林寶山

[摘 要]本文介紹了福建省東鑫石油化工有限公司廢堿焚燒鍋爐裝置在運(yùn)行幾年后根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要及適應(yīng)市場(chǎng)供求變化需要，陸續(xù)進(jìn)行的幾項(xiàng)重要工藝生產(chǎn)節(jié)能改造項(xiàng)目及生產(chǎn)工藝指標(biāo)調(diào)整。

[關(guān)鍵詞]冷卻水；定排；明溝；污水；冷凝水；閃蒸蒸汽

中圖分類號(hào)：TK228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）03-0005-01

一 前言

皂化廢堿液是環(huán)己酮生產(chǎn)的主要污染源。目前國(guó)內(nèi)對(duì)皂化廢堿液的處理有中和焚燒兩種方法，各有其利弊，為了減少環(huán)境污染達(dá)標(biāo)排放，相對(duì)而言，焚燒是行之有效的處理方法。該法不但可以回收化工原料（Na2CO3）和副產(chǎn)蒸汽，而且可以消除二次污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

二 反應(yīng)原理

皂化廢堿液是環(huán)己烷氧化后經(jīng)堿皂化中和分離排出的廢液，其化學(xué)組分是含有復(fù)雜的有機(jī)酸鈉鹽，外觀呈棕褐色液體，固形物含量42%左右。霧化后噴入爐內(nèi)，液滴在下降過(guò)程中與燃燒形成的上升氣流換熱并蒸發(fā)、干燥后，一部分在空氣中懸浮燃燒，一部分落入爐底燃燒，使皂化液中的有機(jī)酸鈉鹽轉(zhuǎn)化成Na2CO3，其反應(yīng)式為：

在干燥過(guò)程中，煙氣中的二氧化碳與皂化廢堿液中的活性堿發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉，其反應(yīng)式為：

皂化液在爐內(nèi)懸浮燃燒生成的碳酸鈉，一部分隨煙氣帶出，并經(jīng)靜電除塵器捕集，呈粉狀碳酸鈉予以回收，一部分落入爐底呈熔融狀態(tài)從溜子口流入導(dǎo)流筒溶解成Na2CO3水溶液。皂化廢堿液中有機(jī)物燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，經(jīng)余熱鍋爐回收產(chǎn)生1.3-1.47MPa的飽和蒸汽。

三 工藝流程簡(jiǎn)述

從環(huán)己酮裝置排出的濃度為大于42%左右的皂化液送入本裝置皂化液貯槽V-2601，利用入爐堿液泵P-2601加壓至2.5MPa左右，并用伴熱蒸汽加熱至80-100℃送到爐前，經(jīng)皂化液噴槍霧化后噴入爐膛，經(jīng)蒸汽加熱到150℃的熱空氣由環(huán)形風(fēng)道送入爐膛，與由皂化液噴槍噴入爐膛的皂化液一起燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，大部分霧化后的顆粒在爐內(nèi)邊干燥邊燃燒，燃燒后的細(xì)微灰分隨煙氣逐級(jí)經(jīng)過(guò)爐膛、水冷屏、蒸發(fā)管屏、上省煤器、空氣預(yù)熱器、下省煤器后把煙氣冷卻至約180℃，從鍋爐尾部排出，經(jīng)過(guò)橋灰斗沉淀一部分灰后直接進(jìn)入靜電除塵器，被電除塵器捕集，經(jīng)埋刮機(jī)L-2601/L-2602后再包裝，回收Na2CO3純度在99%以上；較大的顆粒落到爐底形成墊層并燃燒，高溫下呈熔融狀態(tài)，經(jīng)溜子槽初步冷卻后經(jīng)導(dǎo)流筒至刮板機(jī)L-2603，回收粗堿，純度在96%以上。

四 廢堿鍋爐裝置回收干凈冷卻水的改造

由于歷史遺留問(wèn)題，廢堿焚燒鍋爐裝置在建設(shè)初期由于設(shè)計(jì)和施工的問(wèn)題，沒(méi)有將公司的公用工程循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)接入廢堿鍋爐裝置，導(dǎo)致該裝置的所有動(dòng)設(shè)備冷卻系統(tǒng)都是直接使用自來(lái)水進(jìn)行冷卻的。因此廢堿鍋爐裝置長(zhǎng)期以來(lái)都將機(jī)泵冷卻水，鼓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)冷卻水都集中排往應(yīng)急水槽；取樣冷卻水、吹灰時(shí)的吹灰蒸汽疏水及沖洗地面時(shí)產(chǎn)生的廢水都集中排往明溝；還有定排水都集中到定排擴(kuò)容器，最后也會(huì)溢流到明溝。上述這幾部分水，其中定排水所含有雜質(zhì)較多，且呈堿性，以及地面沖洗廢水常常也呈現(xiàn)堿性并含有雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)明溝水呈現(xiàn)堿性，所以設(shè)計(jì)之初將這些水都排放到污水井，送至污水站處理。如果有辦法將這幾部分廢水分開(kāi)，將干凈的水長(zhǎng)期回收，積少成多，將會(huì)產(chǎn)生十分可觀的效益。

由于沖洗地板的用水可以控制，每次沖洗地板時(shí)切到污水井就可以了，沖洗完，再切回明溝即可。然而定排緩沖罐的水是長(zhǎng)時(shí)間溢流的，可以通過(guò)改造單獨(dú)排往污水井，即可實(shí)現(xiàn)與其他干凈水分開(kāi)。從而可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期回收干凈水的目的，避免資源浪費(fèi)，還可以減少排污污水站的污水量，解決污水處理站的處理負(fù)擔(dān)。改造辦法就是將定排擴(kuò)容器至降溫池的U型管道改成走污水井，同時(shí)保留原來(lái)定排擴(kuò)容器的底部排污閘閥，方便根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行切換，可以實(shí)現(xiàn)排降溫池和排污水井的自由切換。

