酸性气火炬筒结晶堵塞的分析与改进探讨
2016-11-29张世东牛闯周世昌
张世东++牛闯++周世昌
摘 要:本文通过对某石化企业酸性气火炬筒体结晶的原因进行分析,阐明氨盐结晶对酸性气火炬运行的危害,并对此提出改进方法,以避免类似情况再次发生。
关键词:酸性气火炬筒;结晶;堵塞;原因;探讨
中图分类号:TQ519 文献标识码:A
1.概述
某北方大型炼油厂冬季开工投产,但由于硫磺回收装置没能同步开工,上游联合装置塔顶产生的酸性气体无法送至硫磺回收装置进行处理,只能全部排向酸性气火炬系统进行无害化燃烧处理。
该酸性气火炬选择DN300,150m可拆卸火炬,距厂区3km,主要处理工厂开车,停车以及紧急事故情况下排放的酸性气。开工初期,酸性气火炬系统运行正常,但3个月后发现酸性气火炬排放不畅,管路有憋压现象。尽管之后使用热水,蒸汽对酸性气火炬系统进行加热、冲洗处理,但最终被迫停用。后对酸性气火炬拆卸检查,发现在该火炬筒3~4节(约21m~28m)之间,存在大量结晶物质,如图1所示,长度在4m左右。
2.酸性气火炬筒结晶堵塞的分析
酸性气成分主要有:硫化氢(H2S)占体积的45%~52%;二氧化碳(CO2)占体积的40%~45%;氨气(NH3)含量400mg/m3~2000mg/m3;其他的二氧化硫SO2、烃类等占体积的2%~4%。在酸性气体到达酸性气水封罐时,遇水发生如下反应:
NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-;NH3+CO2+H2ONH4HCO3
而硫化氢和氨会直接生成硫氢化氨:NH3+H2SNH4HS
在以上反应中,温度的高低起着关键作用:温度升高时,化学平衡向生成游离的氨、硫化氢方向移动,氨和硫化氢的游离的分子增多,并从液相转入气相析出;而温度降低时,化学平衡则向生成碳酸氢铵(NH4HCO3)和硫氢化铵(NH4HS)的方向移动,温度降低,碳酸氢铵和硫氢化铵的溶解度降低,达到过饱和状态,则以结晶形式从溶液中析出。……
