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影响废碱液湿式氧化设备长寿命运行的因素
白色的
黄油含量高会导致反应器过热、关键仪器故障和热交换器结垢
这些都是影响废碱液湿式氧化装置运行周期的主要因素。
找出了一些影响因素,并提出了改进或解决措施,延长了装置的运行周期。
[关键词] 废碱液湿式氧化;长周期;高黄油含量;关键仪器
仪表故障;热交换器结垢
中图分类号:X783 文献标识码:A 文章编号:
1009-914X (2015) 15-0010-02
废碱液湿式氧化装置作为120万吨/年乙烯
改扩建项目配套工程主要是处理乙烯碱洗塔排放。
设计处理废碱液能力为16万吨/年。
废碱液湿式氧化工艺利用空气中的氧气作为氧化剂。
在一定的反应温度和压力下,废碱液中的硫化物被氧化成硫代硫酸盐。
硫酸盐、硫酸盐,明显降低碱溶液的COD。
废碱液湿式氧化装置自2012年7月运行以来,该装置
暴露出了很多问题,尤其是黄油含量高、关键仪器故障、
热交换器结垢等问题较为突出,本文重点针对废碱液湿式氧化装置
分析讨论存在的问题,提出相应的对策,延长安装时间。
设定的操作周期。
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1 废碱液湿式氧化工艺概述
1.1 工艺原理
湿式氧化工艺利用空气中的氧气作为氧化剂。
一定的反应温度(100-200℃)并保持反应器内的水为液相
在反应压力(0.2-3.5MPa)下,废碱液中的硫化物被氧化成硫
盐与硫代硫酸盐的主要反应方程式如下。
2Na2S+2O2+H2O-->+2NaOH
+2NaOH+2O2-->+H2O
1.2 工艺流程
废碱液从废碱液缓冲罐通过高压泵加压至反应器入口压力。
该液体与压缩机提供的压缩空气混合,形成双相液流。
两相液体经进出口热交换器预热后,流入立式反应器。
为了维持反应器的反应温度,湿式氧化工艺必须引入高
使用高压蒸汽作为附加热源。
当气相上升时,就形成混合物。
混合后,氧气迅速溶解到液相中,发生氧化反应。放热反应增加
调节反应器的温度以达到该工艺的操作温度。
氧化后的液体、气体和残余空气通过进出口热交换器预热。
碱溶液和空气的混合物在工艺冷却器中冷却。冷却后,反应器
氧化物经主压力控制阀减压后进入气液分离器进行气液分离。
最后气体进入CPI尾气处理设施,液相进入废碱液产品缓冲罐。
1.3 过程指标
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1.3.1 原料指标
该装置的原料为废碱液和含硫废水,废碱液来源于现有的
新建乙烯装置、新建汽油加氢装置是含硫废水的来源。
混合原料组成如表1所示。
1.3.2 运行参数
2 影响装置长期运行的因素
2.1 废碱液中黄油含量高
废碱液湿式氧化装置自运行以来,多次出现来料废碱液
油中黄油含量高的问题。虽然该装置设有废碱液缓冲罐,用于黄化
但由于乙烯废碱液中黄油的密度较大,存在乳化现象,
除黄油效果不理想,造成黄油进入反应釜,造成反应釜飞料。
温度导致设备联锁并停止。
对策:
(1)将反应温度由200℃降低至190℃。
废碱液中S2-的氧化比较容易,且其去除率随反应温度的升高而提高。
当反应温度达到150℃时,温度的影响开始减缓。
当反应温度为180℃时,S2-的去除率接近100%[1]。
油中油脂的反应速度随着温度的升高而增大。
低反应温度可在废碱液中油含量略超标时维持装置
反应器运行及出水指标仍能满足设计指标
(S2-然而,这种措施有局限性。当废碱液中的黄油含量特别高时,
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当气温较高时,即使完全停止S40蒸汽,废碱液仍然会与油发生反应释放热量。
这导致反应堆温度逐渐上升,最终触发联锁关闭。
(2)向废碱液缓冲罐内加入洗涤油。此方法针对的是废碱液中的黄油。
含量特别高,不易分层。组织废碱液缓冲罐自循环
工艺,在废碱液罐泵入口处注入少量加氢汽油,利用加氢汽油
将黄油溶解在废碱液中,然后通过废碱液缓冲罐上的溢油口撇去
这种方法对于从废碱液中去除黄油特别有效,但它消耗
加氢汽油影响利润,只能作为应急措施。
(3)加强废碱液入厂监测。
联系上游装置调节、控制废碱液的质量。
采取以上措施后,近几次废碱液异常情况
在此条件下,废碱液湿式氧化装置仍能稳定运行,无
上述措施不能从根本上
解决问题最根本的办法是减少上游设备的黄油产量,并采用
黄油回收措施[2]。
2.2 关键仪器故障
废碱装置联锁装置众多,相互关联。
故障最终可能会导致绊倒。
错误指示跳动两次(联锁移除期间,流量计
其中还存在多条虚假指令。
OOP造成调节阀关闭,造成分离器液位高并联锁
跳下车一次。
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对策:(1)加强对重要仪表、控制阀门等的定期检验。
和维护,以减少由于仪表故障而跳闸的概率;(2)压缩
建议将气流联锁改为 2 出 2(流量
以减少由于仪器错误指示而导致设备跳闸的机会。
2.3 热交换器结垢
工艺冷却器结垢,造成冷却后废碱液温度高,影响装置
该装置长期运行于2012年7月起投入运行。
冷却器用高压水清洗三次,收集的水垢样品进行分析,结果表明
水垢样品中含有较多的碳酸钙、碳酸镁。
当废碱液缓冲罐液位低时,引入淡水(淡水取样分析,
检测结果显示,淡水总硬度为1.5mmol/l。
这些离子在高温下与酸根结合,生成碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等沉淀物。
形成沉淀,从而形成水垢。
对策:(1)合理平衡废碱液缓冲罐液位,及时调整
负荷,尽量不要向废碱液缓冲罐中加入淡水。(2)研究与示范
使用淡化水替代启动、关闭和水箱补充所用的淡水的可行性,
从根本上避免了水垢的形成,提高了换热器的运行周期。
3 结论
分析了影响废碱液湿式氧化装置长周期运行的因素。
分析找出上述问题的原因及解决措施,延长装置的运行。
線循環。
参考文献
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[1] 范晓晖. 乙烯裂解废碱液湿式氧化处理. 水处理技术,
2006(6)。52-54。
[2] 黄杰. 茂名乙烯装置废碱液处理技术. 乙烯工业, 2010, 22
(1).39-42。