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半水煤氣脫硫系統改造和運行總結

文檔作者：殷銀華余學軍張永清鮮平李小飄鄧小東羅敏文檔來源：湖北三寧化工股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月13日
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小氮肥第41卷第1期2013年1月0 前言半水煤氣脫硫 系統改造和運行總結殷銀華 余學軍 張永清 鮮 平 李小飄 鄧小東 羅 敏(湖北三寧化工股份有限公司 湖北枝江443206)湖北三寧化工股份有限公司現有合成氨生產能力900 kt／a，配套3套半水煤氣脫硫裝置，其氮肥廠原有l套95 000 m’／h(標態)生產能力的半水煤氣脫硫裝置，設計進口氣體中H，s質量濃度<3 egm3，出15氣體中H，s質量濃度<100 megIll。。自2008年以來，隨著原料煤質量下降，開始使用高硫煤制氣，導致半水煤氣中H，s含量不斷升高，該脫硫裝置已不能適應高硫煤制氣脫硫的要求，嚴重影響了后續工段的生產。因此，需探求高硫半水煤氣脫硫技術，并對脫硫裝置進行一系列技術改造，以減輕硫含量對合成氨生產的影響。1 改造前狀況1．1氣體主流程來自造氣系統的半水煤氣先進人氣柜，從氣柜出來的半水煤氣經前置靜電除焦塔除去焦油后，再經羅茨機加壓后送至冷卻塔冷卻降溫，進一步除去煤焦油和灰塵等雜質后進入脫硫塔，與從上而下噴淋的堿液逆向接觸脫除H，s。脫硫后的氣體進入清洗塔，與從上而下的清水接觸，洗去煤氣中夾帶的堿液等，再經后置靜電除焦塔除去焦油等雜質，送至壓縮機一段進口。從清洗塔出口至羅茨機進口間配置系統大近路，便于控制氣體出口壓力。1．2脫硫液、循環水流程脫硫液從貧液槽底部出來經脫硫泵加壓后，進入脫硫塔頂部分布器，從上而下與半水煤氣逆向接觸，吸收H，S后從脫硫塔底部出塔。吸收H，s后的脫硫液進入富液槽，從富液槽底部出來的富液經再生泵加壓抽入再生槽噴射器，與空氣接觸并在催化劑的作用下在再生槽內氧化，浮選出硫泡沫后的脫硫液進入貧液槽循環使用。硫泡13沫經連續熔硫制得硫磺產品，熔硫后的清液回到貧液槽。補充的純堿和催化劑打人貧液槽。冷卻塔和清洗塔均采用循環水，兩塔單獨循環。涼水由加壓泵加壓后從塔頂部進入，與半水煤氣逆流接觸后，熱水從塔底出塔，再進入涼水塔經風機冷卻后循環使用。1．3脫硫工藝選擇采用純堿加酞菁鈷系列催化劑脫硫工藝。2 存在的問題2．1脫硫塔堵塞脫硫工段一個突出的問題是堵塔。曾先后用過散裝填料、不銹鋼規整填料、格柵填料等，但始終存在堵塔情況。一般運行時間在1年以內就出現堵塞、系統阻力增大等問題，嚴重制約合成氨裝置的生產。拆開脫硫塔檢查發現：大部分是因為硫磺堵塞填料所致，少部分是由于填料倒伏引起。2．2脫硫效率低，出口H：S含量高脫硫工段存在的另一個主要問題是脫硫效率較低，出口氣體中H：S質量濃度經常上升至150 me／m3以上，對后工段催化劑等產生了較大影響，特別是甲醇催化劑，使用壽命很少達到1年以上。2．3脫硫液副鹽高、消耗高，設備腐蝕嚴重脫硫工段還存在的一個問題就是經過連續熔硫后的脫硫液溫度上升，副鹽含量升高，副鹽質量濃度常在200 mg／L以上，有時不得不進行置換，造成工藝消耗高、環保壓力大；當硫酸鈉質量濃度達到40 mg／L以上，對再生槽、堿液管道等腐蝕嚴重．3 改造措施3．1 增加預脫硫塔和備用脫硫塔針對硫含量升高、脫硫效率不能滿足生產的萬方數據14情況，決定新增一級脫硫，即在原有脫硫塔前設置1臺預脫硫塔，兩塔串聯運行，進行二級脫硫，預脫硫塔采用空塔噴淋技術。另外，因場地受限，預脫硫系統不能實現單獨脫硫、再生，現采取富液脫小氮肥第4l卷第1期2013年1月硫方式，即用脫硫塔后的富液打入預脫硫塔進行一級脫硫；并針對脫硫塔易堵塞影響生產的情況，安裝了l臺二級備用脫硫塔，堵塔時切換使用。改造后脫硫工藝流程見圖1，主要設備見表1。表1主要設備圖l 改造后脫硫工藝流程沒備名稱 設備參數半水煤氣氣柜前置靜電除焦塔后置靜電除焦塔羅茨機冷卻清洗塔預脫硫塔富液槽1。