巧用技术指标控制磺化尾气排放

特约撰稿人：大庆油田化工有限公司东昊分公司表活剂厂 张新

巧用技术指标控制磺化尾气排放

特约撰稿人：大庆油田化工有限公司东昊分公司表活剂厂 张新

3万吨/年重烷基苯磺酸盐装置,以重烷基苯、硫磺为主要生产原料,采用世界先进的多管膜式磺化工艺，磺酸设计产量2.8吨/小时。液体硫磺经由转化塔催化转化生成SO3,在磺化核心设备磺化器内，与重烷基苯同向发生磺化反应生成中间品磺酸，再经一系列化学反应，生成表面活性剂。其中，尾气吸收单元由SO3吸收罐、静电除雾器、碱洗塔组成。为除去可能含有的有机物、残留未反应的SO3及未转化的SO2，磺化反应产生的废气在被排放到大气中去之前要先经过处理。有机物和部分残留（通常以气雾的形式存在）的SO3，通过一台由一组并行的管束组成的静电除雾器(F141)中被分离。含有未转化SO2气体的尾气在一带填料的洗涤塔(C141)内进行处理，塔内不断添加并循环水和碱液。未反应的SO2在尾气处理单元的洗涤塔中，经碱溶液处理转化为亚硫酸钠，并以8%～10%的废水溶液形式被排出。

磺化装置由于其核心设备磺化器本身的反应特点，及其所用的重烷基苯原料部分组分不可控等因素，导致装置无法实现长周期运转，平均每个月都会有1～2次启停车发生。因此，每次停车时，车间都会组织对关键设备如磺化器、静电除雾器、旋风分离器、碱洗塔等进行细致清洗，碱洗塔的清洗合格标准为塔内循环清洗液pH值达到7，目前仅冲洗碱洗收塔一次需要的碱水量就高达4吨左右。由于我厂没有相应的污水处理装置，同时外运处理费用相当高，并且经常排放受限，所以这些高含盐、强碱性、高COD浓度污水的外运处理，一直困扰着表活剂厂诸多生产管理人员，如何有效的从污水源头控制污水的产生是一个重要的攻关项目。通过降低碱吸收塔内新鲜水的补给量、调整塔内溶液的pH值、在保证工业废气排放合格的同时，也减少工业污水的生成量，从而达到节能减排的目的。

技术指标

要保证碱洗塔运行工艺参数，及部分技术变更后的尾气排放指标，控制在国家环保排放指标之内，必须关注以下几点：

（1）根据SO2的未转化率，计算出尾气吸收单元中，碱吸收塔吸收这些气体的最低需要液碱量，根据此值算出最低补水量。

（2）根据碱洗塔处工艺特点，进行工艺革新，将碱洗收塔检修清洗的碱水进行pH值监测，循环后打入碱液暂存罐再利用，用于其它耐酸碱设备停产检修时的冲洗保养。

节能效果

3万吨/磺酸盐磺化装置按平均每小时消耗245kg/h硫磺消耗量计算，根据生产实际中SO3转化率，计算出用于吸收未转化的5%的SO2的需要碱的质量，根据最低液碱摩尔体积、目标pH值、溶解度可算出最少补水量。一是将碱吸收塔补水量由250kg/h降至100kg/h；二是将目标pH值由原来的10.5下调为8.5，并能持续稳定。通过一系列的技术调整，液碱消耗量由原来平均300kg/h降至167kg/h，日用碱量由7.2t降至4t；污水处理量由日平均12t降至5.3t；如果按照年生产300天满负荷运转，年可减少生产污水2010t，按每吨污水处理费用195元计算，年可节约39.19万元；节约30%液碱费用94.08万元。

调整磺化装置清洗顺序，优化碱吸收塔清洗水循环利用工艺，通过工艺改造，将碱吸收塔循环泵出口管线引至碱液暂存罐，在停产检修时，先清洗碱吸收塔， pH值在8～9的液碱清洗水不直接排入污水池，而是分批次打入碱液暂存罐，用于磺化器、旋风分离器、静电除雾器这些需要温碱水清洗的设备。碱吸收塔的清洗水量为4t/次，而碱洗罐内容积为1.3m3，这样清洗4次碱吸收塔的清洗水可以补充近10次碱洗罐，完全可以用于冲洗磺化器、旋风分离器和静电除雾器。这样，每次停工检修可以节约16吨污水的处理量，预计每次可节约污水处理费用3200元，按照年停车15次计算，可节约污水处理费用约为5万元。

经过多次试验，同时进行数据统计，碱洗塔内混合溶液pH值由原来的10.5下调为8.5，能长期稳定，并且新鲜水补水量仍然在向下试探，最少时可以控制在75kg/h，并能持续保证排放指标稳定。用碱洗收塔内清洗废水，通过工艺改造进行再利用，在保证安全环保指标的同时，大幅度降低磺化装置的污水外排量，实现了节能减排的目的，并对安全环保起到了促进作用。

从污水源头有效控制污水的产生是一个重要的攻关项目