蒸发器进料线增加远程调节阀

    1 概述

    6千吨/年硫酸铵装置是炼化公司丙烯腈生产的配套装置，用来处理丙烯、氨氧化法生产丙烯腈的副产物硫酸铵溶液。装置采取外循环加热、减压蒸发等操作，使丙烯腈装置来的稀硫酸铵溶液增浓到过饱和，实现回收结晶硫酸铵的目的。

    1.1 蒸发系统

    由丙烯腈装置来的稀硫酸铵溶液，进入硫酸铵溶液罐内，再由硫铵溶液泵送到蒸发器。采用强制循环，循环液经蒸发器循环泵送到蒸发器加热器，管间用1.0MPa250℃的过热蒸汽加热，加热后返回蒸发器。蒸发器中稀硫铵液的水份汽化，蒸发器底部含结晶的硫酸铵溶液，由蒸发器料浆泵送入稠厚器。硫酸铵结晶在稠厚器内沉降，上部清液溢流至母液槽，下部固液比为5：3的硫酸铵溶液靠位差自流入离心机，离心分离出母液自流入母液槽，分离出来的硫酸铵晶体送至干燥器脱水干燥，流入贮料斗去包装。真空泵将蒸发器内的水蒸汽送入蒸发器冷凝器，不凝气由真空泵排至大气。

    1.2 聚合物分离系统

    蒸发器中部有三个互成1200角的聚合物悬浮液排出口由蒸发器净化泵抽出送至母液槽，因硫酸铵溶液与聚合物比重不同，硫酸铵溶液在母液槽下部经过隔板后通过溢流进入母液槽缓冲罐，由缓冲泵送至蒸发器加热器，上部聚合物溶液，溢流至聚合物混合器，经加生化装置来的废水稀释后，由聚合物溶液泵送至生化装置焚烧炉。

    1.3 干燥系统和抽真空系统

    干燥用的冷空气，是空气鼓风机直接通入干燥器三风室底部；所用的热空气，是空气经热风机送至空气加热器中，被蒸汽加热到120℃，通入干燥器一、二风室底部，并在其中与结晶硫酸铵接触，将硫酸铵晶体中的水份脱出并带走。

    真空泵将蒸发器内的水蒸汽抽至蒸发器冷凝器，大部分蒸汽被冷凝，未被冷凝的水蒸汽进入蒸发器冷却器被进一步冷凝下来，不凝气由真空泵排至大气，蒸发器的真空度由阀控制。

    2 蒸发器内聚合物分离和液位波动情况

    硫铵液在蒸发器内负压条件下进行蒸发，蒸发器内温度保持在75-78℃，随着稀硫铵液不断的进入，蒸发器内硫铵液密度的不断增高，聚合物含量也不断增加。当蒸发器内硫铵液密度达到1.2g/cm³时，随着硫铵液的循环运行，聚合物进入蒸发器内结晶室，因聚合物与硫铵密度不同，而逐渐分层，聚合物漂浮在硫铵液的上部，由蒸发器净化泵连续抽出送至母液槽内，进一步进行聚合物与硫铵液的分离。下部的结晶硫铵液被料浆泵连续抽出至稠厚器，硫酸铵结晶在稠厚器内沉降，上部清液溢流至母液槽，下部固液比为5：3的硫酸铵溶液靠位差自流入离心机，离心分离出母液自流入母液槽，分离出来的硫酸铵晶体送至干燥器脱水干燥后，流入贮料斗去包装。

    蒸发器由于捞取聚合物的影响和蒸汽量大小的影响导致蒸发器液位波动比较大，需要操作员频繁去装置二楼现场进行调整，不但造成操作人员体力的消耗，而且蒸发器液位调节也不及时，容易在成蒸发器冒罐和空罐，如果造成冒罐的话，进料线的稀硫酸铵溶液很容易通过放空管进入到冷凝器，造成稀硫酸铵液的浪费，对冷凝器换热也不好。如果液位过低，容易造成空罐和循环管的堵塞，影响装置的安全和生产，对产量的完成影响极大。所以安装蒸发器远程进料调节阀对蒸发器液位的稳定有着非常重要的作用。随着硫铵装置稀硫铵液处理量的日趋增加，蒸发器液位波动对蒸发器内聚合物分离效果和捞取聚合物的频率影响越来越大，手动蒸发器进料阀已不能满足硫铵装置长周期运行生产的需要。

    3 增加进料调节阀后装置生产情况

    3.1 改造的理由和内容

    硫铵装置在生产过程中蒸发器进料线由于没有远程控制阀，需要现场操作员频繁进行调整，尤其是在清理聚合物操作中经常出现进料量调节不及时造成蒸发器液位的波动，不仅影响硫铵液的蒸发效果，严重时还会造成蒸发器内循环管堵塞，对装置连续平稳生产极为不利。

    需要设计人员设计，使远程进料调节阀和进料流量表连锁，在蒸发器进料线上增加远程控制阀，使装置主操人员可及时调整进料量，保证装置连续稳定生产。

    3.2 经济效益及技术经济分析

    减少蒸发器液位波动造成的内部循环管堵塞现象，捞取聚合物更方便，保证连续稳定生产。

    （1）增加上蒸发器远程控制调节阀后，操作人员可以在控制室内准确调节蒸发器进料阀门开度，减少蒸发器液位波动造成的内部循环管堵塞现象，改善硫铵液的蒸发效果，保证连续稳定生产。

    （2）减少员工现场操作的频繁次数，降低员工劳动强度。改善蒸发系统真空效果，实现连续生产，当硫铵装置蒸发器进料量增大到增8吨/小时以上时，稀硫酸铵进料容易进入到换热器蒸发器冷凝器中，造成蒸发器冷凝器换热效果不好，破坏真空度。为了保持出料的稳定性，真空度满足高负荷生产的需要，生产采用连续出料方法。先向结晶器内大量进料、提浓，当硫铵液密度达到出料标准时，离心岗恢复匀速出料。通过及时调整结晶器进料量补充液位，平稳控制加热器的蒸汽量使用量，保持连续式出料时的原料蒸发量稳定，来保证蒸发系统真空度的稳定。有利于捞取聚合物，更好的保证了装置的长周期运行，方便DCS操作人员更好的调整蒸发器的液位，更好的操作。

    3.3 投用效果

    控制阀活动灵敏、指示准确，实现蒸发器进料量数据实时监控、消除蒸发器液位波动大的隐患。

    4 结论

    通过加装蒸发器远程进料调节阀，使硫铵装置运行更加平稳，远程进料调节阀可自动调节，减轻了工人的劳动量，有利于捞取聚合物，实现了装置的稳定生产；降低了循环泵堵线的发生，减少了硫铵物耗的损失。聚合物的分离效果提高，达到了节能、降耗，减轻劳动量的目的。