脫硫塔2”脫硫塔涼水塔再生槽貧液槽泡沫槽熔硫釜過濾機再生泵預脫硫泵脫硫泵清洗泵涼水泵熱水泵泡沫泵清液泵10 000 m3，1臺中4 800 mm X 10 000 mm，2臺中6 000 mm×12 000 111111，2臺ZRT-600T，542 m3／rain，6臺中6 000 mln x36 000 ITllll，1臺中6 000 mm X20 000Inm，l臺西6 000 nlnl×10 000 mill，l臺中5 600 nlm×44 000 mm，l臺西6 000 lnln X40 000 mm，1臺8 000 mill×12 000 rnin x6 000 nlln，l套中7 000 mm x8 000inlll，3臺中6 000 nllTl x8 000 Inin．1臺中2 000 mm X5 000 mm，l臺西900 mm x4 000 mm，5臺xMJl00／1000．30U，2臺500S-59，2臺350S-44．1臺350S-44．3臺300S一32，2臺300S一32，2臺300S一32，2臺TBSO．32．250，3臺IH6540-200B，2臺3．2改用栲膠加釩脫硫工藝改造前先后使用過“888”，PDS及I"90—2等系列酞菁鈷催化劑，但效果不理想。改造后選擇使用栲膠加五氧化二釩系列催化劑脫硫工藝。3．3 增加清液過濾和清液降溫措施針對脫硫液副鹽含量高的情況，采取將熔硫后清液進行降溫結晶沉淀、再經板框過濾機過濾的措施，過濾后清液再返回貧液槽；并擴大再生槽，以增加溶液循環量。4 運行效果改造后的脫硫裝置投入使用以來，運行穩定。改造前、后運行參數對比見表2。表2改造前、后運行參數對比項目 改造前 改造后羅茨機出口壓力／kPa一級脫硫效率／％二級脫硫效率／％總脫硫效率／％脫硫前氣體中H2s質量濃度／(g·111-3)脫硫后氣體中H二S質量濃度／(mg·111。)副鹽質量濃度／(g·L一)噸氨工藝消耗／元脫硫塔運行周期／月53．3～56．0 50．7—53．30 5095 9495 983．0 5．0150 100250 18012 810 18萬方數據小氮肥第41卷第1期2013年1月硫回收工藝應用及改造蕁鳶頭(江蘇靈谷化工有限公司大化肥分公司 江蘇宜興214213)0 前言江蘇靈谷化工有限公司硫回收工藝基于改良克勞斯法，并采用“絕熱一等溫”反應器的直接氧化工藝。硫回收是對合成氨裝置中低溫甲醇洗工段產生的酸性氣體(H，s)進行回收處理，得到合15格的硫磺產品，并將產生的尾氣送往電廠處理。1 工藝原理及流程描述該硫回收裝置由熱反應段、克勞斯催化段、直接氧化段以及尾氣排放部分組成。其工藝流程如圖1所示。0 35 MPa(表壓)低脈蒸汽堡里塑生竺查E2301．廢熱鍋爐 E2302一級冷凝器 E2303二級冷凝器 E2304一級預熱器 E2305二級預熱器 E2306硫冷凝器 E2307水冷凝器172301酸性氣燃燒爐 R2301克勞斯反應器R2302．氧化反應器‘12301洗滌塔P2301 A／B．洗滌塔泵P2302A／B液硫泵V2301．酸性氣分水罐V2302汽包 V2303液硫封V2304膨脹槽V2306．硫分離器V2308水沉淀槽＼2309．水封＼"2310A／B．液硫曠：槽V231 1．沉淀槽圖1硫回收工藝流程護，驢，驢，驢，驢痧、驢，驢驢驢，驢驢、驢痧驢，驢驢、驢驢驢驢，護抄驢艫抄，驢驢抄護抄抄驢護移驢痧痧驢驢痧，驢抄，護移從表2數據可以看出，該裝置改造后具有以下優點：①系統阻力有所降低；②脫硫效率明顯提高，出15氣體中H：s含量降低；③溶液副鹽含量下降；④工藝原料消耗明顯降低；⑤脫硫塔運行周期明顯延長。5 結語本次脫硫裝置技術改造取得了較為理想的效果，充分說明采用空塔噴淋與填料段復式組合的二級脫硫，再輔之于栲膠加釩的脫硫工藝，通過加強再生系統、熔硫系統和清液沉淀過濾等工藝管理措施，可以將出15氣體中H：S含量控制在指標范圍內，完全適應高硫煤生產的需要，減輕了硫對合成氨生產的影響，對降低企業生產成本有著十分重要的意義。(收到修改稿日期2012．09—26)

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