硫铵装置蒸发器循环管堵线问题的探讨分析

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【摘 要】本文对在硫铵生产装置长周期生产过程中容易出现的蒸发器循环管堵线问题的产生原因及其影响进行了全面的分析，提出了解决方案，对硫铵装置安全、低能耗生产运行提供了理论依据。

【关键词】循环管堵线；蒸发器；聚合物

文章编号：ISSN1006―656X（2014）01-0059-01

前言

硫铵装置是用来回收丙烯腈装置生产的副产品稀硫铵溶液，以其为原料，采用强制循环、减压蒸发等方法生产硫铵化肥。稀硫铵液经过蒸发器循环泵的强制循环，通过蒸发器加热器内1.0MPa、250℃的过热蒸汽加热后返回蒸发器，使硫酸铵溶液达到过饱和，沉降到蒸发器底部由蒸发器料浆泵抽出，送入稠厚器，稠厚器内是重力沉降设备，清液由稠厚器上部溢流线进入母液槽，下部固液比为5：3的硫酸铵晶体依靠位差自动流入离心机，分离出来的硫酸铵晶体在干燥器内进一步脱水干燥后送入贮料斗称重包装。

由丙烯腈装置输送的稀硫铵原料液中含有诸如丙烯醛、乙腈、氰氢酸等许多聚合物副产物，它们被原料泵随稀硫铵液一起抽到蒸发器。随着稀硫铵液的进料量增加，在蒸发器结晶室内聚积的聚合物也增多。生产中经常依靠清理聚合物使聚合物和硫酸铵溶液分离，即通过蒸发器结晶室上部互成120°角的三个净化泵轮流将聚合物溶液抽出，在母液槽内进一步分离，聚合物随之通过溢流线进入聚合物混合罐，与生化装置送来的含氰废水搅拌混合后进行焚烧，饱和硫铵液返回蒸发器继续循环提浓。

硫铵装置的硫铵产品执行（国标）GB/535-1995中的合格品标准：含氮量（%）≥20.5；含水量（%）≤1.0；含游离酸（%）≤0.2；产品外观为白色微带黄颜色的晶体。

一、蒸发器系统中聚合物的分离情况

硫铵液在蒸发器内减压条件下进行蒸发，蒸发器底部温度保持在75-78℃，随着原料稀硫铵液不断的进入，聚合物含量也不断增加。当蒸发器内硫铵液密度达到1.2g/cm3时，随着原料液的循环运行，聚合物也进入蒸发器内结晶室，由于硫铵与聚合物比重不同，聚合物漂浮在硫铵液的上部，由蒸发器净化泵连续抽出送至母液槽内，硫酸铵溶液在母液槽下部经过隔板后溢流进入母液槽缓冲罐，由母液泵送至蒸发器加热器，上部聚合物溶液溢流至聚合物混合罐，经生化废水稀释后送至生化焚烧炉。

随着硫铵装置稀硫铵液处理量的日益增加，蒸发器内聚合物分离效果已不能满足装置长周期生产运行的需求，经常发生蒸发器循环管堵线的情况，尤其是自从去年丙烯腈车间更换催化剂之后，处理循环管的频次增加了，由原来的三个月一次到现在的至少20天左右就清理一次。物料线频繁发生堵塞，硫铵产品化验数据中游离酸含量逐渐增加，最终导致蒸发系统的退料、碱洗，造成了大量能源和硫铵液的浪费。

二、循环管堵线的原因分析

（一）人为因素

在节假日或者是为了减少夜晚的劳动量，有的班组人员在白天多出料，人为随意的增大产量。进入蒸发器内的原料稀硫铵增多，随之聚合物也越聚越多，聚合物本身粘度大、不易流动，时间一长，很容易造成循环管堵。

（二）蒸发器压力、温度波动大

清理聚合物是通过三台互成120°角的净化泵抽出送至母液槽，因进入蒸发器的原料量和母液槽容积的限制，每次只能启动一台净化泵，由于在蒸发器结晶室上部的聚合物粘度大、流动性差，为保证蒸发器内聚合物分离效果，所以需要每天切换一次净化泵，期间还要对净化泵进行蒸汽吹扫，将硫铵料粒和聚合物混合物吹至蒸发器内。在管线吹扫过程中，大量高温蒸汽进入蒸发器结晶室，造成蒸发器内负压环境被破坏，物料温度迅速上升至100℃，使漂浮在硫铵液上方的聚合物又重新被溶解，入口管线吹扫操作结束约30分钟后，蒸发器内压力和温度才能恢复到正常工艺操作范围。随着净化泵切换次数的增加，被溶于饱和硫铵液中的聚合物越聚越多，长时间就会导致物料线频繁发生堵塞，最终需要停工进行蒸发系统的退料、碱洗，使生产成本和能耗大大增加。

（三）设备设计的限制

蒸发器内部结构以及相关机泵运行、操作情况不足也会导致蒸发器循环量小，长周期运行，最终导致循环管堵塞。

三、解决措施

1.车间制定处理循环管的应急预案，进行管线处理时，严格按照操作卡执行工作。从技术人员到班长层层落实生产管理制度，并将制度规定和员工的工资、奖金考核挂钩。根据丙烯腈来料，严格控制每个班的产量，每班出料量以生产标准为准，不得多出，欠产量的每班最多补20袋，多出的留给下一个班。

2.逐渐延长净化泵的切换频次及硫铵产品化验统计，净化泵切换周期延长后使蒸发器结晶室内保持较稳定的聚合物分离环境，减少了过饱和硫铵溶液中聚合物的融入量，也保证了生产过程中产品的质量。

3.适当增加清理聚合物的次数，并要求在捞取聚合物时当班操作人员必须到现场巡视，及时发现问题并解决。

4.每周至少启动一次母液槽搅拌器，并将其划入车间每周工艺台帐中来落实，以增加聚合物的分离效果。

5.根据实际产量，控制吹扫净化泵和进入蒸发器加热器的蒸汽量，使蒸发器系统的真空度不至于剧烈波动，也大大降低了能耗。

总结

硫铵装置自开工以来，循环管堵线就一直是个棘手的问题，伴随着生产时有发生，在处理循环管的过程中，导致停工影响产量，不仅增强了工人的劳动量，也造成了能源的浪费。环管堵线问题是一项长期工作，本文结合生产实际对其形成原因和解决方案进行深入剖析，对于实际生产具有指导意义。

参考文献：

[1]《大庆炼化公司聚合物一厂硫铵装置操作规程》2010版