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半水煤氣脫硫系統技改總結

文檔作者：張必安張亮文檔來源：江蘇戴夢特化工科技股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月27日
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小氮肥 第 ４２ 卷 第 ２ 期 ２０１４ 年 ２ 月半水煤氣脫硫系統技改總結張必安 張 亮（江蘇戴夢特化工科技股份有限公司 江蘇洪澤 ２２３１００）０ 前言江蘇戴夢特化工科技股份有限公司第一化肥廠（以下簡稱第一化肥廠）建廠于 ２０ 世紀 ７０ 年代，時間較長，并且部分設備、工藝比較落后。 自２０１２ 年 １２ 月以來，半水煤氣脫硫系統（以下簡稱半脫系統）接連出現問題，脫硫后硫化氫含量居高不下，大幅高于指標值，給后續工段，特別是精煉工段，帶來很大負面影響，多次被迫停車處理硫化氫含量超標的問題，已經嚴重制約生產。 為此，２０１３ 年 ２ 月大修期間，第一化肥廠專門組織相關人員制定了半脫系統技改方案，對工藝指標和重要設備進行了完善和改造，使半脫系統存在的問題基本得以解決。１ 半脫系統存在的問題（１）脫硫液中雜質含量多。 半水煤氣脫硫塔前設有 １ 臺 Φ３ ０００ ｍｍ ×１４ ０００ ｍｍ 清洗塔，內有 ２ 層螺旋大孔噴頭，每層 ９ 只噴嘴，每層用水量約 ８０ ｍ３／ｈ，頂層有 １ 塊除沫旋流板，利用造氣循環水以空塔噴淋方式對半水煤氣進行清洗。 但由于造氣循環水中含雜質較多，造成清洗效果差，大量粉塵和焦油進入脫硫液中。（２）脫硫塔存在短板。 該半水煤氣脫硫塔為填料塔（Φ３ ２００ ｍｍ ×２９ ４００ ｍｍ），內置 ３ 層填料，每層高 ５ ｍ，但頂部未裝液體分布器，導致液體分布不均勻，易造成偏流。 填料層的填料選擇也有缺陷，使用的 Φ５０ ｍｍ 鮑爾環填料無論從材質及填料規格上都無法滿足生產需求。（３）再生系統的問題。 脫硫液吸收硫化氫后從脫硫塔直接進入再生槽，中間未設置富液槽，導致脫硫液中懸浮硫及副鹽含量高。（４）脫硫催化劑的選擇問題。 半脫系統先后使用過“８８８”催化劑、栲膠催化劑及 ＤＤＳ 催化劑，種類繁多。 由于管理不到位、操作人員對催化劑的認識程度不夠、沒能真正掌握催化劑的正確使用方法，不僅影響了生產，也增加了消耗。２ 脫硫效率低原因分析（１）設備方面。 首先，進脫硫塔前半水煤氣的凈化設備配置不足，僅有 １ 臺清洗塔，而且采用的不是清潔的軟水而是含雜質較多的造氣循環水，清洗效果較差，大量粉塵及焦油等雜質進入脫硫液，最終沉積于填料中，這是造成塔堵的重要原因。 塔堵既增加動力消耗，又影響氣液接觸，從而造成脫硫液吸收效果差。 其次，脫硫塔頂部未設液體分布器，不可避免地導致脫硫液分布不均勻，影響吸收效果；填料中經常接觸不到脫硫液的區域逐漸形成“干區”，最終形成“死區”，氣體不能通過，這是造成塔阻力大的重要原因。 再次，從脫硫過程來看，堿液吸收 Ｈ２ Ｓ 后形成 ＨＳ －，ＨＳ －在Ｏ２ 及催化劑的作用下生成 Ｓ，此反應過程有很大一部分在富液槽內完成。 由于原先未設置富液槽，來不及析硫的 ＨＳ －在再生槽內被噴射器吸進的大量空氣過度氧化成 Ｓ２Ｏ２ －３ ，進而氧化生成ＳＯ２ －４ ，最終產生硫代硫酸鹽和硫酸鹽副鹽，這是脫硫液中副鹽含量高的重要原因之一。（２）工藝指標控制。 主要是對工藝指標的日常管控存在缺陷。 操作人員對指標操作隨意性較大，管理部門考核沒有跟上，細節管理沒有到位。