脫硫系統的工藝改造

林旭（大同煤礦集團有限公司煤氣廠， 山西 大同 037001）

脫硫系統的工藝改造

林旭（大同煤礦集團有限公司煤氣廠， 山西 大同 037001）

脫硫是煤氣生產中的必要工藝程序，其主要目的是減少荒煤氣中的硫化氫成分比例，否則在燃燒中會生成高濃度二氧化硫氣體，對生態環境和人民群眾的生命健康都是巨大威脅。本文基于同煤煤氣廠凈化車間的脫硫系統改造展開研究，闡明在干箱脫硫前加裝濕式脫硫系統的必要性以及工藝流程原理，以供同行業技術人員參考借鑒。

脫硫系統；濕式脫硫；工藝改造；創新點

1 立項原因或背景

同煤煤氣廠凈化車間不僅負責將炭化車間生產出的荒煤氣中的雜質脫除掉，同時還擔負著將凈化后的煤氣輸送到千家萬戶的任務，其中煤氣凈化是煤氣的安全生產、正常供氣的重要環節。

荒煤氣中硫化氫含量過高，如果不經過凈化脫硫處理直接供給用戶使用，用戶在使用過程中就會發生硫化氫中毒，所以在煤氣出廠之前必須使其達到規定范圍之內，日常生產運行中，我車間使用干式脫硫箱進行脫硫，可以使煤氣中硫化氫含量達到正常范圍。但是2013年下半年以來經常接到煤氣用戶反應，情況是使用我廠所產的煤氣有刺鼻味道。根據這種情況，我廠迅速組織人員進行調查，發現是出廠煤氣中的硫化氫含量已達臨界值，而且時有超過臨界值。通過對煤氣和煤質的化驗，得出結論：我廠制煤氣所用的煤硫含量過高。究其原因，我廠已經在盡力尋找低硫煤煤源，但是近年來同煤集團侏羅紀的煤含量越來越少，侏羅紀煤源中的低硫煤更是少之又少，所以受大環境影響，我廠煤源的現狀無法得到改變。通過化驗結果分析對比，我們發現通過洗氨后的煤氣中硫化氫含量最高達4100mg/m3至5000mg/m3，尤其是遇到春節高峰用氣時。如此高的硫化氫含量是干式脫硫箱無法滿足脫硫要求，大量高硫化氫含量的煤氣對干箱的沖擊極大。每天干式脫硫箱超負荷運行，經常會使脫硫劑在短時間內失效，不僅更換脫硫劑造成大量成本浪費，而且還影響了脫硫生產的正常運行。目前，同煤集團低硫煤越來越少的現狀已無法改變，煤氣中硫化氫含量居高不下，并且已經嚴重影響了后續工藝和居民用戶的健康。針對這種情況我廠決定組織科技人員對脫硫系統進行攻關改造，通過對同行業廠家參觀調研，到大專院校請教學習，決定對我廠脫硫工藝流程進行改造——在干箱脫硫前加裝888試劑濕式脫硫系統。

2 研究或革新內容及創新點

通過技術人員在同行業單位的學習，再根據我廠實際情況分析，最后研究決定在干式脫硫箱前加裝濕式脫硫系統。利用現有閑置的濕脫裝置（為5萬噸/年甲醇項目建設），經過管道改造，對煤氣進行濕脫處理。加裝的濕式脫硫系統主要裝置有：濕式脫硫塔1個、貧液槽1個、富液槽1個、再生槽1個、貧液泵1臺、富液泵1臺。煤氣凈化工藝流程圖請見附圖。

濕式脫硫系統的工藝流程如下：

（1）洗氨后的炭化煤氣進入脫硫塔底部與從上而下的脫硫液逆流接觸脫除H2S，使出口硫化氫達到≯60mg/m3，煤氣送往干法脫硫單元。

（2）將純堿倒入制液槽，用蒸汽加熱后，完全溶解于軟水中，打入貧液槽；在貧液槽頂部的888活化槽中配好888溶液，然后緩慢加入貧液槽。

（3）經貧液泵加壓進入一級和新脫硫塔頂部，與從下而上的煤氣逆流接觸后分別進入富液槽，經富液泵加壓至0.4MPa左右進入再生槽，在再生槽內將富液再生為貧液，并浮選出硫泡沫，貧液由液位調節器進入貧液槽，再經貧液泵送往脫硫塔，溶液如此循環使用，硫泡沫溢流到硫泡沫槽，經硫泡沫泵送往熔硫釜回收硫磺。

濕式脫硫系統的脫硫反應原理：

脫H2S的化學吸收反應催化氧化析硫反應

氣體中含有CO2、HCN、O2產生如下副反應：

3 應用情況及經濟社會效益

2014年1月3日濕脫系統開始正式運行至2014年3月31日，經過近三個月的春節高峰運行，期間運行環境和運行時間與去年同期基本一致，改造前后工藝參數變化及濕脫脫硫效率對比：

2013年（干脫）2014年（干脫+濕脫）進脫硫系統前化氫含量3500-4000mg/m34000-5000mg/m3干箱出口硫化氫含量10-200mg/m3小于20mg/m3

現在硫含量＞0.8%的原料煤也可以使用了，使原料煤的選擇更加寬泛，同時脫硫系統改造后大幅降低了干箱出口煤氣硫化氫含量，保證了脫硫系統的安全正常運行，滿足了居民的正常使用，沒有再接到居民投訴電話，達到了改造預期目標。保證了集團公司八萬煤氣用戶的政治穩定，帶來巨大社會效益。

4 推廣應用的前景

通過這次濕脫系統的改造，解決了煤氣生產中硫化氫含量過于受煤質影響的問題，不僅大大增加了原料煤的選擇空間，而且還使硫化氫含量達到正常指標。這種技術可以應用于其他煤氣廠、焦化廠等，其他需要脫硫工藝的單位，可以減輕煤源選擇時的困難。建議：由于北方地區冬季寒冷，室外裝置溫度嚴重影響脫硫效率應在貧液槽內加裝蒸汽加熱盤管，并對裝置管道進行保溫處理，以增加反應溫度，提高脫硫效率。