山东丰喜脱硫工艺及设备的优化
山西丰喜集团临猗分公司一分厂合成氨装置设计能力120kt/a,经过工艺改造,设备挖潜,今年生产能力达到180 kt/a,上半年累计产量96000t以上,其间对影响生产的脱硫变换工艺做了适当调整,目前运行良好。
1 脱硫工艺生产情况
半水煤气脱硫工艺有两套系统,每套系统各设一个脱硫塔,再生系统各自独立。变换气脱硫一套,再生系统独立。自2005年5月检修后,脱硫工艺“飞泡”现象频繁发生,消耗难以控制,无法良性运行达半年之久。于2005年11月底调整后,基本正常,影响生产的瓶颈基本得以解决。至2006年7月已运行达1年零2个月,半水煤气脱硫系统整个压差20—24mmHg(6台设备),较以前开车几个月后压差即达50mm-Hg明显缓解。
半水煤气脱硫1#系统采用栲胶法脱硫,同时根据H2S含量的高低、脱硫压差等情况适当配以“888”脱硫剂(因种种原因,一直未能彻底置换),以保证生产正常,目前煤气中H2S多居于2000-3000mg/m3,有时高达5000mg/m3左右,时间较短几个班即调整下来。
2 设备情况
1#脱硫塔 ф5000×33000 上段ф76×38阶梯环约140m3,下段 两层格栅填料
2#脱硫塔 ф5000×27300 上段ф76×38阶梯环约140m3,下段 两层格栅填料
1#系统再生槽 ф7400/6600×7000有效容积160m3 2个
贫液槽 ф6000×6600
2#系统再生槽 ф7400/6600×7000有效容积160m3
贫液槽 ф6000×6600
1#系统脱硫、再生泵 Q=1260m3/h,3台 一台脱硫、一台再生、备一
2#系统脱硫泵 Q=468m3/h,3台 开二备一
2#系统再生泵 Q=486m3/h,3台 开二备一
3 工艺调整
3.1 系统“飞泡”现象主要发生在熔硫后的残液入系统时,导致再生槽内出现皂泡现象。我们分析认为,是高温熔硫时产生的副反应生成物导致“飞泡”现象,所以对熔硫后的残液用凉水塔进行了降温(<40℃),空气活化及多级沉淀处理后再入系统,果然取得了显著效果。问题基本得以解决,硫磺回收率达到了85%以上,消耗也随之下降。
3.2 2006年初,考虑到夏季气温高,降温效果差,从而副盐析出多,工艺有可能波动,所以新增一台50m3的六级沉淀池与原老沉淀池串联,投用后效果明显,每月可多回收硫磺15t左右。
3.3 888脱硫剂的投入使用,同样对生产的稳定起到了不容忽视的作用。由于部分有机硫的吸收,所以变换后转化的H2S较少,从而使得影响生产的变脱工艺基本达到生产要求。特别是其参加了多硫化物反应,使得系统压差稳定、减少了停车次数,赢得了效益。
4 经验分析
4.1 熔硫残液降温,空气活化,多级沉淀后再入系统。
4.2 溶液比例适当,浓度要满足生产要求。如氧化性物质“888”、“NaVO3”等浓度必须满足HS—的析硫需要,一般浓度达1.5倍左右,从而减少副盐生成。
4.3 溶液温度以38—42℃最佳,再生空气量要适中。
4.4 888的每天补充量应为H2S0.5—1.0g/kg,一般采用高限,且使用前活化3—4h,然后连续滴加。
4.5 保证足够大的液气比,即不要人为减小溶液循环量,应保证填料足够的喷淋密度,从而防止堵塔。
4.6 脱硫塔尽量常开,不宜时开时停,否则填料中的硫泡沫一旦干竭后,则很难用液冲洗出来,从而导致越积越多,压差增大。
4.7 杜绝脱硫液的污染,特别是煤焦油、杀菌剂等。
5 目前存在的问题
5.1 2#系统的硫泡沫仍然时好时坏(不影响生产),我们分析可能与本系统吸收H2S少有关系(进口H2S100mg/m3左右),由于变脱严重超负荷,所以待变脱检修后,适当提高了2#系统入口H2S后再看情况。
5.2 夏季气温高,脱硫液温度超标会导致副盐生成率高、沉淀差,熔硫渣多。
5.3 造成“飞泡”的物质具体是什么无法化验分析。