３ 技改方案３．１ 工藝方面（１）第一化肥廠在大修期間，將變換系統由高低低工藝改為全低變工藝，將半脫后硫化氫質量濃度由０．２０ ～０．３１ ｇ／ｍ３調整為０．１１ ～０．１５ ｇ／ｍ３；將再生溫度由 ３５ ～４５ ℃調整為 ３８ ～４２ ℃。（２）將 ＤＤＳ 催化劑更換為“８８８”催化劑。 改１小氮肥 第 ４２ 卷 第 ２ 期 ２０１４ 年 ２ 月用“８８８”催化劑初期，可適當加大“８８８”催化劑用量，但必須加強催化劑的操作管理，嚴格按照“８８８”催化劑使用要求操作，通入空氣 ３ ～４ ｈ，使其充分活化。 活化完畢后，緩慢滴加入脫硫液中。（３）加強堿源控制。 改變以往錯誤的突擊式加堿方法，采取定時、定量分散補加，杜絕一次性補加，既不會對脫硫液系統組分有較大的影響，又對穩定脫硫液中 Ｎａ２ＣＯ３ 的含量、提高脫硫效率以及降低堿耗都有十分積極的作用。３．２ 設備方面（１） 半脫系統原來有 １ 臺 Φ ４ ２００ ｍｍ ×１２ ８００ ｍｍ 靜電除焦塔，布置在脫硫塔后。 此次技改新增 １ 臺 Φ４ ２００ ｍｍ ×１２ ８００ ｍｍ 靜電除焦塔，安裝在氣柜出口清洗塔與羅茨鼓風機之間，加強對進脫硫塔前半水煤氣的凈化。（２）在脫硫塔頂部進液處加裝排管式液體分布器（兩側共計 １４ 根 Φ４８ ｍｍ 支管），選用聚丙烯材質、Φ７６ ｍｍ 鮑爾環填料，且在每個填料層間安裝再分布器，保證液體分布均勻、氣液接觸充分。（３）增設 １ 臺 Φ５ ０００ ｍｍ ×６ ５００ ｍｍ 富液槽。 從脫硫塔出來的富液從底部進入富液槽，停留 ８ ～１０ ｍｉｎ，再通過富液泵打入再生槽。 為防止富液在富液槽中被泵直接抽走而走短路，富液管進入富液槽后裝彎頭垂直向上延伸 ３ ０００ ｍｍ，保證富液在富液槽內有足夠的停留時間。（４）新增 １ 臺 Φ５ ０００ ｍｍ ×７ ０００ ｍｍ 冷卻槽。 熔硫后的高溫液體進入冷卻槽，經降溫、冷卻后返回系統。（５）新增 １ 臺 ＬＤ３５ ／１０００-３０Ｕ 型板框式壓濾機。 從冷卻槽來的脫硫液經板框式壓濾機壓濾，除去大部分副鹽及其他雜質。３．３ 技改后半脫系統工藝流程技改后半脫系統工藝流程見圖 １。 硫化氫質量濃度為 ０．７ ～１．０ ｇ／ｍ３的半水煤氣經清洗塔、靜電除焦塔凈化后，經羅茨鼓風機、清洗塔后從底部進入脫硫塔，與頂部來的脫硫液逆流接觸，被吸收大部分硫化氫后的半水煤氣經清洗塔、靜電除焦塔后送至壓縮工段。圖 １ 技改后半脫系統工藝流程吸收硫化氫后的富液從底部進入富液槽，停留 ８ ～１０ ｍｉｎ 后由富液泵送至再生槽的 １０ 組噴射器內。 在再生槽內完成再生、浮選后，液體經再生槽液位調節器溢流至貧液槽，貧液由貧液泵送至脫硫塔循環使用。 浮選出的硫泡沫溢流至硫泡沫槽，經分層、分離后，硫泡沫由硫泡沫泵打入熔硫釜回收硫磺，分離的液體進入貧液槽。 熔硫后的高溫液體進入冷卻槽，在盤管式冷卻裝置作用下降溫，然后經板框式壓濾機壓濾，除去其中大部分鹽分及其他雜質后，由泵送至貧液槽循環使用。４ 技改效果技改后，半脫系統實現了長周期穩定運行，脫硫效率大幅度提高，脫硫液中各組分含量穩定，脫硫后硫化氫含量一直穩定在工藝指標內。 技改前、后脫硫液組分參數比較和脫硫工藝參數比較分別見表 １ 和表 ２。２小氮肥 第 ４２ 卷 第 ２ 期 ２０１４ 年 ２ 月新型七邊形節能爐箅的研制與應用薛以祥（江蘇邳州市鑫泰爐箅制造有限公司 江蘇邳州 ２２１３００）１ 爐箅研制重點（１）提高爐箅的破渣、排渣能力。 