脱硫工艺良性循环总结

0 前言:

河南省安阳化学工业集团公司造气一车间常压脱硫,承担着老区合成氨、甲醇、甲胺三系统的脱硫任务,设备装置是原设计六改八92年上的一套脱硫设备,现已扩大到年产12万吨合成氨;九五年又新上一套年产三万吨甲醇项目,现已扩大到六万吨以上,半、水煤气量达96000Nm3h 。三系统脱硫液共同循环使用。


1 脱硫主要设备规格

脱硫塔两台:

合成氨系统:Ф4400mmH 38850mm

甲醇系统:Ф2800mmH 38850mm

塔内装:100×100mm鲍尔环填料

喷射再生槽三台:

合成氨系统两台:Φ4800/Φ5700mmH6600mm

Φ3500/Φ4400mmH 6600mm

甲醇系统:Ф4500/Ф5400H 8000mm

2存在问题

2.1 设备超负荷运行

随着煤气负荷的不断增加,因煤种频繁变化,进塔前H2S波动特别大,最高达4000 mgm3,有机硫最高达400 mgm3大大缩短了甲醇触煤使用寿命,下道工序工艺不达标,脱硫任务的完成也就成了泡影。内部再生能力明显吃力,对单质硫的析出,载氧体栲胶的氧化和V+5的转换带来很大难度,贫液混浊、再生不完全,且HS和悬浮硫高,平均0.84g/L,付盐生成率高,析硫效果差,甚至堵塔现象十分频繁。

2.2 化工原材料消耗高

脱硫化工原材料消耗尽管和大多数同类型企业相比偏低,但是和理论数据相比还存在着较大的差距,每当入口硫化氢升高或系统出现波时,再生槽硫无法分离,大量的带清液硫泡沫,从溢流堰流至中间泡沫槽,造成溶液损耗高,给公司降本增效工作增添了较大的负担。

2.3 悬浮硫高

我们采用的湿法栲胶脱硫工艺,从总体上来看,工艺操作、工艺管理和各消耗都比较理想,从未因我们工序出现问题而影响系统生产,但悬浮硫较高一直是难以解决的问题,平均0.8g/L以上,硫堵塔现象十分频繁,每年大小修必须清塔,经过多次工艺调试,不能很好地控制在指标以内,后来我们加强了工艺操作溢流管理,也仍是如此。

从以上工艺流程图和设备规格情况可以分析出,设备偏小是造成该工艺出现问题主要因素,再加上煤炭市场紧缺,质量发生变化,在本来本工序设备超负荷运行的同时更是雪上加霜,脱硫循环量和再生成了工艺上的主要矛盾,加大循环量时,溶液在再生槽停留时间短,若减小脱硫循环量脱硫效率又很难保证。

3采取措施

见此现状,我们根据栲胶和888脱硫催化剂的特点进行了综合对比,讨论分析出888催化剂能提高脱硫效率、能脱除有机硫的和降低悬浮硫的特性,通过理论计算出投入量,而后利用循序渐进慢慢置换的办法,投入了该产品。

4投入后的效果

4.1 硫回收和悬浮硫的变化

在该产品初步投入一周后,再生槽硫泡沫层发生了变化,比重增加,质量得到了提高,硫回收率明显提高,降低了悬浮硫含量,在未投用888脱硫催化剂之前,贫液中总是有细小硫颗粒,拿不出来,在做分析时特别不好过滤,真空泵抽时需要40分钟,甚至需要更长时间,但随着888在溶液中慢慢置换,开始发挥出其作用,分析过滤时间明显缩短,仅需要五分钟就可以完成,分析结果也由原来的0.8g/L降低到0.3g/L以下,至今已数年一直比较稳定。随之看到的脱硫塔阻力在450mmH2O柱以下,一直比较稳定,填料已连续六年未进行清理和更换。为集团公司节约了大量的人力、物力和财力,确保了系统的长周期、高负荷稳定运行。

4.2 脱硫效率的变化

在本工序脱硫装置本来就超负荷运行同时,煤质的变化对脱硫的影响已是不容忽视的问题,入口硫上涨、焦油含量高而且气味较浓,溶液被污染,直接影响到再生系统正常工作,脱硫效率也慢慢得不到保障,为此,我们在内部大做文章,想方设法来提高溶液循环量,例如:在再生槽贫液区加连通管、取消泵入口过滤器等等…,尽管循环量得到了提高,但再生系统却背上了沉重的包袱。自投用888脱硫催化剂之后,这一矛盾得到了很好解决,循环量由原来的720m3/h降到600m3/h,脱硫效率仍然保持在99.7%以上,不但提高了溶液在再生槽的停留时间,而且解决了脱硫、再生的矛盾问题,实现了良性循环。

4.3 化工原材料消耗的变化

说起消耗,直观来说,它与硫化氢的含量有直接关系,我们制备的溶液是由纯碱、栲胶、五氧化二钒和888四种原料相匹配的混和液体,通过我们长期使用总结,888脱硫催化剂本身确实有脱硫和节约化工原材料的功效。当我们刚开始投用该产品时,也没有注意到这一点,只是让它起到卸硫的作用就行了,可是经过数月运行后,发现各化工原材料加入量逐渐减少后,工艺指标却丝毫未降,让我们迷惑不解,尤其是碱耗:在入口硫化氢平均1200mg/m3的时候,每天加碱200–300kg,仍能保持指标不下降,脱硫效率稳定,现平均0.52kg/tNH3,栲胶的加入量,也大量减少,原来每天平均加75kg,现只需加30kg,就完全能维持指标;五氧化二钒原来每月需加300kg,现每月只需加75kg,完全够用,而且副反应控制较好。自2004年以来,我们的吨氨耗化工原材料一直平均保持在2.8元左右,每年可为公司节约70万元以。