(包钢(集团)公司 焦化厂，内蒙古 包头 014010)
摘 要：文章介绍了气浮除油在包钢焦化厂AS工艺中的应 用和在富液系统中的完善，指出：气浮除油改善了氨水系统带油严重的生产难题，减少了换 热器等设备的堵塞机率，并可有效提高煤气净化的运行效率，创造一定的经济效益。
关键词：气浮除油；AS工艺；煤气净化；包钢
中图分类号：TF703(226) 文献标识码：A 文章编号 ：1007—6921(2009)17—0097—02
包钢焦化厂 现有三套煤气净化系统，处理煤气量分别为5万m3/h、10万m3/h和8万m3/h 。其中，5万m3/h和8万m3/h煤气净化系统均采用HPF法脱硫脱氰工艺，而10万m3/h煤 气净化系统则采用的是AS法脱硫脱氰工艺。由于AS工艺是在20个世纪80年代末期从德国引进 的工艺，因此在原设计中，并没有气浮除油装置。近几年，随着运行时间的增长，系统带油 现象日渐突出，已影响到AS系统的正常运行，为此，包钢焦化厂于2006年在氨水系统引进了 气浮除油，在很大程度上解决了氨水系统带油严重的问题,今年,又开始在富液系统增加气浮 除油,目前正在进行设备的安装。
1 气浮除油在氨水系统中的应用
1.1 氨水系统工艺流程
由气液分离器分离出的焦油和氨水进入机械化澄清槽，在此，通过沉降分离，焦油进入焦油 中间槽，氨水进入氨水中间槽，之后由循环氨水泵抽出用作喷洒焦炉煤气，多余部分由一条 支路进入剩余氨水槽中。剩余氨水槽共有两台，其中一台作为满流槽。剩余氨水在此经过静 置初步除油，然后由泵送往剩余氨水砂石过滤器(2台)中进行除油，再入洗涤单元的脱硫 塔与煤气逆流接触吸收煤气中的氨、硫化氢和氰化氢。
1.2 气浮除油应用前存在的问题与原因分析
1.2.1 液体介质管道、换热器堵塞现象严重
因氨水系统带油严重，使流体流速降低，油类物质沉积在换热器和管壁上，降低了换热器的 换热面积，对于列管式换热器来说,增加了检修频率；对于螺旋板换热器来说，只能更换， 增加了检修费用。
1.2.2 洗涤两塔阻力增大
氨水与煤气是通过填料表面形成的液膜进行充分接触的，由于氨水含油量大，填料上富集了 许多油类物质，气体流速降低，致使塔阻力上升，严重时需要更换填料。
1.2.3 影响洗氨脱硫效果
氨水带油，使得部分填料表面被油类物质封住，煤气与液体不能充分接触，进而影响洗氨和 脱硫效果。
1.2.4 增加塔、槽的清掏频率
因很多焦油沉积在洗涤塔、蒸氨塔及富液槽内，这些设备需要定期清掏。
1.3 气浮除油在氨水系统中的应用及实施方案
1.3.1 气浮除油的工作原理
气浮净化分离机是利用射流的方式设法在水中产生大量的微气泡,使其粘附于絮体,造成整体 比重小于液体的状况,根据浮力原理使絮体浮出水面,实现固液分离,从而分离出水中污染物 。
1.3.2 实施方案
我们在剩余氨水砂石过滤器前增加了一套剩余氨水除油设备—气浮净化机，剩余氨水先通过 气浮净化机除去大部分焦油，再进入砂石过滤器进行二次除油。考虑到现场的工艺条件,安 装通过计算，拆除了氨水泵房上面3台空气冷却器，并在原地安装一台FJL60型射流气浮净化 机。从循环氨水泵出口引一条管路作为剩余氨水进入气浮净化机中，除掉的焦油由气浮净化 机上部引出进入地下槽或中段冷凝液槽，下部引出除油后的剩余氨水进入剩余氨水 槽，由泵输送至砂石过滤器中进行二次除油。另外，由于剩余氨水量来量不稳，我们在入气 浮净化机的入口管道上安装了一条直接通往剩余氨水槽的管路，以保证氨水系统的稳定运行 。