七邊形節能爐箅的破渣筋條自上而下由原來的 ６ 條螺旋破渣筋條設計為 ７ 條，各層的每條破渣筋條不僅數量增加，而且也隨之加寬、加高，特別是最大層上的 ７ 條破渣筋條外部被設計成齒條形，增強破渣條對渣塊的擠壓剪切能力，故七邊形節能爐箅的破渣、排渣能力在原基礎上提高了 １５％ ～２０％。（２）提高爐箅的煤種適應能力及節能降耗能力。 七邊形節能爐箅是針對 Φ２ ８００ ｍｍ 以上錐筒煤氣爐所燒的小粒煤、型煤（ 包含劣質煤型煤）、劣質煤等以及強負荷生產而設計研制的。為了適應各種煤種， 爐箅材質全部選用鑄鋼（ＺＧ３５ＣｒＭｎＳｉ），提高了耐磨強度，加高加厚了各層外折邊，支承點由 ６ 個變為 ７ 個，使爐箅在高溫下不變形，風道不堵塞；根據煤種特性和用戶的設備工藝條件，確定爐箅的內、外總通風面積和比值，調整好各層內通風間隙和三區布風，使該七邊形節能爐箅在爐內運行穩定，達到提高產氣量，減表 １ 技改前、后脫硫液組分參數比較項 目 質量濃度 ／（ ｇ· ｍ －３ ）Ｈ２ Ｓ Ｎａ２ Ｓ２Ｏ３ ＋Ｎａ２ ＳＯ４ 懸浮硫質量濃度 ／（ ｇ· Ｌ －１ ）改造前２０１２-０６ ８９．３ １８７．５ ２．１０ ２０１２-０７ １０２．５ ２０２．７ １．８０ ２０１２-０８ ９７．７ １９７．３ ２．６０ ２０１２-０９ ９６．７ １９３．８ ２．１０ 改造后２０１３-０６ ８．７ ８８．７ ０．１２ ２０１３-０７ １０．６ ９０．６ ０．０８ ２０１３-０８ １８．８ ９８．８ ０．０９ ２０１３-０９ １０．７ ９０．７ ０．１０ 注：其中數據為月平均值。表 ２ 技改前、后脫硫工藝參數比較項 目Ｈ２ Ｓ 質量濃度 ／（ｇ· ｍ －３ ）脫硫前 脫硫后脫硫效率 ／％改造前２０１２-１２-１０ ０．７１ ０．２６ ６３．４ ２０１２-１２-１１ ０．６８ ０．２４ ６４．７ ２０１２-１２-１２ ０．８０ ０．２９ ６３．７ ２０１２-１２-１３ ０．７５ ０．２８ ６２．６ ２０１２-１２-１４ ０．８２ ０．３１ ６２．１ ２０１２-１２-１５ ０．８１ ０．３０ ６１．７ 改造后２０１３-０９-１７ ０．８１ ０．１３ ８３．９ ２０１３-０９-１８ ０．７８ ０．１２ ８４．６ ２０１３-０９-１９ ０．８０ ０．１２ ８５．０ ２０１３-０９-２０ ０．７６ ０．１１ ８５．５ ２０１３-０９-２１ ０．８２ ０．１３ ８４．１ ２０１３-０９-２２ ０．８８ ０．１３ ８５．２ ５ 經濟效果（１）使用“８８８”催化劑與以前使用 ＤＤＳ 催化劑相比，每天可降低費用在 １５０ 元以上；且“８８８”催化劑在使用中不需要添加蒸汽，從而降低了蒸汽消耗，可節省 ０．６ ＭＰａ 飽和蒸汽 ２ ｔ／ｄ 左右，節約費用約 ４００ 元／ｄ。（２）增加富液槽以后，脫硫液中副鹽、懸浮硫含量大幅度降低，降低了堿耗，平均月可節省費用８ ０００ ～１０ ０００ 元。（３）半脫系統脫硫效率大幅度提高以后，減輕了變換氣脫硫系統的壓力。 技改后，撤銷了原先變換氣脫硫的活性炭脫硫設備，節省了因更換活性炭所產生的費用（活性炭更換周期為 ３ ～５ 個月，費用為 ２５ ０００ ～３０ ０００ 元／次）。（４）第一化肥廠半脫系統實施技改方案后運行至今，沒有出現脫硫塔塔堵現象，以前每周至少沖洗 １ 次脫硫塔的現象不復存在，不僅避免了生產波動，又減輕了環保壓力（沖洗脫硫塔后帶脫硫液的水需送到污水處理廠處理，不能直接外排），產生了不可估量的隱性經濟效益，半脫系統存在的問題基本得以解決。（收稿日期 ２０１３-１１-２５）３

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