4.1 綜上所述，需要整改如下：

4.1.1定排緩沖罐U型管原來(lái)往降溫池的管道改成走至污水井；

4.1.2保留原本定排緩沖罐D(zhuǎn)N100的底排閘閥，可以根據(jù)需要自由切換；

4.1.3將廢堿裝置干凈的各臺(tái)設(shè)備冷卻水，取樣冷卻水、蒸汽疏水等干凈水集中至明溝，明溝增設(shè)一個(gè)蝶閥，引一路至循環(huán)水站涼水池，經(jīng)自然降溫冷卻后最終補(bǔ)充循環(huán)水系統(tǒng)用水，從而節(jié)約自來(lái)水供給量。

4.2 改造后達(dá)到目的：

4.2.1通過(guò)改造可以將干凈水和污染水分開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)回收干凈水的目的，實(shí)現(xiàn)資源的回收再利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

4.2.2解決長(zhǎng)期以來(lái)設(shè)備冷卻水，取樣冷卻水、蒸汽疏水等干凈水與定排水、沖洗地板用水籠統(tǒng)混合排放造成污水量過(guò)多，導(dǎo)致污水處理站超負(fù)荷運(yùn)行的情況。通過(guò)改造后減少污水排放量，從而大大減輕污水站的工作負(fù)擔(dān)；

五 堿伴熱及分汽缸冷凝水的余熱回收方案

廢堿鍋爐裝置長(zhǎng)期以來(lái)，一直是將堿液系統(tǒng)伴熱，以及分汽缸的疏水合并匯總進(jìn)入軟水罐，進(jìn)行回收利用軟水的。但是由于軟水罐很小，容不下太多軟水，常常是水滿自溢，故將溢流的水又回收至“降溫池”，以方便包裝車間員工取熱水沖洗包裝車間地板及包裝工具。例如：手推車，鋤頭，鐵锨等。另外一路是將匯成的冷凝水閃蒸蒸汽引向除氧器，用于除氧器的外來(lái)脫鹽水加熱除氧。然而，目前存在這樣三個(gè)問(wèn)題：

第一，隨著中間罐區(qū)軟水罐的閃蒸蒸汽回收利用以后，導(dǎo)致外來(lái)進(jìn)我廢堿鍋爐裝置的軟水溫度上升，以至于不需要另外引蒸汽加熱即可達(dá)到除氧需要溫度；

第二，多余的連排閃蒸蒸汽以及裝置疏水總管閃蒸蒸汽會(huì)導(dǎo)致除氧器溫度常超過(guò)正常工藝指標(biāo)105℃。因此我們不得不在保證汽包水質(zhì)的情況下，關(guān)小連排緩沖罐至除氧器的加熱蒸汽，同時(shí)又關(guān)閉蒸汽疏水總管至除氧器的閃蒸蒸汽；

第三，堿液伴熱管本身沒(méi)有疏水閥，開(kāi)太小達(dá)不到伴熱目的，太大容易造成蒸汽外泄，需要反復(fù)調(diào)整，又會(huì)導(dǎo)致廢堿軟水罐的閃蒸蒸汽大量外排造成浪費(fèi)。

綜上所述，廢堿裝置計(jì)劃將疏水總管的冷凝水進(jìn)行余熱回收改造，即引流至空氣加熱器用于空氣進(jìn)爐前的預(yù)加熱，同時(shí)將換熱完的冷凝水引流至裝置內(nèi)明溝從而進(jìn)一步引流至涼水池集中回收，同時(shí)一樓留下一道DN25甩頭，方便需要時(shí)接金屬軟管用于零米平臺(tái)的地面堿結(jié)晶沖洗。然而，本次改造同樣存在風(fēng)險(xiǎn)，因空氣預(yù)熱器的位置在10米平臺(tái)，且入口在11米高處，高于分汽缸、X油伴熱管及堿伴熱管，極易導(dǎo)致水擊發(fā)生，且疏水不凈，需要當(dāng)班操作人員在操作時(shí)掌握必要的操作要點(diǎn)。

改造完成后既能解決以上出現(xiàn)的三個(gè)問(wèn)題，又能充分回收冷凝水中的余熱，避免變成閃蒸蒸汽外排造成的浪費(fèi)，這將產(chǎn)生十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5.1 綜上所述，需要整改如下：

5.1.1疏水總管引一條DN50的跨接至1號(hào)空氣加熱器閥前；

5.1.2空氣加熱器疏水管改用DN32的管道引至一樓明溝，端部增加一道DN25甩頭；

5.2 改造后達(dá)到目的：

5.2.1通過(guò)改造解決上述三個(gè)問(wèn)題；

5.2.2控制和避免閃蒸罐外排蒸汽造成的浪費(fèi)；

5.2.3將熱水用于空氣進(jìn)爐前的預(yù)加熱實(shí)現(xiàn)余熱回收利用，節(jié)能降耗；

5.2.4將換熱完的熱水統(tǒng)一引流至一樓明溝，方便生產(chǎn)線及包裝人員安全使用熱水，大大提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率。

未來(lái)展望，廢堿鍋爐裝置要繼續(xù)加大裝置技術(shù)改造、技術(shù)革新力度，對(duì)于影響裝置生產(chǎn)的設(shè)備或工藝操作，要充分地分析、論證，提出科學(xué)、合理的解決技術(shù)方案。并組織落實(shí)實(shí)施，不斷地改進(jìn)裝置生產(chǎn)條件，提高裝置生產(chǎn)技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

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