影响硫铵收率因素及其改进措施

王景荣

（河钢集团宣钢公司，河北 宣化 075100）

我厂1989年引进了间接饱和器法生产硫铵生产线，将全负压煤气洗涤工艺脱出的转入液相的NH3，从蒸氨脱酸系统蒸出，送入饱和器，与饱和器中加入的硫酸反应生成硫酸铵晶体，通过离心机、干燥机等设备，生产出硫酸铵产品。生产过程中，因酸气量不足、设备故障等原因，造成收率低、质量差。针对影响硫铵收率的因素，采取相应的对策，收到了较好的效果。

1 工艺简介

我厂采用全负压煤气吸收洗涤工艺，将从煤气吸收洗涤下的富液经蒸氨脱酸塔后，蒸出含有MH3、H2S、HCN、CO2等气体的酸气。酸气经黄雪盐生产工段的吸收塔后，HCN被吸收，含有MH3、H2S、CO2的酸气进入硫铵生产工段的饱和器，在饱和器中，氨气与加入的硫酸在搅拌风的作用下进行反应，生成硫酸铵晶体，当硫铵晶体达到一定比例后，用工业风通过提料管将硫铵晶体提到稠化器，再经过离心机、传送带、干燥机等设备，生产出硫铵产品，含有H2S、CO2气体的酸气从饱和器经除酸器，送往硫酸生产系统，用于生产硫酸（如图1）。

图1 硫铵工艺

2 影响硫铵收率因素

在硫铵生产过程中，影响硫铵收率的主要因素有：蒸氨系统效率低，蒸出的酸气量小或酸气中夹带焦油雾；富液中剩余氨水量太大，富液含氨量低；黄血盐吸收塔阻力高，影响酸气正常输送；搅拌风压力低，酸气与母液中的硫酸反应不充分；加酸不均匀，补水温度太低；出料太尽，母液中晶粒含量太少；设备故障，如除酸器堵、提料管漏、离心机不推料、转鼓松动或干燥机不过料等。

3 采取措施

3.1 蒸氨脱酸系统改进

（1）针对蒸氨系统酸气量小的问题，对蒸氨脱酸塔盘进行改造。1989年兴建的蒸氨脱酸系统的生产能力与年产90万吨焦炭的1#、2#焦炉相配套。2004年扩产3#、4#焦炉后，年产增加60万吨焦炭，洗涤富液量由每小时120吨，提高到每小时195吨，蒸氨脱酸能力明显不足，导致酸气量小，影响硫铵收率。对此，引进New-vst不锈钢垂直筛板，替代原蒸氨脱酸塔泡罩塔盘，利用原来的铸铁泡罩塔盘进行改造，去掉铸铁泡罩的罩体，然后换成新型垂直筛板冒罩。由于原塔盘上有85mm高的升气管，故对传统新型垂直筛板帽罩也进行相应的改造，将原帽罩的的支腿去掉，改成长脚支腿，使帽罩的罩体相应的提高，原有升气孔，将根据汽液负荷相应的堵孔、塔盘开孔率明显提高、蒸氨塔、脱酸塔阻力显著降低，蒸氨脱酸效率明显提高，处理富液能力达到200m3/h。

（2）降液管改造：蒸氨塔的内件为双溢流，降液管分为中间溢流和侧溢流，按照原降液管的的内侧尺寸制作新的降液管，预留2㎜的余量。使改造后的降液管可以插入原降液管中，同时，在降液管中加数个胀接螺杆用以降液管固定，并保证堰高，防止降液管下滑。

（3）填料段改造：蒸氨塔上端有一段直径2200㎜、高3000㎜的陶瓷填料段。由于陶瓷填料效率低，易碎，达不到扩产要求。本次改造，将在原填料支撑上加两层钢板网，并将陶瓷填料改为50#鲍尔环填料，在填料上方加填料压圈固定。

