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濕法栲膠脫硫優(yōu)化改造總結(jié)

孫帥龔普勤周翔張寶珠

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

目前，除了近年來逐漸成熟的低溫甲醇洗和液氮洗工藝，老化肥裝置基本上都采用濕式氧化法脫硫工藝。傳統(tǒng)的濕式氧化法脫硫工藝應(yīng)維護(hù)好碳酸鈉、碳酸氫鈉、栲膠、釩等溶液中各組分的平衡和再生，控制溶液的總堿度、電位和pH等指標(biāo)；同時(shí)，應(yīng)減少副反應(yīng)和副鹽的生成。

河南心連心化肥有限公司(以下簡稱心連心公司)半水煤氣脫硫工段采用栲膠配合W- 1脫硫工藝。近年來，隨著生產(chǎn)裝置不斷升級改造，產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，為了降低生產(chǎn)成本，計(jì)劃摻燒一部分高硫煤，對凈化車間脫硫工段來說，這是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，只有不斷提高脫硫效率，才能使后工段穩(wěn)定運(yùn)行。

1問題分析

心連心公司采用栲膠、MSQ和W- 1復(fù)合型脫硫，并對原復(fù)合脫硫劑進(jìn)行配比優(yōu)化，在保證脫硫效率的前提下，不斷降低生產(chǎn)成本。當(dāng)副鹽含量一定時(shí)，不同W- 1脫硫劑含量下的脫硫工藝參數(shù)如表1所示。

表1　當(dāng)副鹽含量一定時(shí)，不同W- 1脫硫劑

由表1可看出：當(dāng)副鹽質(zhì)量濃度達(dá)110 g/L時(shí)，可以通過調(diào)整W- 1脫硫劑含量來提高脫硫效率、降低出口氣中H2S含量；但當(dāng)副鹽質(zhì)量濃度達(dá)到200 g/L時(shí)，提高W- 1脫硫劑的含量對脫硫效率和出口氣中H2S含量影響已不大。即當(dāng)脫硫液中的副鹽含量積累到一定數(shù)值后，就會嚴(yán)重影響脫硫液的再生效率，從而大大降低脫硫效果，故應(yīng)想辦法盡量排出副鹽，使其含量下降，否則將會影響脫硫效果。因此，要保證長期較高的脫硫效率，副鹽質(zhì)量濃度通常需要控制在 200 g/L 以下。

2解決措施

2.1　降低副鹽含量

脫硫系統(tǒng)副鹽含量偏高對溶液中堿度影響較大。若副反應(yīng)嚴(yán)重，則堿耗劇增；有時(shí)雖大量補(bǔ)堿也難以將總堿度維持在指標(biāo)范圍內(nèi)，會直接影響吸收和再生。在濕式氧化法脫硫中，副鹽的生成是客觀存在的，無論采用何種脫硫劑都不可能消除和避免副鹽的產(chǎn)生，只能通過優(yōu)化工藝條件以減少或減緩副鹽的生成。由于系統(tǒng)是利用H2S與Na2CO3溶液反應(yīng)完成脫硫，所以溶液中的Na2CO3含量過低，將直接影響脫硫效率，并因溶液pH降低而使再生溶液吸氧性能變差，對析硫反應(yīng)不利；而pH過高，副反應(yīng)會加劇，故pH應(yīng)控制在8.2～8.6。操作溫度應(yīng)控制在45 ℃以下，最佳溫度為38～42 ℃。

根據(jù)Na2S2O3的溶解度情況，在氣溫低時(shí)排出一定量溶液，降溫使Na2S2O3析出結(jié)晶，再將溶液加入系統(tǒng)內(nèi)，可去除絕大部分Na2S2O3。熔硫前，采用硫泡沫專用過濾機(jī)進(jìn)行處理，以減少溶液進(jìn)入熔硫釜，并減少熔硫殘液和副鹽的產(chǎn)生。

2.2　增加管道預(yù)脫硫裝置

對脫硫塔進(jìn)氣管進(jìn)行加裝溶液管道，使溶液提前與半水煤氣進(jìn)行接觸脫硫，以提高脫硫效率。每個(gè)系統(tǒng)增加3只噴頭，分別位于冷卻清洗塔出口管過脫硫塔近路約500 mm(記為1#噴頭)、進(jìn)脫硫塔煤氣管的彎頭正上方(記為2#噴頭)和進(jìn)脫硫塔煤氣管的彎頭下方直管段的上沿處(記為3#噴頭)。3只噴頭均順著氣體流向方向噴射脫硫液，以達(dá)到降低管道阻力的目的。另外，在1#噴頭的前方設(shè)置1個(gè)100 mm高的小堰，防止脫硫液倒流至脫硫塔近路或者冷卻清洗塔。增加管道預(yù)脫硫裝置運(yùn)行后的脫硫工藝參數(shù)見表2。

表2　增加管道預(yù)脫硫裝置運(yùn)行后的脫硫工藝參數(shù)

由表2可以看出，增加管道預(yù)脫硫裝置運(yùn)行后，脫硫效率提高了3%～5%，增強(qiáng)了脫硫系統(tǒng)的操作彈性。

3結(jié)語

根據(jù)脫硫效率提高情況，在保證出口氣中 H2S 質(zhì)量濃度在120～180 mg/m3的情況下，進(jìn)口氣中H2S質(zhì)量濃度可提高30～50 mg/m3。按照煤價(jià)降低100元/t、每天摻燒30 t高硫煤、年運(yùn)行330 d計(jì)，則年減少費(fèi)用約100萬元。目前，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行一直比較穩(wěn)定，總脫硫效率達(dá)85%左右。繼續(xù)優(yōu)化改造管道預(yù)脫硫技術(shù)，減緩或減少副鹽產(chǎn)生，降低溶液中副鹽含量；同時(shí)，做好硫回收工作，最大程度減輕硫?qū)艿赖母g，才能確保脫硫溶液成分及堿度的穩(wěn)定，并提高脫硫效率。

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(收稿日期2015- 03- 09)