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煤气水脱酚改造前后性能探析

文档作者：徐跃东陈雪峰刘卫华王飞文档来源：河南省煤气化公司义马气化厂		点击数：	更新时间： 2021年03月11日
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煤气水脱酚改造前后性能探析
徐跃东陈雪峰刘卫华王飞（河南省煤气化公司义马气化厂472300）
摘要：该厂属于煤化工行业，从2001 年投产以来，不断对生产装置进行优化改造，企业发展牢记节能减排、环境
保护、造福百姓。本文主要就企业生产过程中涉及到煤气水脱酚装置前期运行及对装置进行优化改造后对比分析，探
讨研究煤气水脱酚的效果应用。
关键词：煤气水脱酚改造性能
前言：
煤炭气化过程会产生煤气水中含有酚，酚回收装置的主要
任务是采用萃取和精馏的工作原理，回收煤气水中的粗酚，为下
游工艺污水生化处理奠定良好的基础。酚回收效果直接影响着
工艺污水处理达标排放，同时也影响着企业的经济效益。我厂
2001 年投产，酚回收一直运行尚可，后来在2010 年企业推行对
标管理，发现装置运行效果与同行业比较仍有优化的潜力，2010 年提出改造计划，2011 年实施完成，下面我将对煤气水脱酚改造
前后进行对比分析探讨。煤气水处理的结果直接影响着我们的
生产、环境以及人身健康。提高装置的运行效果，污水处理达标
排放。
一、煤气水脱酚装置改造前
（1）运行情况不很理想，其主要原因为CO2 不能有效脱除，
经常造成系统内碳铵结晶堵塞换热器，影响精馏操作。为改善水
塔脱氨运行效果，操作中利用增加液碱使用量来控制指标，但液
碱消耗量大、运行不经济。在目前工艺下，酚水萃取后的PH 值高
一般在对萃取效果的影响大，还会造成系统内严重结垢，总酚在
1.3g/L 左右，氨氮300mg/L 左右。出水指标偏高造成酚水不能正
常外送，经常在900b# 系统内部进行循环，既浪费了能源，900b# 外送水指标偏高对526# 污水处理影响严重，经常造成SBR 池受
到冲击，工况恶化、处理负荷降低。
（2）为了降低出水指标，经常增加水塔的操作负荷，侧汽提
口有部分异丙醚带出，导致了萃取剂耗量增加；大量水蒸汽连同
酸性气、氨蒸汽一起被汽提，回收的氨水浓度偏低、产量高，影响
我厂污水平衡工作。
二、改造方案：
（1）对现有90bK01 脱酸塔10 块塔盘进行改造，选择理想的
塔盘形式，提高脱酸塔的脱酸效率。
（2）在900b# 增加一个脱氨塔。脱氨塔按照脱酸塔之后的工
艺流程进行考虑设计：脱氨塔负荷按照75m3/h 设计；90K01 脱酸
塔入口来料酸性气含量20g/l，处理后出口臆100ppm；新增脱氨
塔入口氨含量6-10g/l，出口控制在100mg/l 以内,脱酸脱氨后酚
水PH 值接近7。
三、项目改造目标
（1）煤气水脱酚负荷按照75m3/h 设计；脱酸塔出口CO2臆
100ppm。
（2）煤气水脱酚负荷按照75m3/h 设计；出口控制氨氮臆
100ppm,脱酸脱氨后酚水PH 值接近6.5-7.5 之间。
四、改造后效果
1. 在改造后48 小时性能评测期间，900b# 脱氨塔考核项目
除负荷达到了75m3/H 外，其余均未达到考核标准。
2. 不过在考核期间脱氨塔，根据日常操作经验采用了两种
操作模式即：（1）8-24 时脱氨塔提压操作，查看分析数据。（2）0-8 时以系统稳定运行为主，脱氨塔压力维持在200-230kpa 根据这
两组分析数据相比较，以达到确定系统较为理想的运行状态。
3.具有代表性的运行数据及DCS 数据趋势与分析数据对比
分析如下：
a.脱酸塔48 小时性能考核、脱酸塔出口脱除率指标分析：
（1）在同一水质情况下CO2 含量波动较大，操作控制可能存
在问题。
（2）脱酸塔改造后塔盘的操作弹性相应减小，在高负荷情况
下塔釜蒸汽量不稳，运行过程产生液泛。
b.脱氨塔48 小时性能考核、脱氨塔出口脱除率指标分析：脱
酸塔在提压操作中，系统不能稳定运行。造成指标波动较大。
五、改造后性能分析
1. 出水指标总原因分析
性能考核期间氨氮、PH、总酚波动较大主要原因有在性能测
试期间能够观察脱氨塔的运行性能，做过多次调整试验。
（1）采用白班、小夜班提压操作，大夜班以系统稳定运行为
主，两种操作方法考核脱氨塔在不同操作压力下处理能力，所以
反应出出水指标波动。
（2）调整过两次脱氨塔蒸汽使用量，为保证脱氨塔再沸器处
在最大热负荷状态，影响了出水指标。
（3）调整过两次脱氨塔加碱使用量，加减不均匀，未连续加
减，影响出水指标。
（4）为了能够提高脱氨塔的塔顶温度，采用过较少回流比得
操作。
2. 醚、碱消耗量分析
（1）醚耗：12 月15 日10 时B03 补醚10.8-15.1%90b-B06 槽
液位50.9%。12 月17 日17 时B03 补醚10.8-15.1% 90b-B06 槽
58.5%，从以上数据可以得出大约耗醚0.576 吨，处理煤气水
4070 吨，单位吨耗醚：0.1415kg/T，较改造前0.45 kg/T，取得了很
好的节能效果。
（2）碱量使用量也随之明显减少。
3. 个别理想指标分析
脱氨塔CP03X 压力在220 左右时系统运行较为稳定，脱氨
塔出水指标正常。
结论
脱氨塔压力维持在220kpa 左右系统运行较为稳定。系统不
加碱的情况下，氨氮指标可以控制在200-300mg/L，脱氨塔出水
PH 控制在7.5-8.5 之间。系统加碱的情况下，氨氮可以降至
100mg/L 以下，但PH 会升高影响到醚的萃取效果总酚、COD 偏
高。脱氨塔压力维持在300kpa 以上时，系统运行不稳定。主要表
现为脱氨塔塔顶氨蒸汽去水塔塔釜再沸器流量FI90bCF04X 波
动较大，塔顶氨蒸汽不能正常进入水塔再沸器内，存在阻汽现象
一分罐分离效果不好，引起脱氨塔塔压波动。水塔再沸器热源减
少90bCT022 温度降低，影响水塔的分离效果，各项指标不易控
制。大幅的塔压波动容易引起运行泵汽蚀不打液，威胁安全稳定
运行。中压蒸汽大幅波动情况下影响了脱氨塔稳定运行。提压操
作后系统不能较为平稳运行，在设计上仍存在一定问题。
作者简介：陈雪峰（1975），女，工程师，河南河南省煤气化
公司义马气化厂，常年从事煤化工生产技术管理工作。
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