摘要：尿素工(gong)(gong)藝冷(leng)凝(ning)液在(zai)回(hui)(hui)收(shou)過(guo)程(cheng)中由于(yu)電導(dao)(dao)率(lv)高、與生水混合(he)(he)，易形(xing)成膠(jiao)狀物，導(dao)(dao)致(zhi)生水過(guo)濾器頻繁反洗(xi)，浮動(dong)床壓(ya)差增加等故障(zhang)。為查明形(xing)成膠(jiao)狀物的(de)原因，解決回(hui)(hui)收(shou)過(guo)程(cheng)中的(de) 問題 ，采(cai)取(qu) 工(gong)(gong)業 小試的(de)辦法,確定了合(he)(he)理回(hui)(hui)收(shou)流程(cheng)，并運用在(zai)工(gong)(gong)業實(shi)踐(jian)中，對同類型大化肥 企業 尿素工(gong)(gong)藝冷(leng)凝(ning)液回(hui)(hui)收(shou)具(ju)有借鑒意義。

關鍵詞：尿素工(gong)藝冷凝液 膠狀物 回(hui)收 流程

中石化九江分公司(si)化肥(fei)廠是一套采用謝(xie)爾(Shell)渣油氣化制(zhi)氨(an)、斯(si)那(nei)姆(Snam)氨(an)汽提(ti)生產尿(niao)素(su)(su)的(de)大型(xing)化肥(fei)企業。其尿(niao)素(su)(su)工藝(yi)冷凝液經過尿(niao)素(su)(su)裝置附(fu)設(she)(she)的(de)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理設(she)(she)施預(yu)處(chu)(chu)(chu)理，送往水(shui)處(chu)(chu)(chu)理裝置二級(ji)除(chu)鹽系統除(chu)鹽后，直接作(zuo)為(wei)高(gao)壓(ya)鍋(guo)爐給水(shui)使(shi)用。但自投產以來，經處(chu)(chu)(chu)理后的(de)廢(fei)水(shui)由于電導率高(gao)，以及(ji)在(zai)回收過程中形成膠狀物等原因，不能正常回收利用。既(ji)浪費了水(shui)資源(yuan)，又污染了環(huan)境。國(guo)內同類(lei)型(xing)化肥(fei)企業也未較好利用，有(you)的(de)直接排(pai)放，有(you)的(de)高(gao)質低(di)用作(zuo)為(wei)低(di)壓(ya)鍋(guo)爐給水(shui)。

1. 問題的(de)提出(chu)

為回(hui)(hui)(hui)收尿素(su)工(gong)藝冷凝液(ye)，該(gai)廠曾經過(guo)3次更改(gai)回(hui)(hui)(hui)收流程，但均未取得較好效果(guo)。2000年6月份(fen)將工(gong)藝冷凝液(ye)與(yu)生水(shui)混合經過(guo)生水(shui)過(guo)濾器(qi)和一級(ji)除鹽(yan)系統(浮動(dong)床)處理(li)后進入混床。回(hui)(hui)(hui)收前生水(shui)過(guo)濾器(qi)周期制水(shui)量可以達(da)到(dao)3×104t以上，回(hui)(hui)(hui)收后批量只能達(da)到(dao)5000t,生水(shui)過(guo)濾器(qi)頻(pin)繁反(fan)洗，回(hui)(hui)(hui)收失敗。

2000年8月工藝冷凝液進(jin)入一級除鹽系統前，首先(xian)進(jin)入活性碳過(guo)濾(lv)，除去大部(bu)分有(you)機物及尿素后進(jin)入生(sheng)水過(guo)濾(lv)器(qi)。回收(shou)后生(sheng)水過(guo)濾(lv)器(qi)仍然存(cun)在頻繁反洗的現象，其間向(xiang)生(sheng)水過(guo)濾(lv)器(qi)投加殺菌劑處理(li)也(ye)解(jie)決不了問題，第二次回收(shou)失(shi)敗。

2001年3月(yue)份在(zai)活(huo)性碳過濾器內裝填部分樹脂，工藝冷凝液經過活(huo)性炭過濾后直接(jie)進入浮(fu)動床(chuang)，回(hui)收不到(dao)半月(yue)時(shi)間，在(zai)浮(fu)動床(chuang)陽床(chuang)底(di)部發現淡黃(huang)色的(de)膠狀物(wu)，從(cong)而引起陽床(chuang)壓(ya)差(cha)增大，并且對樹脂產生了污染(ran)，被迫(po)停止(zhi)回(hui)收。

