保和效益起到了決定性作用。
表1 在沒有摻燒油灰渣時(shí)提取的漿液中硫酸銨含量
[1] 彭雪梅.淺談硫酸銨生產(chǎn)中對(duì)晶體粒度分布的影響因素[J].工程技術(shù)(引文版),2017,(2):36.
[2] 劉洪星.煤直接液化項(xiàng)目硫酸銨濃液結(jié)晶工藝技術(shù)改造與探討[J].工業(yè),2015,(7):52-53.
Discussion on the Relationship Between Ash and Ammonium Sulfate Production
Li Shui-yang
X757
B
1003–6490(2017)09–0002–02
2017–06–06
李水陽(1984—),女,內(nèi)蒙古鄂爾多斯人,助理工程師,主要從事水、煤、油等化驗(yàn)工作。