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半水煤气碱法脱硫几点切身体会

日期:2020-03-26    来源:中国化工报  作者:长春东狮科贸实业有限公司

国际节能环保网

2020
03/26
10:32
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关键词: 脱硫技术 碱法脱硫 脱硫方式

1 半水煤气净化降温处理

脱硫前的煤气净化,就是指除焦油、除煤灰、降温度。

半脱气体净化流程是:气柜→气柜后冷却塔→电除焦→罗茨风机→风机后冷却塔→脱硫塔→脱硫后冷却塔→电除焦→压缩机。静电除焦器是非常重要的,半脱前后电捕焦在正常生产时必须开启,要正常运行。其实,我单位半水煤气脱硫前面的静电电除焦器也是去年才投运的,因此,很明显的感觉到有和没有静电除焦器的差别,脱硫液的颜色就能明显说明问题,静电除焦器投运前,罗茨风机停运后经常盘车困难,当时还有过因为没有办法盘车,无法开启风机,最后将罗茨风机拆开,别说脱硫系统的稳定运行了,现在回想起来真的是差别太大了。洗气塔不开,降温、除尘、除焦油为零,煤粉尘用脱硫液洗涤下来,加上煤气焦油影响,溶液怎么会不出问题。我认为,气柜后洗气塔循环水和脱硫系统循环水,尽量各自单独使用,绝对和造气循环水分开,以保证入脱硫系统的半水煤气的洁净度,防止对脱硫的吸收和再生过程产生不利影响。

2 设备情况

湿法脱硫工艺系统设备主要有脱硫塔、再生槽、富液槽、贫液槽,各种机泵及硫回收装置等,这些都是生产硬件,达到工艺要求的必备条件。因此,必须要科学合理,配套完备。

(1)脱硫塔,即便脱硫塔塔径、塔高、填料高度均符合要求,运行效果的好坏还要看分布器的好孬。对于脱硫来说,好的分布器不仅要布液均匀,能长周期稳定运行也是必须要考虑的,我们有一个脱硫塔液体分布器,2015年改造的时候就是为了让液体分布的更均匀些,当时把分布器布液孔开为Φ25,运行一段时间后,感觉泵的打液量明显变小,脱硫塔的压差很快增大,赶快利用停车检修机会进行了更改,我认为,分布器的选型理念,是在能够保证能长周期运行不堵塞的前提下液体分布均匀,分布器的安装要有专业技术人员指导,不能马虎。

(2)再生槽是湿法脱硫中最关键设备,我认为,关键是再生槽要和脱硫塔配套。脱硫富液中的单质硫在空气作用下,将硫浮选出来,溢流到泡沫槽,脱硫催化剂吸O2再生(恢复活性),又进一步析硫再生和使CO2等废气释放,以提高PH值、碱度和减少悬浮硫的含量。影响再生的因素主要是空气、温度和溶液在再生槽内的停留时间。硫泡沫形成和浮选的好坏是衡量脱硫的最重要标准,要能区分正常的泡沫和皂泡、虚泡或者无泡沫的区别。有些厂设计者将再生槽设计得又粗又矮,结果泡沫到再生槽液面上了,流不出,溶液停留时间长,甚至超过了半小时。脱硫液过度氧化,副盐直线上升,悬浮硫达到5 g/L~6g/L。

(3)脱硫泵和再生泵要根据工艺要求配套选用。泵的扬程和流量,再生泵要比脱硫泵选型大些。我们的贫液泵和富液泵都是一个型号,但是电机和叶轮都进行了改造。

(4)关于富液槽。富液槽的设置对系统副盐的抑制有绝对好处。副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触直接过度氧化所产生的。那么,在生产控制中就要解决尽量减少脱硫塔出口富液中HS-离子的含量问题。但要想做到这一点,就必须选择那些活性好、氧化能力强的催化剂作为脱硫剂。我们知道,在脱硫塔里,不仅存在硫化氢的溶解吸收过程,同时伴随HS-离子的氧化过程,我们希望HS-离子在塔内氧化越完全越好,这主要取决于催化剂的氧化能力,好的催化剂能使HS-离子在塔内氧化80%以上。所以,富液从脱硫塔出来后进入富液槽后,HS-进一步氧化再生。就大大减少了富液在再生过程中,HS-离子与空气的接触机会,也就减少了副盐的生成机会。