2.原因(yin) 分析

膠(jiao)狀(zhuang)物(wu)形成的(de)因素有(you)兩個(ge)，一個(ge)是尿素工(gong)(gong)藝冷凝(ning)(ning)液PH值在(zai)5.5左右，對設備管(guan)道(dao)腐(fu)蝕性強(qiang)，尿素工(gong)(gong)藝冷凝(ning)(ning)液中Fe3+含量高，含量達34.4mg/l(具體水質(zhi)見(jian)表1)。另一個(ge)因素可(ke)能是生(sheng)(sheng)水中的(de)腐(fu)殖酸引起的(de)，因腐(fu)殖酸呈膠(jiao)體性質(zhi),而工(gong)(gong)藝冷凝(ning)(ning)液與(yu)(yu)生(sheng)(sheng)水混合后,Fe2+、Fe3+與(yu)(yu)生(sheng)(sheng)水中OH-容易(yi)生(sheng)(sheng)成Fe(OH)2、Fe(OH)3,該膠(jiao)體顆粒具有(you)較強(qiang)的(de)吸附性, 腐(fu)殖酸就很容易(yi)吸附其上形成膠(jiao)狀(zhuang)物(wu)。該膠(jiao)狀(zhuang)物(wu)與(yu)(yu)樹(shu)脂混在(zai)一起，增加生(sheng)(sheng)水過濾器與(yu)(yu)浮(fu)動(dong)床運行壓差。

表1：尿素(su)工藝冷凝液水質(zhi)表

3.合理流程確定

既然尿素工藝冷凝(ning)液與生水混(hun)合(he)形成膠狀物，可(ke)以(yi)按照(zhao)兩種思(si)路進行工業(ye)小試，一種與透(tou)平冷凝(ning)液混(hun)合(he)，一種是避(bi)開與生水混(hun)合(he)，用(yong)浮動(dong)床(chuang)單獨(du)處理(li)工藝冷凝(ning)液。

3.1 尿素工藝冷(leng)凝液進入透(tou)平冷(leng)凝液系統試驗(yan)

1—除鐵(tie)過濾器; 2—前(qian)置陽床; 3—混合床

圖(tu)1：與透(tou)平冷凝液混(hun)合處(chu)理(li)工業試驗流程(cheng)

按照圖(tu)(tu)1流程(cheng)進行回(hui)收(shou)(shou)(shou)試驗，混床運行至72h電(dian)導超標(混床出水電(dian)導≤0.2μs/cm),回(hui)收(shou)(shou)(shou)工(gong)藝冷凝液3600t，混合床運行批量為1.3×104t。在回(hui)收(shou)(shou)(shou)過程(cheng)中，前置陽床很快被穿透(tou)，電(dian)導迅速上(shang)升至23 μs/cm。回(hui)收(shou)(shou)(shou)期間混床電(dian)導率變(bian)化趨勢見圖(tu)(tu)2。

從(cong)圖2可看(kan)出，在(zai)0~40h內(nei)，混(hun)(hun)合床(chuang)電導率(lv)穩(wen)定(ding)在(zai)0.06μs/cm,在(zai)40~48h內(nei)電導率(lv)急劇上(shang)升，通過(guo)對混(hun)(hun)床(chuang)反洗分層(ceng)混(hun)(hun)脂后(hou)，又能維持運(yun)行15h。通過(guo)反洗可將混(hun)(hun)床(chuang)中陰樹脂吸(xi)附的(de)CO2暫時(shi)洗脫，但隨(sui)著(zhu)運(yun)行時(shi)間的(de)延長(chang)，CO2累計作用使得反洗失去(qu)作用，加(jia)之前置(zhi)陽床(chuang)易(yi)擊穿，電導率(lv)去(qu)除率(lv)低，從(cong)而加(jia)重了混(hun)(hun)合床(chuang)運(yun)行負擔(dan)，混(hun)(hun)床(chuang)周期制(zhi)水量下降幅度較大，再生(sheng)頻率(lv)增加(jia)，酸堿消耗劇增，回收幾(ji)乎(hu)沒有效益。

圖(tu)2：回收期間混床(chuang)電導率變化趨勢(shi)

