濕法栲膠脫硫優化改造總結

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濕法栲膠脫硫優化改造總結

孫帥龔普勤周翔張寶珠

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉453731)

目前，除了近年來逐漸成熟的低溫甲醇洗和液氮洗工藝，老化肥裝置基本上都采用濕式氧化法脫硫工藝。傳統的濕式氧化法脫硫工藝應維護好碳酸鈉、碳酸氫鈉、栲膠、釩等溶液中各組分的平衡和再生，控制溶液的總堿度、電位和pH等指標；同時，應減少副反應和副鹽的生成。

河南心連心化肥有限公司(以下簡稱心連心公司)半水煤氣脫硫工段采用栲膠配合W- 1脫硫工藝。近年來，隨著生產裝置不斷升級改造，產能不斷擴大，為了降低生產成本，計劃摻燒一部分高硫煤，對凈化車間脫硫工段來說，這是一個新的挑戰，只有不斷提高脫硫效率，才能使后工段穩定運行。

1問題分析

心連心公司采用栲膠、MSQ和W- 1復合型脫硫，并對原復合脫硫劑進行配比優化，在保證脫硫效率的前提下，不斷降低生產成本。當副鹽含量一定時，不同W- 1脫硫劑含量下的脫硫工藝參數如表1所示。

表1　當副鹽含量一定時，不同W- 1脫硫劑

由表1可看出：當副鹽質量濃度達110 g/L時，可以通過調整W- 1脫硫劑含量來提高脫硫效率、降低出口氣中H2S含量；但當副鹽質量濃度達到200 g/L時，提高W- 1脫硫劑的含量對脫硫效率和出口氣中H2S含量影響已不大。即當脫硫液中的副鹽含量積累到一定數值后，就會嚴重影響脫硫液的再生效率，從而大大降低脫硫效果，故應想辦法盡量排出副鹽，使其含量下降，否則將會影響脫硫效果。因此，要保證長期較高的脫硫效率，副鹽質量濃度通常需要控制在 200 g/L 以下。

2解決措施

2.1　降低副鹽含量

脫硫系統副鹽含量偏高對溶液中堿度影響較大。若副反應嚴重，則堿耗劇增；有時雖大量補堿也難以將總堿度維持在指標范圍內，會直接影響吸收和再生。在濕式氧化法脫硫中，副鹽的生成是客觀存在的，無論采用何種脫硫劑都不可能消除和避免副鹽的產生，只能通過優化工藝條件以減少或減緩副鹽的生成。由于系統是利用H2S與Na2CO3溶液反應完成脫硫，所以溶液中的Na2CO3含量過低，將直接影響脫硫效率，并因溶液pH降低而使再生溶液吸氧性能變差，對析硫反應不利；而pH過高，副反應會加劇，故pH應控制在8.2～8.6。操作溫度應控制在45 ℃以下，最佳溫度為38～42 ℃。

根據Na2S2O3的溶解度情況，在氣溫低時排出一定量溶液，降溫使Na2S2O3析出結晶，再將溶液加入系統內，可去除絕大部分Na2S2O3。熔硫前，采用硫泡沫專用過濾機進行處理，以減少溶液進入熔硫釜，并減少熔硫殘液和副鹽的產生。

2.2　增加管道預脫硫裝置

對脫硫塔進氣管進行加裝溶液管道，使溶液提前與半水煤氣進行接觸脫硫，以提高脫硫效率。每個系統增加3只噴頭，分別位于冷卻清洗塔出口管過脫硫塔近路約500 mm(記為1#噴頭)、進脫硫塔煤氣管的彎頭正上方(記為2#噴頭)和進脫硫塔煤氣管的彎頭下方直管段的上沿處(記為3#噴頭)。3只噴頭均順著氣體流向方向噴射脫硫液，以達到降低管道阻力的目的。另外，在1#噴頭的前方設置1個100 mm高的小堰，防止脫硫液倒流至脫硫塔近路或者冷卻清洗塔。增加管道預脫硫裝置運行后的脫硫工藝參數見表2。

表2　增加管道預脫硫裝置運行后的脫硫工藝參數

由表2可以看出，增加管道預脫硫裝置運行后，脫硫效率提高了3%～5%，增強了脫硫系統的操作彈性。

3結語

根據脫硫效率提高情況，在保證出口氣中 H2S 質量濃度在120～180 mg/m3的情況下，進口氣中H2S質量濃度可提高30～50 mg/m3。按照煤價降低100元/t、每天摻燒30 t高硫煤、年運行330 d計，則年減少費用約100萬元。目前，脫硫系統運行一直比較穩定，總脫硫效率達85%左右。繼續優化改造管道預脫硫技術，減緩或減少副鹽產生，降低溶液中副鹽含量；同時，做好硫回收工作，最大程度減輕硫對管道的腐蝕，才能確保脫硫溶液成分及堿度的穩定，并提高脫硫效率。

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(收稿日期2015- 03- 09)