1 基本概况
脱硫工艺简介:
造气采取焦炭+白煤制气,原料气硫含量:H2S/%:0.18-2.0
COS/PPm:200-300;HCN<100ppm。处理气量最大20000Nm3/h,目前运行负荷15000Nm3/h,两填料吸收塔串联运行,碱液循环液气比30-35L/Nm3。
2 几点措施
2.1 采用PDS催化剂,大液气比操作,未发生堵塔现象
我装置采用PDS-400和PDS-600两种型号催化剂,催化剂浓度一般在20~40ppm之间,从使用的效果看,PDS-400单独使用即可,PDS-600需要添加一定量的对苯二酚,再生和浮选效果会更好。添加对苯二酚的指导浓度为0.1~0.2g/l,我单位每天加750g,根据再生情况决定是否继续添加,未做理化分析。从两套生产装置近6年的状况来看,从未发生堵塔现象,有时发现塔压降有升高趋势时,开启双台碱液泵加大循环量冲洗少时即可。塔填料为聚丙烯阶梯环,每年大检修检查清洗。
2.2 定期清理喷射器,保证再生效果
对于再生喷射器的清洗分为两种,一种是用蒸汽清洗空气吸入口,目的是清除吸入口的结晶碱,周期为每周一次;另外一种是拆下喷射器,用高压水枪(100Kgf/cm2压力)清洗喉管部分,除去积淀的硬硫层,周期为每季度一次。
2.3 采用连续熔硫代替间歇熔硫,硫黄回收率大幅提高
我单位新建装置硫泡沫处理工艺采用熔硫釜,由于生产负荷不高,连续熔硫时硫泡沫供给不足,所以起初采用间歇熔硫方式。
操作条件如下:熔硫釜内0.2~0.3MPa; 分离液温度:70~100℃;熔硫釜下部:120~140℃
由于熔硫釜工作的主要原理要靠釜内的温度分布(从上到下递增)和介质的密度分布(从上到下递增)实现硫泡沫的熔化和分离的。一旦采用间歇熔硫,温度分布和密度分布被打乱,釜内产生大量的蒸汽,造成夹带、堵管、副盐结块等问题。同时,硫黄回收率只能达到70%;
后来,在和熔硫釜厂家交流经验后,改间歇熔硫为连续熔硫,上述问题得到大幅缓解,每月清理一次熔硫釜,硫黄回收率达到90%。
(注:硫黄回收率计算方式存在一定误差)
3 中温水解效率较高(采用DJ-1中温水解催化剂):
原料气组成:
H2S/%:0.18~2.0
COS/PPm: 200~300
湿法脱硫后:
H2S/PPm : 50~100
COS/PPm: 180~240
压缩后:
压力 0.6MPa
温度控制 35~38℃(保证水分)
中温水解温度: 130-160℃
COS平均转化率: 90.5%,
脱碳工序:
脱除水解产生的 H2S和剩余COS ; 精脱硫起保护作用,一般入口总硫<0.5ppm。
4 关于副盐的控制
4.1 现状
我单位采用PDS催化氧化湿法脱硫,根据操作经验,在目前工况下,运行半年后,碱液密度上升到1.36,碱液吸收和再生能力明显下降,湿脱后H2S含量达到了500PPm以上,给后续工序带来很大的压力。
4.2 采取措施
(1)严格控制碱液槽温度,减缓副反应。
(2)每周清理再生喷头,保证再生充分。
(3)连续熔硫,避免高温操作,并且对清液冷却沉降。
在这种情况下,半年必须排一次液,保证碱液密度在1.30以下。(生产负荷15000Nm3/h,碱液循环量500m3/h)
4.3 下一步打算
经过对副盐溶解度的查阅,计划利用北方冬季气温较冷的特征,对脱硫液进行分批冷冻结晶,然后利用戈尔过滤器进行过滤,从而实现脱硫液的透析,提高使用周期,减少外排。从已经做过的小试来看,温度降低到0-5℃时,副盐结晶后清液的密度下降5%-10%,如果冬季温度降低到-15℃左右,效果会更好。
5 存在问题
(1)负荷超过15000Nm3/h时,吸收出现问题,塔出口H2S持续上涨,最高达到700ppm,对后段工序影响很大,即便增加碱液循环量也无济于事,只能少量更换碱液。
(2)由于管径较大,吸收塔排液流量和液位控制采用气动蝶阀进行调节,由于脱硫液中存在悬浮硫、盐类、碱等,长期积累,造成阀门处堆积固体,调节阀动作不灵,影响碱液平衡。
(3)工艺参数控制波动范围较大,缺乏严格标准。比如碱液浓度、PDS浓度、碱液槽温度等。