尹旭涛
摘要：通过改进开停车方法和增加一套汽提塔来处理合成氨装置净化工段的工艺气冷凝液和二氧化碳冷凝液，确保环保回收及循环使用，达到节能效果。
关键词：改进；工艺气冷凝液；CO2冷凝液；环保；节能
中图分类号：X78文献标识码：B
一、合成氨装置排放污染的形式
中原大化集团合成氨装置采用节能型的UHDE一AMV技术。净化工段中CO分别在铁系和铜系催化剂作用下经过高低温变换转化为CO2。同时也发生副反应，生成氨、甲醇、甲醛、甲酸等。工艺过程中产生60t／h的冷凝液，经泵加压后送往汽提塔。冷凝液自上而下与422℃的中压蒸汽逆流接触，在传热传质过程中将溶解的副产物解析出来，蒸汽重新进入一段炉使用。冷凝液送水处理装置处理后作锅炉给水循环使用。脱碳再生塔顶逸出的CO2气经脱盐水预热器和CO2冷却器，冷却降温至40℃，大部分水蒸气被冷凝，再经分离器分离（约10t／h）经泵加压后作塔板冲洗水和泵密封冷却水，剩余的（约2t／h）由分离器液位调节阀送往水处理装置处理后循环使用。实际生产中，在汽提塔开停车阶段，含有副产物的冷凝液需就地排放，造成环境污染和资源浪费。而CO2冷凝液也含有氨、甲醇、COD、甲醛等，这些副产物对水处理装置的树脂有害，因此CO2冷凝液往往也就地排放，造成环境污染和资源浪费。冷凝液副产物含量见表1。
表1冷凝液副产物表
二、工艺气冷凝液的处理
1．冷凝液汽提流程及原始开停车方法
（l）工艺冷凝液汽提流程（见图l）
经泵加压的工艺冷凝液进入U型管换热器的管程，从塔底部出来后进入换热器的壳程，逆向换热。加热后的冷凝液从塔顶部进入与塔底部来的中压蒸汽逆流接触，发生传热传质过程，将溶解的副产物解析出来后，蒸汽重新进入一段炉使用；出换热器的冷凝液送水处理装置处理后作锅炉给水循环使用。
(2)汽提塔的原始开车法
脱碳吸收塔用变换气充压平衡后，串吸收塔之前，分离掉的冷凝液经泵的旁路送至汽提塔，其液位由出口调节阀（经水处理装置）就地排放和汽提塔就地导淋排放来控制，刚开始加3t/h蒸汽升温压力由蒸汽出口放空阀来控制，当压力升至2M时启动冷凝液泵；当汽提塔出口冷凝液温度升至250℃后，关蒸汽出口放空阀，开蒸汽出口截止阀，将汽提塔串入系统，开车完成。
这种操作方法存在的弊端有：①含有氨、甲醇、甲醛、甲酸等的冷凝液就地排放造成环境污染；②每次都会造成水资源的大量浪费；③汽提塔液位不好控制，经常出现空液位，造成换热器受热不均匀致使封头泄漏，密封面损坏。
2．开停车方法改进
在脱碳引变换气串吸收塔之前先串汽提塔。在无液位的情况下，首先通约2t/h的中压蒸汽预热1~2h，通过出口蒸汽放空阀控制出口蒸汽温度约为250℃，在脱碳引变换气后，分离下来的冷凝液用冷凝液泵加压后送至汽提塔，使工艺冷凝液立即处于汽提条件之下，出口冷凝液电导始终在l0μs/cm以下，指标符合回收标准，不需就地排放，可直接送至水处理装置循环使用。
停车方法如下。CO2脱除单元停车后，直到工艺冷凝液完全汽提合格送至水处理装置，再切除汽提塔。经过三次开停车的实践证明新汽提塔开停车方法有效可行，且有以下优点：(1)不用就地排放，杜绝环境污染；(2)减少水资源浪费，节约能源；(3)汽提塔液位稳定，换热器受热均匀，再也没有发生过封头泄漏，密封面损坏事故。
三、CO2冷凝液的处理
利用2006年设备大检修的机会，新上了一套冷凝液汽提装置，工艺流程见图2。
1．流程介绍
冷凝液进入废水换热器与汽提塔底部出来的废水逆流换热，而后从汽提塔顶部进入，与塔底部来的饱和低压蒸汽逆向接触，传热传质过程中将的副产物解析出来，蒸汽从顶部放空。除去副产物的冷凝液在废水换热器中换热后送往水处理装置处理再循环使用。
2．汽提塔使用效果
汽提塔高16.821m，内径φ377mm，壁厚8mm，内有三层塔板。汽提塔设计处理能力3t/h，汽提蒸汽（由排污收集罐提供）140℃、0.267MPa、500m3/h。正常生产时液位由汽提塔出口的调节阀控制。
汽提塔使用效果：(1)汽提塔生产负荷稳定，CO2冷凝液一直回收循环使用，再无排放，杜绝了环境污染；(2)每小时回收2~3t废水，节约水资源；(3)由于转化脱氧槽的水温和饱和蒸汽压力高，排污收集罐产生的饱和低压蒸汽用不完，一直放空。自投用小汽提塔后，转化又减少了排污量，从而排污罐产生的饱和低压蒸汽不再放空，节约了能源，杜绝了蒸汽放空的噪声污染。