1 概述

    6千噸/年硫酸銨裝置是煉化公司丙烯腈生產的配套裝置，用來處理丙烯、氨氧化法生產丙烯腈的副產物硫酸銨溶液。裝置采取外循環加熱、減壓蒸發等操作，使丙烯腈裝置來的稀硫酸銨溶液增濃到過飽和，實現回收結晶硫酸銨的目的。

    1.1 蒸發系統

    由丙烯腈裝置來的稀硫酸銨溶液，進入硫酸銨溶液罐內，再由硫銨溶液泵送到蒸發器。采用強制循環，循環液經蒸發器循環泵送到蒸發器加熱器，管間用1.0MPa250℃的過熱蒸汽加熱，加熱后返回蒸發器。蒸發器中稀硫銨液的水份汽化，蒸發器底部含結晶的硫酸銨溶液，由蒸發器料漿泵送入稠厚器。硫酸銨結晶在稠厚器內沉降，上部清液溢流至母液槽，下部固液比為5：3的硫酸銨溶液靠位差自流入離心機，離心分離出母液自流入母液槽，分離出來的硫酸銨晶體送至干燥器脫水干燥，流入貯料斗去包裝。真空泵將蒸發器內的水蒸汽送入蒸發器冷凝器，不凝氣由真空泵排至大氣。

    1.2 聚合物分離系統

    蒸發器中部有三個互成1200角的聚合物懸浮液排出口由蒸發器凈化泵抽出送至母液槽，因硫酸銨溶液與聚合物比重不同，硫酸銨溶液在母液槽下部經過隔板后通過溢流進入母液槽緩沖罐，由緩沖泵送至蒸發器加熱器，上部聚合物溶液，溢流至聚合物混合器，經加生化裝置來的廢水稀釋后，由聚合物溶液泵送至生化裝置焚燒爐。

    1.3 干燥系統和抽真空系統

    干燥用的冷空氣，是空氣鼓風機直接通入干燥器三風室底部；所用的熱空氣，是空氣經熱風機送至空氣加熱器中，被蒸汽加熱到120℃，通入干燥器一、二風室底部，并在其中與結晶硫酸銨接觸，將硫酸銨晶體中的水份脫出并帶走。

    真空泵將蒸發器內的水蒸汽抽至蒸發器冷凝器，大部分蒸汽被冷凝，未被冷凝的水蒸汽進入蒸發器冷卻器被進一步冷凝下來，不凝氣由真空泵排至大氣，蒸發器的真空度由閥控制。

    2 蒸發器內聚合物分離和液位波動情況

    硫銨液在蒸發器內負壓條件下進行蒸發，蒸發器內溫度保持在75-78℃，隨著稀硫銨液不斷的進入，蒸發器內硫銨液密度的不斷增高，聚合物含量也不斷增加。當蒸發器內硫銨液密度達到1.2g/cm³時，隨著硫銨液的循環運行，聚合物進入蒸發器內結晶室，因聚合物與硫銨密度不同，而逐漸分層，聚合物漂浮在硫銨液的上部，由蒸發器凈化泵連續抽出送至母液槽內，進一步進行聚合物與硫銨液的分離。下部的結晶硫銨液被料漿泵連續抽出至稠厚器，硫酸銨結晶在稠厚器內沉降，上部清液溢流至母液槽，下部固液比為5：3的硫酸銨溶液靠位差自流入離心機，離心分離出母液自流入母液槽，分離出來的硫酸銨晶體送至干燥器脫水干燥后，流入貯料斗去包裝。

    蒸發器由于撈取聚合物的影響和蒸汽量大小的影響導致蒸發器液位波動比較大，需要操作員頻繁去裝置二樓現場進行調整，不但造成操作人員體力的消耗，而且蒸發器液位調節也不及時，容易在成蒸發器冒罐和空罐，如果造成冒罐的話，進料線的稀硫酸銨溶液很容易通過放空管進入到冷凝器，造成稀硫酸銨液的浪費，對冷凝器換熱也不好。如果液位過低，容易造成空罐和循環管的堵塞，影響裝置的安全和生產，對產量的完成影響極大。所以安裝蒸發器遠程進料調節閥對蒸發器液位的穩定有著非常重要的作用。隨著硫銨裝置稀硫銨液處理量的日趨增加，蒸發器液位波動對蒸發器內聚合物分離效果和撈取聚合物的頻率影響越來越大，手動蒸發器進料閥已不能滿足硫銨裝置長周期運行生產的需要。

    3 增加進料調節閥后裝置生產情況

    3.1 改造的理由和內容

    硫銨裝置在生產過程中蒸發器進料線由于沒有遠程控制閥，需要現場操作員頻繁進行調整，尤其是在清理聚合物操作中經常出現進料量調節不及時造成蒸發器液位的波動，不僅影響硫銨液的蒸發效果，嚴重時還會造成蒸發器內循環管堵塞，對裝置連續平穩生產極為不利。

    需要設計人員設計，使遠程進料調節閥和進料流量表連鎖，在蒸發器進料線上增加遠程控制閥，使裝置主操人員可及時調整進料量，保證裝置連續穩定生產。

    3.2 經濟效益及技術經濟分析

    減少蒸發器液位波動造成的內部循環管堵塞現象，撈取聚合物更方便，保證連續穩定生產。

    （1）增加上蒸發器遠程控制調節閥后，操作人員可以在控制室內準確調節蒸發器進料閥門開度，減少蒸發器液位波動造成的內部循環管堵塞現象，改善硫銨液的蒸發效果，保證連續穩定生產。

    （2）減少員工現場操作的頻繁次數，降低員工勞動強度。改善蒸發系統真空效果，實現連續生產，當硫銨裝置蒸發器進料量增大到增8噸/小時以上時，稀硫酸銨進料容易進入到換熱器蒸發器冷凝器中，造成蒸發器冷凝器換熱效果不好，破壞真空度。為了保持出料的穩定性，真空度滿足高負荷生產的需要，生產采用連續出料方法。先向結晶器內大量進料、提濃，當硫銨液密度達到出料標準時，離心崗恢復勻速出料。通過及時調整結晶器進料量補充液位，平穩控制加熱器的蒸汽量使用量，保持連續式出料時的原料蒸發量穩定，來保證蒸發系統真空度的穩定。有利于撈取聚合物，更好的保證了裝置的長周期運行，方便DCS操作人員更好的調整蒸發器的液位，更好的操作。

    3.3 投用效果

    控制閥活動靈敏、指示準確，實現蒸發器進料量數據實時監控、消除蒸發器液位波動大的隱患。

    4 結論

    通過加裝蒸發器遠程進料調節閥，使硫銨裝置運行更加平穩，遠程進料調節閥可自動調節，減輕了工人的勞動量，有利于撈取聚合物，實現了裝置的穩定生產；降低了循環泵堵線的發生，減少了硫銨物耗的損失。聚合物的分離效果提高，達到了節能、降耗，減輕勞動量的目的。