脱硫技术


脱硫技术

优化脱硫工艺实现脱硫生产的节能减排

日期:2020-05-19 14:17

  化肥临盆企业是高能耗、高物耗、重污染的企业,跟着邦度对节能减排职责的珍视,节能减排职责曾经成为化肥临盆企业的职责要点,采用和施行“源流裁减、历程负责、终端料理”干净临盆工艺,通过刷新打算,改革经管,优化工艺,抬高资源欺骗率,裁减排放和蹧跶,开展轮回经济,最终实行企业效益的最大化。脱硫举动化肥临盆的症结工序,其物料耗费占居的临盆本钱是斗劲高的,故优化脱硫临盆工艺,巩固临盆历程经管,刷新摆设、工艺是低落脱硫临盆物料耗费的首要途径。

  青岛某公司氨醇年临盆才华20万吨,1998年“8.13”尿素装备开车,半水煤气脱硫配套的是φ4000×29000的脱硫塔、φ5000×6000×2000的再生槽,打算内装两段250Y的规整填料(每段6m)和老编制脱硫并联临盆,变换后配有φ3800的变脱。自1999年起,跟着临盆负荷及煤质的转移(H2S含量从1.0g/Nm3涨到2.5g/Nm3,以至更高)。脱硫一度成为临盆的瓶颈,塔阻力快速上升,脱硫效劳消重,临盆被迫减量,最终泊车扒塔。2000年至2002年,每年扒塔4~6次,吃紧影响着公司的经济效益和安闲临盆。

  针对我公司脱硫情况的近况,咱们特意结构对脱硫临盆历程各个症结举行科学的评判、说明、论证,通过对各塔的喷淋密度、液气比、空速的揣测,连合现场摆设的详细状况和尽量缩短泊车改制功夫的央浼,咱们确定了分步改制的计划。

  我厂十万吨半脱是φ4000的塔,挑选的是250Y的规整填料。规整填料比散装填料的传质面积要大的众,正在低硫时挑选小塔径大传质面积的工况,显得很划算。但跟着煤质的转移,硫化氢的增高,当时的脱硫工艺显得力所不及了,特别是规整填料跟着扒塔次数的增加,再三利用,导致其强度消重,骨架阻挠,重装塔后极易涌现填料倒伏,导致截面阻力增大,气液偏流等情况。针对这种状况,咱们正在2003年,坚决地镌汰规整填料,将从来两段规整填料层,改为三段散装填料层,每层5m,段间设有自汇集自分散的槽盘式分散器,抬高液体的分散质地和点密度,大大拉长了脱硫塔的利用周期,收到了极度昭着的成绩。本次改制是欺骗秋季的谋略检修告终的。

  我厂半脱编制共有两个再生槽,一个是φ5000×6000×7000,分散20支φ30喷射器,一个是φ4000×5000×6000,分散16支φ30喷射器,两套编制溶液零丁再生,零丁轮回,总轮回量正在1100m3/h支配。研究逗留功夫及再生时泡沫溢流速率及泵的扬程和流量等成分,溶液轮回量无法抬高。这种状况远远知足不了高负荷的临盆需求。导致溶液逗留功夫短,再生浮选成绩差,两盐副响应大,物料耗费高,脱硫效劳差等。咱们过程科学的论证,谋略镌汰φ4000的再生槽,新上一个φ7000×8000×9000的再生槽,配有24支φ30的喷射器。新上55m扬程的再生泵,并将两套编制的溶液连通,使脱硫溶液均布。此次改制是正在2004年的冬季大修中告终的,推行是检讨道理的独一程序。通过改制后的开车,溶液轮回量抬高到了1800m3/h支配。半水煤气脱硫的装备才华有了明显的抬高,氨醇临盆才华抬高了50%,且编制运转巩固。

  再次,咱们对进脱硫编制之前的半水煤气“两除一降”职责是极度珍视的。特别是正在夏日临盆时,罗茨风机入口的温度高达55℃,导致罗茨风机打心胸消重,电耗增添,且脱硫液的温度很难降下来,向来正在50℃支配运转。脱硫效劳消重,再生情况零乱,两盐副响应增添,碱耗增添,再生槽每每涌现消泡形象,贫液悬浮硫高,脱硫塔的阻力昭着增涨。过程咱们卖力说明,对制气的废热欺骗摆设及洗气降温摆设举行改换和刷新,使热量取得有用接收不后移,保障气柜出口半水煤气温度低于45℃。半水煤气正在进罗机之前上了一台φ6000的降温塔,一台φ6600的除尘塔,采用雾化喷头,大大抬高了除尘、除焦油、降温的效劳,改革了脱硫临盆的软境遇,使脱硫工况特别巩固。

  跟着煤炭资源的紧急,地处山东半岛的我厂,正在没有煤炭区位上风的状况下,只可选烧煤质较差且H2S较高的煤,这就给我厂的脱硫临盆提出了更高的央浼。跟着20万吨合成氨的配套改制,脱硫的改制,咱们提出了脱高硫煤采用梯级脱硫的理念,正在半脱之前,串联一套φ6600的脱硫编制,将H2S从4~6g/Nm3脱到1.5g/Nm3再去半脱脱至目标,咱们称为预脱硫。预脱硫正在2006年6月份开车,大大抬高了脱硫装备的才华和操作弹性,为我厂的稳产奠定了坚实的本原。

  脱硫临盆经管的三大意点:脱硫效劳;脱硫塔阻力;副响应的负责。前二者闭连到统统临盆历程的巩固,凝结着脱硫临盆经管的程度。后者闭连到物料的耗费及侵蚀题目。三者互相影响又彼此限制。因此优化脱硫操作,正在告终了摆设工况的配套之后,是一项极度首要的职责。我从以下几个方面道一个优化脱硫操作的几点理解:

