硫氢化钠生产工艺改进

2012-09-18侯丽平

天津化工 2012年5期

关键词：硫化钠真空泵井水

侯丽平

（天津渤天化工有限责任公司钡盐厂，天津 300480）

硫氢化钠生产工艺改进

侯丽平

（天津渤天化工有限责任公司钡盐厂，天津 300480）

主要介绍了硫氢化钠的用途、生产原理以及影响反应的主要因素，并对现有工艺从用水流喷射真空泵组代替水环真空泵组、硫化氢吸收系统用循环水代替一次井水两方面进行工艺改进，降低了生产成本，同时减少了污水排放，并指出下一步的工艺改进设想。

硫氢化钠；硫化氢；工艺改进

硫氢化钠在染料工业用于合成有机中间体和制备硫化染料的助剂，在制革工业用于生皮的脱毛及鞣革，在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫，在采矿工业大量用于铜矿选矿，在人造纤维生产中用于亚硫酸染色等，是制造硫化铵及农药乙硫醇半成品的原料，还用于废水处理等。

硫氢化钠的生产工艺比较成熟，但随着多种经济形式的发展和竞争日益激烈，要求尽可能降低投入而生产出高质量、更多的产品。渤天化工有限责任公司对硫氢化钠生产工艺作了进一步的研究，尤其是用水流喷射真空泵组代替水环真空泵组和硫化氢吸收系统用循环水代替一次井水两方面进行了探讨和改进，取得了良好的经济效益[1]。

1 反应原理

硫氢化钠是用液碱吸收硫化氢制成的。反应式如下：

硫氢化钠的吸收过程是在负压下进行的，反应实质上分两步进行，首先是氢氧化钠吸收硫化氢生成硫化钠：

当硫化钠吸收饱和后，继续吸收硫化氢生成硫氢化钠：

烧碱吸收硫化氢是在气液相中进行的，一分子H2S与一分子烧碱反应，反应速度快，当硫化钠接近饱和时，因有结晶形成，而使反应呈粘稠状，流动性大大减小由于反应热使溶液温度升高，此时，反应速度大大减慢，硫化钠吸收硫化氢的速度也较前段慢，至硫氢化钠接近饱和时，反应速度更慢，往往H2S气体不能完全吸收。

2 影响反应的主要因素

2.1 原料浓度

氢氧化钠浓度，对硫氢化钠的生成有直接影响，液碱浓度只能制成低含量的硫氢化钠。要保证硫氢化钠的含量必须保证烧碱浓度。

2.2 反应温度

因吸收H2S反应是放热反应，随着吸收反应的进行，温度不断升高，因此吸收罐必须加冷却，不断移出反应生成热，以保持反应速度和提高硫化氢的吸收率。

3 工艺改进

3.1 用水流喷射真空泵组代替水环真空泵组。我分厂使用的水环真空泵型号PMK-3，由于能耗高、设备落后、检修频繁造成费用过高，鉴于此我们分厂决定对它进行淘汰更新，采用型号RPP-1000水流喷射真空泵进行改造。通过改进后，节约电费用17万元/a，节约水费用7万元/a，节省检修费用费用7万元/a。

3.2 硫化氢吸收系统用循环水代替一次井水。在硫化氢使用的反应器为夹套式换热器，夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。当用蒸汽进行加热时，蒸汽上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。因吸收H2S反应是放热反应，随着吸收反应的进行，温度不断升高，会影响反应向生成硫氢化钠的方向进行，为了将低反应温度，我厂硫化氢车间生产主要用用水作为吸收硫化氢罐冷却介质，井水一次性使用外排，没有回收利用。吸收硫化氢冷却水出口温度较高，进口温度18℃出口温度65℃；水循环泵使用水进口温度18℃出口温度22℃。为了维护正常的生产运行，放入地沟，增大了排污量。为了降低生产成本，通过分析知道通过一定的措施回收利用吸收硫化氢冷却水和水循环泵使用水，使其能够达到循环利用的目的。必要时补充少量井水，进一步降低氯化钡井水消耗与生产成本。

改造所需设备、管线及材料见表1。

施工费用天津渤天化工有限责任公司钡盐厂自己承担。

经济效益分析：经过回收利用后，每天节约生产用水大约在200t左右，一年节约生产用水72000t，价值约43.2万元。回收装置需要启动5.5kW电机两台，2.2KW电机一台，每天运行20个h，每年需用电95040度，价值约5.7万元，由于所用设备几乎都是利旧设备，成本很低每年可节约生产成本37.5万元。

表1

4 下一步改进设想

采用电机变频器节能，电机系统在设计过程中都留有一定的余量。这些电动机大多在低电能利用率下运行，耗电量过大，浪费严重。采用变频器进行变频调速可使电动机处于高效运行状态，是最佳的调速和节能方式。用于风机、泵类等负载，可达50%的节能率；用于其他工艺要求调速的负载，也可获得10%～40%的节能效果。设备转速降低后，可减少磨损，延长使用寿命，获得可观的间接经济效益[1]。