常溫精脫硫在我公司的應用總結

高宏偉

（山西晉豐煤化工有限責任公司，山西晉城 046700）

0 引 言

山西晉豐煤化工有限責任公司是由山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司與山西陽煤豐喜肥業（集團）股份有限公司共同出資組建的股份制企業，下設高平公司、聞喜公司和天慶公司，主要生產經營大小顆粒尿素、多肽尿素、甲醇、液氨、硫磺、煤制工業燃氣等化肥、化工產品。

2003年在山西省高平市、聞喜縣兩地建成投產高平36·52項目和聞喜24·30項目，形成年產750kt綜合氨、1 200kt尿素，聯產150kt甲醇、2 000t硫磺的產能規模，成為我國化肥行業重要的百萬噸級尿素生產基地。

2010年公司又投資20億元，在河南沁陽市沁北工業集聚區獨資組建河南晉煤天慶煤化工有限責任公司，建設一套設計規模為年產240kt合成氨、400kt尿素、5×108m3煤制工業燃氣的煤化工項目。

其中，高平公司36·52項目一期18·30工程于2005年10月投產，二期18·30工程于2008年8月投產。其生產裝置的合成氨部分流程為：造氣采用固定床間歇制氣；氣體凈化流程為栲膠＋888＋V2O5半水煤氣脫硫全低變變換DDS 變換氣脫硫活性炭干法脫硫NHD 脫碳精脫硫雙甲；精煉氣送氨合成。經過多次考察、論證、比較，我公司決定使用湖北化學研究院出品的T102、T104、ET－3、ET－8作為精脫硫工段的甲醇催化劑保護劑。經過四年多的運行，甲醇催化劑及氨合成催化劑一直運行正常，沒有出現過中毒現象?，F對精脫硫工藝運行情況進行回顧和總結，供同行參考。

1 精脫硫工藝流程

出脫碳工號的脫碳氣從1＃精脫硫槽頂部進入下部出來，再從2＃精脫硫槽頂部進入下部出來，然后送往雙甲工段。兩臺精脫硫塔為串聯運行。圖1為精脫硫流程示意。

圖1 精脫硫流程示意

2 精脫硫劑裝填情況及工藝操作指標

常溫精脫硫槽（φ3 600×15 570mm；2臺）精脫硫劑裝填情況如下。

1＃精脫硫槽裝脫氯劑（ET－3）4m3，高400mm，精脫無機硫活性炭（T102）76m3分兩層，每層T102高3 800mm。

2＃精脫硫槽裝脫羰基金屬劑（ET－8）4m3，高400mm，精脫有機硫活性炭（T104）76m3分兩層，每層T104高3 800mm。

工藝操作指標如下。

壓力1.9MPa

進口溫度30℃

流量75 000m3／h

進口H2S≤5mg／m3，出口總硫≤0.1mg／m3

進口Cl－≤10×10－6，出口Cl－≤0.1×10－6

進口羰基金屬≤10×10－6，出口羰基金屬≤0.1×10－6

在保證以上工藝條件的情況下，使用周期大于1a。

3 投產后工藝條件變化情況

高平公司360kt／a合成氨一期工程的生產能力是按進變換煤氣流量76 000m3／h設計的，2005年10月開車后為了增加產量，提高了原料氣壓縮機的進口壓力，增加了氣量，2005年12月以后精脫硫工號開車后實際煤氣流量為85 000m3／h，已超過設計能力；而尿素系統設計能力相對較大，為了滿足尿素系統滿負荷生產，每月需外購部分液氨。為此，公司決定再增加一臺小壓縮機，型號為6M50－185。2006年12月，該壓縮機完成安裝并投入生產，進變換煤氣流量由原來的85 000m3／h增加到現在的95 000m3／h，已超出原設計能力的25%。從我公司4a多的運行來看，精脫硫工段出口硫含量從沒有出現過超出設計指標的數據，甲醇及氨合成催化劑一直運行正常，沒有出現過中毒現象。

表1為精脫硫工藝運行數據。

有些精脫硫催化劑使用壽命在2～3a，而我公司采用的湖北化學研究院研制的精脫硫劑其壽命達4.5a；若不是因為2010年山西省大面積限電而我公司被迫大修的話，應該還能使用1a，由此可見該產品的質量。

表1 精脫硫工藝運行數據

4 甲醇催化劑運行情況

甲醇合成塔采用兩軸兩徑結構，裝填四川亞聯出品的KC602催化劑，共裝填催化劑25.7m3，催化劑熱點溫度運行平穩。

隨著運行時間加長及生產負荷提高，催化劑逐漸老化，活性有所降低，熱點溫度逐漸提高。甲醇合成催化劑熱點溫度具體控制情況見表2。

5 經濟效益估算

有些化工企業選擇的精脫硫催化劑，只能使甲醇催化劑平均使用壽命2～3a，我公司甲醇合成催化劑在精脫硫的保護下，加上精心操作和科學管理，其壽命達4.5a，等于少換了一爐甲醇催化劑，所產生的直接經濟效益估算如下：

表2 甲醇合成催化劑熱點溫度具體控制情況

（1）少換一爐甲醇催化劑，節省約160萬元；

（2）更換催化劑的時間約為7d，按每天產醇100t，平均每噸純利潤400元計，產生的利潤為28萬元；

（3）更換催化劑開停車費用（含耗煤、電、水）約20萬元。

如果考慮到在這5a中再換一次精脫硫劑（費用110萬），則直接經濟效益約318萬元。

6 結 語

從我公司這4a多的運行情況來看，在精脫硫工段超出設計負荷25%的情況下，出口硫含量從沒有出現過超出設計指標的數據；甲醇催化劑一直運行正常，沒有出現過中毒現象。故筆者認為湖北化學研究院的精脫硫技術是成熟、先進的，能為企業帶來可觀的經濟效益，應該在化工領域中廣泛推廣。