为了防止收油管道发生堵塞现象，我们在收油管道上加装了两条伴热蒸汽管和一条吹扫蒸汽 管(如下图所示)。
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1.4 应用后效果
1.4.1 剩余氨水含油指标降低
气浮除油装置投用以后，我们进行了多次取样化验，含油指标明显好转。部分化验结果如下 表所示：
1.4.2 换热器堵塞机率大幅降低
经过两年多的运行,换热器堵塞现象明显降低,维修费用大大减少。
1.4.3 塔、槽放空系统放油量减少，堵塞机率下降
在气浮除油装置投用之前，塔、槽放空必须连续放，否则就会发生堵塞现象，但放空连续排 放会使大
量放空液又重新进入系统,增加了蒸氨负荷,浪费了大量蒸汽。气浮除油装置投用以 后，塔、槽放空不用再连续排放，堵塞机率明显下降，同时降低了蒸汽消耗，提高了废水质 量，另外还降低了职工的劳动强度，优化了现场环境。
2 气浮除油在富液系统中的完善
2.1 富液系统运行中存在的问题及影响
在AS脱硫洗氨流程中,产生的富液中含油等杂质很多，造成设备堵塞，影响洗涤效果等后果 。①板式换热器频繁拆洗更换。由于堵塞换热器频繁清洗、检修更换，这些堵塞物一旦堵塞 换热器很难清除，约3个月拆洗更换一次，每一次清洗检修每台大约需半个月时间。②洗涤 工段螺旋板式换热器堵塞严重，一旦堵死就不能再使用，只能更换新的换热器。③由于换热 器堵塞，循环洗涤量小，造成AS脱硫洗氨效果差，影响出厂煤气质量(主要是H2S、NH3) 、硫磺收率等。而且由于换热器堵塞，贫液温度高，贫液管道及贫液冷却器腐蚀严重，需经 常停产检修。④系统能耗增大。由于富液中含油大，蒸氨塔放空不得不连续排污(否则堵塔 )，排污液回到系统中，增加了整个系统的负荷，能耗大。⑤增加了富液槽、蒸氨塔、尾气 冷却水槽掏渣的次数。⑥影响蒸氨废水的质量。
2.2 气浮除油在富液系统中的应用与完善
根据气浮除油装置适用范围广、能耗低、操作维护容易和在氨水系统成功应用等原因，包钢 焦化厂今年开始在富液系统增加气浮除油装置，使从脱硫塔中部产生的富液先通过两台气浮 除油净化机除油后再进入富液槽，由泵抽出经砂石过滤器二次除油后送往脱酸蒸氨单元。
3 经济效益
板式换热器频繁清洗更换，约每三个月一次。板式换热器120片的有4台、36片的有4台；衬 垫每片321元。年材料费消耗为：
321×［(120+1)×4+(36+1)×4］×12/3 ≈81万元
螺旋板换热器堵塞严重，每台碳钢螺旋板式换热器10万元左右，若按生产要求每年需更换3 台换热器。年设备购置费用为：10×3=30万元
蒸氨塔放空连续排污，每座塔排污液约6t/h，排污液再回到系统中重复蒸馏，每吨排污 液多耗蒸汽约0.18t，共计4座蒸氨塔，年蒸汽消耗量为：0.18×6×4=4.32t/h蒸汽按0.4MP a饱和蒸汽计算，焓值为2 747.5kJ/kg，按包钢内部价格计算，蒸汽热价值25元/GJ，年消耗 蒸汽价值为：
10×4.32×103×24×365×2747.5×10-6 ≈260万元
合计：81+30+104=371万元
通过以上计算可以得出，一年可创经济效益371万元。
4 结束语
通过在AS工艺中引进气浮除油，可以大大改善AS系统的带油问题,减少设备的堵塞机率,同时 可提高煤气净化系统的运行效率,保证出厂煤气质量及硫磺回收率,此外可降低设备费用、检 修费用和能耗，创造一定的经济效益。