焦化废水蒸馏用再沸器的应用与改进

　　

焦化废水蒸馏用再沸器的应用与改进

朱宁征 张顺贤 祝仰勇

（济钢化工厂 山东 济南250101）

摘要：济钢6#7#焦炉蒸氨应用的为导热油蒸氨，处理剩余氨水能力为45m³/h，开工后由于设备本身问题及职工操作经验的不足，导热油蒸氨再沸器损坏频繁，我们对蒸氨再沸器寿命短设备及操作原因进行了分析，有针对性的改进了设备和操作方法，延长了设备使用寿命，取得了较好的效果，提高了经济效益。

关健词：再沸器 导热油 改进

Coking wastewater distillation using transformation reboiler application and improvement

Zhuning-zheng Zhangshun-xian Zhuyang-yong

(Jigang chemical Shandong Jinan 250101)

Abstract:The 6#7# Coke oven of Jinan steel is heat conduction oil evaporate ammonia, its treatment supeus ammnonia ability is 45m3/h. Start after the device itself problems and worker operation experience shortage, heat conduction oil evaporate ammonia transformation reboiler damage frequently. We analyzed the Short life and the operation reason of the evaporate ammonia transformation reboiler, targeted improved equipment and operating methods . extending equipment using life, good results have been achieved, increase the economic benefit.

Key word: Transformation reboiler Heat conduction oil improvement

1 问题的提出：

济钢6#7#焦炉蒸氨使用的为导热油蒸氨，开工投产后再沸器使用时间达不到设计寿命，开工初期，蒸氨一年更换了3台再沸器，每台使用时间最长5个月，最短40天，备件成本消耗大，造成较大的经济损失。由于蒸气费用昂贵，而采用导热油加热效率高，费用低，经济效益非常客观。再沸器作为导热油加热器，是蒸氨导热油工艺的主体设备，其寿命的长短直接影响蒸氨工艺的稳定和降成本效果。

2 再沸器寿命短的原因分析

再沸器最初设计作为导热油加热器是采用固定管板式结构，如图所示：

图1： 固定管板式再沸器

1、上封头；2、管束；3、导热油出口；4、下封头；5、废水出口；6、导热油入口；7废水入口；

废水走管程，导热油走壳程。

2.1 再沸器结构原因

济钢 6#7#焦炉蒸氨处理的剩余氨水与1#-5#蒸氨处理的剩余氨水有所区别，除剩余氨水外，还混入部分低氨水及脱硫提盐后的废水，水质的不同对设备本身的结构也提出了更高的要求。

2.1.1 振动损坏

液相汽化、汽泡长大及运动、体积急剧膨胀，使换热管振动磨损严重，造成管子泄漏。从拆开的换热器管束可以看出，再沸器换热管中央部分由于振动发生互相碰撞出现发亮的磨口。弓形折流板圆缺处由于振动而与折流板切边互相摩擦造成了破坏。

2.1.2 化学腐蚀

走壳程导热油经过化验，质量稳定，所含杂质少；而走管程的蒸氨废水含有氨、氰、硫化氢、SO₂等，后来又有含有硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵的提盐废水部分加入，造成了高温下化学腐蚀的加重。

2.1.3 界面腐蚀

在汽液界面处产生剧烈“爆沸”，“汽蚀”及机械冲刷作用，是造成再沸器损坏的重要因素，特别是在立式强制流动再沸器加热管的出口端，壁温迅速升高，气化界面形成在再沸器管束上端靠近上管板约30～50mm左右（现场剖开管束检查的结果），在这个界面上，蒸氨废水迅速气化，导致废水中所含的没有气化的腐蚀性介质集聚、结晶，浓度迅速增加，界面温度在200⁰C左右，这样，就导致严重的界面腐蚀产生。

2.2 职工操作方面的原因

2.2.1 职工操作经验不足

6#7#焦炉蒸氨职工最长工作时间为2~3年，部分职工刚到位不到一年，各参数控制不合理，再沸器内部液位、温度、压力等控制不精准，短时间操作不良造成设备本身的损坏。

2.2.2 再沸器内水液位控制不合理

开工之初，再沸器液位控制经验不足，各班液位控制差别大，从0.2米~0.8米不等，且没有严格的控制要求，造成再沸器内液面与汽面交界处管束出现腐蚀。

2.2.3 油温控制不合理

6#7#焦炉蒸氨因为用户少，只有蒸氨及硫铵两个岗位使用，需要运行温度低，上半年运行温度保持在160~180℃之间，就能够满足两个岗位的使用，为节约能耗，控制导热油温度在低温运行。

2.2.4 废水含氨因操作不合理，有时出现废水含氨0.04%左右的情况，废水含氨过高，造成腐蚀加重。

2.2.5 导热油开工时升温过快

导热油开工时升温过快，使再沸器内部设备温差大，造成设备损坏。

3 采取的措施

根据试验和分析，我们采取了以下措施：

图2：改造后的再沸器结构图

1、二段饱和汽加热器；2、盐分排出口；3、一段废水加热器；4、导热油入口；5、可控界面仪；6、导热油出口。

3.1 改进设备状况

3.1.1 降低换热管束的高度，同时提高汽液界面的高度，利用可控界面仪控制界面覆盖管束，减少汽液界面对管束的腐蚀；

3.1.2 在汽化界面以上，增加二段废水饱和汽导热油加热段管束，实现提高废水饱和汽的过热温度，满足工艺条件的要求。

3.1.3 设置盐份排出口，定期排除气液界面处的积累的盐分，减少盐分对设备的腐蚀。

3.1.4 生产操作上严格控制废水流量，保证气液界面在导热油管束以上。

3.1.5 在废水入口增加惰性气体（氮气）进气管，用惰性气体吹入缓解腐蚀，保护设备内表面，提高管束寿命。

3.2 改进操作状况

3.2.1 再沸器运行时控制器内水液位在0.2~0.5米之间

3.2.2 提高导热油温度，将油温控制在180~200度之间

3.2.3 控制废水含氨，将废水含氨控制在0.038%以下。

3.2.4 开停工时间本着缓慢加热的原则，控制在2小时以上，防止温度突然升降，造成剧烈的热胀冷缩。

3.2.5 定期（根据再沸器的阻力情况，一般3个月）进行清洗，以免管程结垢，影响使用效果。

4 经济效益分析：

改造后，新再沸器投入使用，将再沸器寿命提高到1年左右，每年减少备件消耗2台，约12万元，并稳定了岗位生产，节约了大量人力物力。

订阅方式：
①在线订阅（推荐）：www.sdchem.net.cn
②邮局订阅：邮发代号24-109

投稿方式：
①在线投稿（推荐）：www.sdchem.net.cn
　　作者只需要简单注册获得用户名和密码后，就可随时进行投稿、查稿，全程跟踪稿件的发表过程，使您的论文发表更加方便、快捷、透明、高效。
②邮箱投稿：sdhgtg@163.com sdhg@sdchem.net
　　若“在线投稿”不成功，可使用邮箱投稿，投稿邮件主题：第一作者名字/稿件题目。
投稿时请注意以下事项：
　　①文前应有中英文“题目”、“作者姓名”、“单位”、“邮编”、“摘要”、“关键词”；
　　②作者简介包括：姓名、出生年、性别、民族、籍贯或出生地、工作单位、职务或职称、学位、研究方向；
　　③论文末应附“参考文献”，执行国标GB/T7714-2005标准，“参考文献”序号应与论文中出现的顺序相符；
　　④注明作者的联系方式，包括电话、E-mail、详细的通讯地址、邮编，以便联系并邮寄杂志。
　　 　                                                                                   山东化工稿件修改细则