关于蒸氨系统的改造

林留户，申利敏

（首钢长治钢铁有限公司焦化厂，山西 长治 046031）

1 现状概括

首钢长治钢铁有限公司（全文简称长钢）200万t焦化一期工程中，配套蒸氨工序为蒸气再沸器间接加热负压蒸氨工艺。从设计理论上来说，负压工艺可以使氨水的饱和蒸气压降低从而达到节省能源，减少蒸气用量的目的，但是在开产调试时发现不凝气冷却器生成混合铵盐堵塞冷却器，导致真空系统运行受阻，在蒸氨塔顶不能形成要求的负压环境，不能有效地降低蒸氨塔内氨水的饱和蒸气压，蒸氨结果不理想（蒸氨废水ρ（NH3-N）＞150 mg/L）严重影响蒸氨工序运行。

为了解决该问题，我们将蒸氨系统中的真空及其冷却装置与蒸氨塔系统隔离，把蒸氨工艺改为蒸气间接加热正压蒸氨工艺，且分缩器后直接向脱硫系统输送氨蒸气，实现了蒸氨系统与脱硫系统的正常运行。但由于长钢在改正压工艺时，没有严格按照正压蒸氨所需要的工艺流程进行改动，导致现在蒸氨系统存在蒸气消耗量偏大，冷却后蒸氨废水温度高的问题。随着新建HPF脱硫项目工程的推进，HPF脱硫工序投产在即，脱硫系统与现蒸氨系统之间距离较远，以什么形式向脱硫系统输送氨源，这一问题就凸显出来，对于蒸氨系统的改造工作又一次摆在了长钢面前，这次改造，也使得上述两个问题的解决出现了一个契机。

现工艺流程如图1所示。

图1 蒸氨工艺示意图

2 存在问题

1）循环氨水进塔温度70℃，低于正压蒸氨要求的90℃，进塔原料温度低导致蒸氨蒸气用量大。

2）夏季蒸氨废水温度高，增加循环水用量。同时，剩余氨水温度高，也增加了生化污水处理调节池运行压力。

3）新建脱硫系统与现在的蒸氨系统距离较远，并且输送氨气的管道在不同高度的廊架上,不能实现标高高度,自蒸氨塔顶到脱硫循环槽逐渐降低的设计要求。当管道出现“U”型布置时，由于蒸氨塔内压力有限，容易出现冷凝后氨水聚集在管道“U”型部位堵塞管道的情况，影响蒸氨氨气输送，也会造成蒸氨塔定压力升高，不利于蒸氨系统稳定运行。

4）蒸氨塔采用蒸气再沸器间接加热工艺，由于蒸氨塔底的废水在塔底和再沸器之间循环流动，在塔底形成扰动不利于废水中的焦油沉淀排出，存在蒸氨废水含焦油大的问题，运行过程中易造成废水换热器和废水输送管道堵塞。

3 整改措施

1）针对第一项和第二项问题，在剩余氨水进蒸氨塔的管线“氨水-碱液”掺混器后，增加“蒸氨废水-剩余氨水”换热器，利用高温蒸氨废水（100～108℃）给低温剩余氨水（70℃±3℃）加热，将剩余氨水的温度提高到85℃左右，以提高进塔剩余氨水的温度，提高蒸氨效果，减少蒸气消耗量。同时也降低了蒸氨废水的温度，减少蒸氨废水冷却器的负荷，稳定蒸氨废水温度。

2）针对第三项问题，参照正压蒸氨系统工艺设计，在分缩器后的氨气管道上增加两个并联的氨气冷凝冷却器，将氨气转化为氨水，并将氨水引入现有的氨水储槽中，再用氨水输送泵，将成品氨水通过新建的成品氨水管道输送至HPF脱硫工序，进入脱硫液循环槽为脱硫液补充氨源。

3）针对第四项问题，严格执行原有的塔底排油和废水管道进行吹扫制度。另外，在循环废水泵后，进再沸器之前的位置增加除油器，减少系统中的焦油量。

改造后的工艺流程如图2所示。

图2 蒸氨改造后示意图

4 结论

1）将输送氨气改为输送氨水，能够有效地稳定蒸氨塔顶的温度和压力，稳定塔内环境，减少调整塔顶温度、压力波动所消耗的蒸气量，降低岗位职工的操作，提高蒸氨质量。

2）蒸氨废水的余热得到了有效的再利用，提高进蒸氨塔的剩余氨水温度，这样就减少塔内进料板处的温度损失，减少了对塔底温度需求，最终减少蒸气用量。

3）蒸氨废水经过换热后温度降低，有效的减少了蒸氨废水冷却器的工作负荷，有利于保持冷却后的蒸氨废水温度恒定，减少循环水的用量。最后增加排渣器后蒸氨废水排渣难的问题得到有效解决，减少了废水冷却器的清理次数和废水管道的疏通吹扫次数，保证了蒸氨系统连续稳定运行。