（4）脱酸塔改造：利用原来的支撑结构，即保证原降液管、支撑梁、塔盘圈等保持不变，只更换浮阀塔盘部件，将原来的浮阀塔盘更换成新型垂直筛板。

3.2 硫铵生产操作改进

（1）在饱和器中，硫酸与酸气中的氨气反应，生产硫铵。生产过程分晶核的形成和晶粒的长大两个过程，当饱和器中硫铵晶体达到一定比例后，需要出料，即用工业风或蒸汽从提料管中将硫铵晶体提到稠化器中，经离心机、干燥机等设备生产出硫铵产品。从饱和器中提料结束后，饱和器母液中，必须留有一定的晶粒，才有利于反应的快速进行，有利于长料，否则，出料太尽，补充页面太多，打破了反应的平衡，降低反应速度，减少产量。造成出料太尽问题的主要原因是饱和器液面太低，开车出料早，开车时间长，开车后酸气量不足或其他原因，涨料慢，出完料时，饱和器母液中晶体含量不足10%。这样，出完料停车后，饱和器母液中，首先反应生成晶核，然后再涨颗粒，涨料慢，产量低，如此往复，恶性循环。针对这种情况，主要采取的措施：一是出完料后，从储槽中补热水到液面35%左右，保证饱和器中母液温度在规定的范围内；二是制定制度，保证出完料后，母液中有硫铵晶体10—20%之间，长料到40—60%时开车出料；三是保证母液搅拌风压力在0.45Mpa以上，风压低时及时从风包排液、空压机故障等方面查找原因解决；四是在蒸氨系统正常的情况下，加硫酸要均匀，保证母液酸度在2-4%之间。

（2）在生产过程中主要发生的设备故障有：离心机不推料，转鼓松动或转不动。针对这一问题，岗位工要及时加油，发现漏油时及时处理，防止油箱进水，降低润滑油质量，发现进水，及时更换润滑油，防止缺油或进水造成设备故障。

（3）干燥机过料慢或不过料。现用的干燥机为振动式流化床干燥机，由筛板、电振机、箱体部分等组成，生产中因供风不合适、筛孔堵塞、筛板破裂、电振故障等原因，造成过料慢或不过料，针对这一问题，主要采取的措施是：加强供风机的维护与管理，调节好供给干燥机的风量、风压、风温，保证其正常；干燥机两边的电振调节合适，使其均匀稳定振动，保证过料均匀、顺利；加强点检与巡查，保证下料湿度符合要求，严防出现稀料进入饱和器，而堵塞筛孔，造成过料慢的现象。

（4）当提料管短或出现沙眼问题时，出料不均匀，严重时，提不上料来。造成提料管故障问题的原因是：工业风压力时高时低，不能满足提料需要，改用蒸汽提料，造成提料管腐蚀损坏。针对这一问题，车间与厂有关部门协作，在硫铵岗位配备一台空压机，专门为硫铵提料供风，风压可达到0.6MPA以上，厂部空压机站供风可作为饱和器搅拌用风，这样，解决了空压机站供风不足之问题，满足了硫铵提料用风，消除了蒸汽提料带来的不利影响。另外，岗位工在发现提料困难时，及时分析原因，若提料管故障，及时拔提料管，进行焊接处理，保证正常提料，提高硫铵产量。

3.3 除酸器改进

图2 改造前后图

针对除酸器堵塞问题，进行如图2所示改进。氨水从从除酸器上部进入冲洗，除酸器内的硫酸铵结晶颗粒被热氨水溶解，通过排液管流至硫酸工段的冷凝液槽。改造后运行稳定，由改造前每周堵塞2次，变为彻底消除堵塞现象，确保了硫铵及后续工段的稳定运行，保证了硫铵、黄雪盐、硫酸的收率和质量净煤气含铵、硫化氢在合理的范围内，取得了一定的经济效益。

4 改进效果（如表1、表2所示）

表1 处理前运转率和收率

表2 处理后设备运转率及收率

5 结语

针对硫铵生产存在问题，通过采取相应措施，使问题得到很好解决，促进生产经营秩序的安全稳定顺行，设备运转率明显提高，硫铵收率及其质量得到明显提升。