3.2尿素工(gong)藝(yi)冷凝液單獨進入浮動床(chuang)系統試驗

將尿素工藝冷凝液按圖(tu)3流程單獨(du)引入浮(fu)動床(該床采用雙(shuang)層雙(shuang)室浮(fu)動床，原設計只處(chu)理生水)進行工業試驗。從回收(shou)的情(qing)況(kuang)來看，浮(fu)動床出口(kou)電導可(ke)降(jiang)至1.5μs/cm以下(脫(tuo)碳風機開(kai)停 影響(xiang)(xiang) 不大)，對后續混床沒有產生影響(xiang)(xiang)。電導率變(bian)化趨(qu)勢見圖(tu)8。

 1—除鐵過濾器;2—陽浮動(dong)床(chuang);3— 陰(yin)浮動(dong)床(chuang);4—混(hun)合(he)床(chuang)

圖3：浮動床回收工藝冷凝液流(liu)程圖

圖4：浮(fu)動(dong)床回(hui)收(shou)工藝冷凝液(ye)電導(dao)率變化趨勢

從圖4可看(kan)出(chu)，陰床(chuang)出(chu)口(kou)電(dian)導率(lv)穩定在1.6μs/cm，并且呈下降趨勢，電(dian)導率(lv)去除率(lv)達98%以上，經過陽(yang)床(chuang)和陰床(chuang)處理后，出(chu)水優于一級脫(tuo)鹽水水質，對(dui)混床(chuang)批量沒(mei)有影響。

4. 工業 應用 及效益(yi)估算

4.1工業應用(yong)效果

根據工業小試(shi)的(de)試(shi)驗結果，2003年9月對回(hui)收(shou)工藝冷凝(ning)液流程進行(xing)改造(zao)，增加除(chu)鐵過濾器(φ=1200mm,H=1000mm)、陽(yang)浮動床(chuang)(φ=1600mm,H=4000mm)、陽(yang)浮動床(chuang)(φ=1600mm,H=4000mm)。浮動床(chuang)采用單層單室，陽(yang)樹脂型(xing)號(hao)選用D001×7，陰(yin)樹脂型(xing)號(hao)選用201×7，裝(zhuang)填量分(fen)別為(wei)4m3。2003年10月投入(ru)運(yun)行(xing)，浮動床(chuang)出口(kou)電導率(lv)變化趨勢(shi)見圖5，浮動床(chuang)運(yun)行(xing)周期(qi)為(wei)40～48h,運(yun)行(xing)批量為(wei)2200t～2600 t。

圖(tu)5：浮動床電導(dao)率變(bian)化(hua)趨勢圖(tu)

從圖5可以看(kan)出：工藝冷凝液電導率(lv)在100～180μs/cm波(bo)動，陰床出口電導率(lv)≤10μs/cm，符合一級脫(tuo)鹽水標準。

4.2效益

一年按(an)300天 計算 ,則共回收冷凝液量Q =55×300×24=396000T,每噸(dun)按(an)1.5元計算,則可節約水(shui)費59.4萬(wan)元。

一(yi)年需再生次(ci)數為300×24/40=180次(ci)(浮動床運(yun)行批量2200T，即回(hui)收(shou)40小時再生1次(ci)),計算每(mei)(mei)次(ci)需消(xiao)耗600kg的(de)(de)30%鹽酸(suan), 400kg的(de)(de)30%NaOH.每(mei)(mei)年需消(xiao)耗酸(suan)108t, 每(mei)(mei)年需消(xiao)耗48T.每(mei)(mei)噸(dun)鹽酸(suan)按(an)780元計,每(mei)(mei)噸(dun)堿按(an)600元計,則每(mei)(mei)年消(xiao)耗酸(suan)堿費用為108×780+48×600=11.2萬元。

每(mei)年(nian)回收尿素(su)工藝冷凝液凈(jing)效(xiao)益為59.4-11.2=48.2萬元.

5、結語

(1) 尿素工(gong)藝冷凝液和生水混(hun)合進入一級脫鹽水系(xi)統會生成絮狀物(wu)。

(2) 尿(niao)素工藝(yi)冷凝液直接進入二級脫鹽系統(tong)導致混床出水(shui)電導提前超標，制水(shui)批量急劇下降。

(3) 尿素工(gong)藝冷凝(ning)液經(jing)除鐵處理后(hou)經(jing)陽浮(fu)、陰浮(fu)再(zai)經(jing)混床處理后(hou)完全可以達到回收要(yao)求(qiu)，并產生一定的 經(jing)濟 效益。

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