(5)喷射器的安装要求。必须有技术人员统一测量监管。

3 运行过程中必须要稳定控制的几个关键点

脱硫控制不好,轻者脱硫效率低下、堵塔,有效气量减少;重者变换、合成、甲醇触媒中毒。尤其是目前煤源紧张,煤种杂、高硫煤增多、改造资金紧张等因素,更是增加了脱硫的难度,脱硫后硫化氢指标得不到保证。采用新工艺、新技术,对现有工艺和设备进行有针对性改造,将钱花在刀刃上,解决实际问题,是每一个氮肥甲醇企业普遍采用的方法。下面几个硬指标值得管理者注意:

(1)水质要绝对保证,避免硬水加入溶液系统。一般是用锅炉软水,最好用脱盐水。要注意日常生产中,一定不能使硬水源头进入系统,这对避免脱硫塔阻力升高,防止管道结垢等至关重要。

(2)提高贫液温度可加快再生和吸收反应速度,但温度过高不利于吸收和氧化再生,还会使副反应加剧。温度超过50℃时,再生槽很难形成气泡,即使形成,基本是皂泡虚泡,硫颗粒不能带出,溶液中悬浮硫逐步升高。碱液温度过低,泡沫层变薄,呈棉絮状漂浮在槽面,再生效果变差,溶液硫容降低,严重甚至会堵塞管道。

(3)必须控制好再生温度,如果是纯碱脱硫的,一般38℃~42℃,为了保证夏天的气体温度我们最近对洗气塔都进行了改造。

(4)催化剂选用的标准是:

①化学稳定性好,在略高于操作条件温度的条件下不分解,水溶性好;

②无毒,在酸碱性介质中不对工业卫生和环境(大气和水体)保护构成不利影响;

③活性高,对硫化物具有很强的选择催化活性,脱硫效率高,消耗指标低;

④工作硫容高;

⑤生成硫的颗粒大,悬浮硫低,不堵塔,熔硫操作容易,不堵釜;

(5)副盐(Na2S2O3、Na2SO4、NaCNS)生成不可避免,控制不好,副反应生成,碱耗大幅度升高,设备腐蚀加快,脱硫效率下降。但我相信,通过调整指标和设备的局部改造后是完全可以控制在指标范围内的。

(6)要改进硫黄回收工艺,硫泡沫不要直接进入熔硫釜,硫泡沫要先经过过滤、压滤或者离心机过滤后,清液再回到系统,生产的硫膏再进入熔硫釜熔硫,比如连续熔硫工艺一定要改为间歇熔硫。

4 细化现场管理是过程控制的重要保障

除了有一批熟练的脱硫工艺操作工和分析工以外,还得有对脱硫工艺技术熟悉,素质高和对该工艺极其认真负责的管理人员,每天要坚持到工作岗位上,通过分析数据,检查工艺变化情况,尤其是对溶液组分的调节,每天加入合适的药品和保证碱度,必须做到了如指掌,力争做到精细化管理。车间主任对脱硫日常生产管理负全责,量化到班组,班组细化到主操作、副操作;科室责任到专人;车间、科室共同对厂部负责。有问题共同分析原因、定方案,并且迅速实施,及时调整工况。责、权、利分明,有目标,有奖有惩,不能稀里糊涂走过场。以上是我多年从事合成氨碱法脱硫工作的几点亲身感受,我认为,工艺、设备是脱硫稳定运行的前提,精细化管理是脱硫稳定运行的保障。


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