  1、致力作好半水煤气进脱硫之前的“两降一除”(除焦油、除煤灰、降温度)职责。

  轮回水尽大概的使脱硫编制零丁利用,与制气轮回水分裂,以保障入脱硫编制的半水煤气的干净度,防卫对脱硫的招揽和再生历程出现倒霉影响。

  当溶液温渡过低时,招揽和析硫响应速率均低落,将影响脱硫效劳,倒霉于程度衡,大概涌现碱的结晶析出,吃紧威吓着脱硫塔的阻力负责;若温渡过高,则H2S气体正在脱硫液中消融度将低落,使招揽的饱吹力变小,气体的净化度低落,同时再生历程氧的消融度低落,倒霉于氧化再生,还会酿成Na2S2O3副响应的加剧,析硫响应较速,硫颗粒细,倒霉于判袂,溶液的侵蚀性也随温度升高而加剧。因而,端庄负责适宜的溶液温度(40℃支配),凡是状况下正在30~50℃临盆根本平常。

  溶液总量要顺应于适宜的脱硫液轮回量及溶液逗留功夫等成分。正在溶液组分适宜的状况下,留心胸大、H2S含量高时,为保障脱硫效劳,应合适加大溶液轮回量,即增大液气比和喷淋密度,且要研究保障溶液正在富液槽中的析硫功夫和再生槽中的氧化功夫,故轮回量要巨细统筹。挑选了适宜的液气比和喷淋密度后,要端庄和巩固地负责溶液轮回量,避免为了勤俭动力或跟着负荷坎坷马虎地减轮回量,不然很容易酿成堵塔。

  脱硫招揽历程和氧化再生历程有很众条目是抵触而同一的,因此必需统筹,且氧化再生是脱硫操作中至闭首要的局部,直接决策着脱硫效劳和脱硫塔阻力的负责。再生 槽的液面负责要安稳,防卫液面大幅度动摇和翻浪,保障浮选的泡沫要匀称地溢流,且不行蕴蓄堆积。职责中的喷射器要分散匀称,且要运转杰出,需每每按照自吸气氛 量巨细或反喷状况检验喷嘴、喉管是否有窒碍或结垢,以及喷射器的笔直性,不然应实时管束或改换。下面要点讲一下自吸空心胸的题目。

  自吸空心胸应按照H2S坎坷及临盆负荷巨细状况来确定,由再生压力的坎坷和气氛吸入阀的开闭巨细来调动。当气氛阀整体翻开,则再生气氛增添,吹风强度高,有利于溶液的再生氧化,CO2气提较为充斥。但空心胸过大,则硫泡沫层不巩固,硫浮选判袂差,且酿成悬浮硫高。若空心胸永恒过大,则溶液电位将偏高,会使副响应加快。再生空心胸正在肯定水平上讲应跟着临盆负荷巨细而相应增减,正在调动时只可用开闭气氛吸入阀的形式,而不应闭小溶液阀。凡是实践气氛吸入量应为外面空心胸的12~15倍。

  笔者以为催化剂的利用越粗略越好,最好不要众种催化剂混用。催化剂的挑选应以活化利用粗略、携氧及催化活性上等法则挑选。我厂从2001年起就挑选利用了“东狮888”催化剂,过程近8年的利用,咱们以为具有配制溶液清亮、粘度低、悬浮硫低,活化利用粗略、简单,不以致溶液组分失调,催化活性上等特色,且能脱除30%支配的有机硫。

  1、脱硫临盆历程副响应的出现是不行避免的,应接纳踊跃的步伐使其负责正在合理目标之内,凡是以为三盐总量≤200g/L是可能撑持平常临盆。若副响应吃紧,碱耗剧增,多量补碱也难以撑持临盆。当溶液中副盐总量很高时,溶液粘度、比重增添,动力耗费增添,以至涌现轮回泵不打液。吃紧影响招揽和再生。当溶液中Na2SO4≥100g/L时,摆设侵蚀加剧,硫接收率低落,温度低时极易结晶窒碍管道或堵塔。脱硫临盆历程的副响应重要有以下几个方面:

  HS-的析硫绝大局部是正在塔内告终的,溶液正在氧化槽内逗留是HS-析硫的再抬高,设有氧化槽及抬高氧化槽的液位是保障HS-充说明硫的首要条目。HS-的析硫速率和水平决策于合理的脱硫液组分、催化剂的活性、适宜的温度及逗留功夫等成分,假如HS-析硫不充斥进入再生氧化槽,HS-离子将快速被氧化为S2O32-,再次氧化为SO42-。故正在脱硫临盆中设备合理的工况及挑选高效的脱硫催化剂是一件很首要的事变。

  ②溶液中消融氧量过众或与气氛接触功夫过长,将会有更众硫酸盐天生,当溶液温度较高时,此副响应速率加快,正在这个症结应做好三个方面的职责。一个是接纳步伐,低落半水煤气中温度,保障溶液温度35~42℃;另一个是熔硫放空液既要做好重淀、降温,又要省略与气氛接触的功夫和介面。可接纳利用过滤机过滤泡沫或残液的方法负责。第三个是端庄负责半水媒气中的氧含量低于0.4%。

  ③煤质的分别半水煤气中HCN含量分别,HCN正在与碱液接触时,险些整体被招揽,天生NaCN,进一步天生NaCNS,这不行避免的要酿成物料的耗费,也是必需的。

  ④假如溶液再生欠好,悬浮硫高,也能爆发副响应。应深化再生经管,尽大概低落溶液中悬浮硫的含量。

  2.通过脱硫装备摆设的配套改制、临盆操作的优化、工艺经管的深化,可能省略副响应的爆发,低落物料的耗费,省略溶液的排放。实行脱硫临盆的节能减排。

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