孫俊 廖崗平 黃文亮
摘 要:近年來,隨著科學技術的發(fā)展,焦化產業(yè)的市場需求逐漸減少。因其產能利用率比較低,再加上節(jié)能減排約束的加大,企業(yè)的資金和效益呈現(xiàn)嚴重的下滑趨勢。然而在困境中艱難發(fā)展的焦化企業(yè)卻不愿意放棄,仍然砥礪前行。隨著產業(yè)集中程度的提高和法規(guī)的完善,新技術應用進一步推動了企業(yè)的發(fā)展。從新余市新鋼集團焦化廠著手,探討了PDS脫硫技術的應用情況,以期為日后的相關工作提供參考。
關鍵詞:PDS脫硫技術;新鋼焦化廠;煤氣溫度;脫硫塔
中圖分類號:X701.3 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.158
在我國焦化產業(yè)的生產過程中,改良ADA法和PDS脫硫法是應用比較廣泛的脫硫技術。因為PDS脫硫技術比ADA脫硫法更加成熟、可靠,而且效率高、適用范圍廣、價格低,所以,被眾多環(huán)保專家認可,多家焦化產業(yè)也已投入并運用。PDS脫硫法與ADA法和對苯二酚等方法相比,藥劑的成本低,用量少,因其產生的硫磺顆粒比較大,更容易浮選和分離,因此,硫磺的收率和純度也有較高的提升,成本可節(jié)約30%~80%.其最重要的一點是,PDS脫硫技術不會產生和排放廢液,不會污染環(huán)境,不僅能起到清潔塔的效果,還不會腐蝕設備。
1 新鋼集團焦化廠的現(xiàn)狀
1.1 工藝運行缺陷
我市的新鋼集團焦化廠運用的是兩塔串聯(lián)的方式,如果煤氣中的H2S經過了2次脫除,那么,脫硫后煤氣中H2S的含量就會降低很多,也會更加科學。但是,脫硫循環(huán)液的設計卻采用的是并聯(lián)方式。這種方式導致脫硫產生了混用,嚴重影響了脫硫效率。當鼓冷來的煤氣經過串聯(lián)的塔、并聯(lián)的循環(huán)液時,脫硫液混用會導致焦油含量升高,脫硫效率降低。同時,串聯(lián)的方式將會導致一個脫硫塔的脫硫液副鹽含量乃至整個脫硫系統(tǒng)的鹽含量都升高。另一方面,因其串聯(lián)的原因,如果其中一個塔出現(xiàn)故障,那么,與它串聯(lián)的那個塔也將一起停產,進而嚴重影響工作生產的效率。
1.2 煤氣溫度偏高
我市新鋼集團焦化廠的蒸汽壓力一般在0.3 MPa左右,最適用壓力為0.6 MPa的制冷機。但是,只有2臺制冷量為490 kW的制冷機是遠遠不能滿足其需要的,制冷量完全不夠,煤氣溫度明顯偏高。因為預冷塔循環(huán)液換熱器也是采用制冷水冷卻換熱的,導致預冷塔后的煤氣溫度變得相對比較高。另外,初冷器前的煤氣溫度和循環(huán)氨水泵的出口壓力也相對比較高,導致其循環(huán)氨水的流量偏低,煤炭的產量偏少。這樣,不僅妨礙了數(shù)據(jù)的采集和分析,還存在止回閥泄漏等問題。
1.3 脫硫塔阻力升高
鑒于上述問題,新鋼集團焦化廠的脫硫系統(tǒng)運行后,沒過幾年便出現(xiàn)了脫硫塔阻力升高、塔后的H2S含量較高和脫硫液鹽含量偏重等問題。因為其阻力過高,鼓風機的壓力也隨之增高,但是,太高的壓力使得煤氣的吸力不夠,過度的運行使鼓風機的設備損壞加速,鼓風機的運行安全受到了嚴重的威脅。
2 PDS脫硫技術的應用研究
2.1 PDS脫硫技術的優(yōu)勢
PDS脫硫技術的催化劑是酞菁鈷磺酸鹽,所以,它的脫硫脫氧效果更好。在脫除高硫煤氣中的H2S和有機硫時,更迅速,更高效。PDS脫硫法的特點使其在相應介質中的有機硫脫除率高達50%以上。因為工業(yè)生產上裝置負荷的變化,比較了不同情況下的液氣比和脫硫效率后發(fā)現(xiàn),用PDS法得出的容硫比ADA法和栲膠法高出1倍以上,是眾多濕式氧化法中容硫比較高的一種方式。而在適宜的技藝條件下,PDS脫硫技術不僅有很好的選擇性,還有很好的環(huán)境效益。在此環(huán)境下,硫代硫酸鈉和硫氰酸鈉更加容易控制,不易積累生成硫酸鹽,所以,消耗的堿明顯較少,且無毒無污染。使用PDS脫硫技術時,硫泡沫更加容易分離,因其在氧化的設備中會形成較大粒子的硫泡沫,易分離回收,不會堵塔。另外,PDS脫硫法的成本比較低,經濟效益顯著,活性好,成產過程中不需要添加其他東西。
2.2 PDS脫硫技術的運用
因為砷堿法脫硫技術具有溶液再生的特性,所以,PDS脫硫法需要改善砷堿法的再生狀況,原砷堿法的20%溶液不需要經過再生,可以直接放入脫硫裝置中成為100%的溶液后再生。這樣做,不僅能提升脫硫效率,減慢副鹽的生長速度,還能消除堵塔現(xiàn)象,降低脫硫塔成本維修費,提高煤氣的質量。為了保證脫硫時副液的再生效果和對塔液的控制,可以改造再生塔的內部結構,比如改進再生塔底的空氣和溶液分布盤,讓空氣和溶液能夠分開進入再生塔再生,讓兩者充分混合后再生。同時,還可以改善再生塔內的空氣分布板,使再生塔的液位更加穩(wěn)定,強化其再生效果,也可以修整再生塔的液位調節(jié)器,或把吸風閥門裝在頂蓋上,讓其內部保持氣壓的穩(wěn)定,使其可以微調再生塔的液位。
3 結束語
總之,PDS法是液相催化氧化法脫硫的最新技術,經過多年的試運行,在我國許多產業(yè)已經展現(xiàn)了尤為突出的效果和效益,比起一般的液相法,它更具優(yōu)勢和特點。PDS脫硫技術的效果和經濟、環(huán)境效益都很突出,對焦化行業(yè)的應用和發(fā)展作出了巨大的貢獻。PDS脫硫法是更加經濟、實惠的方法,在各行業(yè)都有廣闊的應用前景。
參考文獻
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〔編輯:白潔〕