我厂年产合成氨88kt,半水煤气H2S质量浓度1.5—3.0g/m3,脱硫采用两级脱硫,半水煤气脱硫采用888脱硫催化剂,变换气脱硫采用DDS脱硫催化剂。在几年的运行过程中,也出现了不少问题,我们根据溶液组分和脱硫实际情况,不断摸索,在888溶液中添加适量的栲胶,加上再生槽的改造,近一年来,脱硫系统运行稳定,塔阻控制比较平稳,硫黄回收率达到100%,脱硫效率完全达标,运行费用较低,效果良好。
1 工艺流程
半水煤气自气柜经洗气塔降温,洗涤后进入静电除焦,由罗茨机加压送往冷却塔,然后从底部进入脱硫塔,在脱硫塔内与自上而下的脱硫液逆流接触反应,吸收半水煤气中的H2S后,经清洗塔洗涤冷却,再静电除焦后送往压缩一段。
2 主要工艺参数
溶液循环量: 700m3/h
半水煤气流量: 32000m3/h
半水煤气温度: 20—40℃
半水煤气压力: 0.03—0.05MPa
脱S前H2S浓度: 1.5—3.0g/m3
脱S后H2S浓度: 80—150mg/m3
3 系统改造过程
表一:脱硫效果对比表
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栲胶脱S |
“888“+栲胶脱S |
入口H2S |
1000mg/ m3 |
2500 mg/ m3 |
幅盐含量 |
250g/L |
100g/L |
因堵塔检修次数 |
每年3-4次 |
每年1次 |
3.1 2004年3月,针对溶液中副产物硫代硫酸
钠含量居高不下的状况,增加了富液反应槽,延长了硫氢酸根在系统中的反应时间,降低了HS–在再生槽中的浓度,有效抑制了硫代硫酸钠的生成。
3.2 为减少脱硫系统对外界的污染,实现脱硫系统的零排放,硫黄回收的残液要返回系统。残液对再生影响较大,为保证再生稳定,在2004年7月增加了残液沉淀槽,残液经沉淀,冷却再返回系统,把残液对再生的影响降低到最小。同时,确保了环保达标,降低了生产费用。
3.3 由于原再生槽体积小,在溶液循环量加大的情况下,再生反应时间短,2008年8月,更换了体积较大的再生槽,增加了再生时间,保证了催化剂充分氧化,提高了硫黄回收率,降低了Na2S2O3。
4 “888”+栲胶脱硫的优点
2006年以前,车间使用栲胶脱硫,其溶液粘度大,溶液中悬浮硫高,填料层易形成“积硫“现象,造成堵塔频繁,每年都3—4次因堵塔而停车扒填料影响生产。鉴于“888”脱硫催化剂有清塔,粘度小等优点,车间决定在栲胶脱硫中加入“888” 脱硫催化剂。加入后运行效果较好,在脱硫系统入口硫持续增高的情况下,出口硫均在指标之内,塔阻力也较正常。表附两种脱硫方式效果对比
5 系统运行出现的问题及处理
2008年底,由于原料煤紧张,原料质量波动较大,半水煤气中H2S含量高达到3g/L,超出系统负荷。造成出口硫超标,副盐Na2S2O3含量由30g/L上升到80g/L,塔压差上涨。在这种情况下,我们加大了“888”的用量,逐渐让“888”脱硫催化剂占主导地位,不仅保证了脱硫效率,而且充分利用了888能清除塔内沉积硫的优点,使系统压差稳定在60mmHg左右,脱硫塔压差10—20mmHg 。
6 小结
888性能优越,再生S颗粒大,易浮选,净化度高,既可以脱除无机硫,又可以脱除部分有机硫,同时能清除塔内沉积硫,能有效减小堵塔的可能,栲胶脱硫效率高,两者能实现很好的优势互补。