PDS脫硫技術(shù)在新鋼集團(tuán)焦化廠的應(yīng)用研究

孫俊　廖崗平　黃文亮

摘 要：近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焦化產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求逐漸減少。因其產(chǎn)能利用率比較低，再加上節(jié)能減排約束的加大，企業(yè)的資金和效益呈現(xiàn)嚴(yán)重的下滑趨勢(shì)。然而在困境中艱難發(fā)展的焦化企業(yè)卻不愿意放棄，仍然砥礪前行。隨著產(chǎn)業(yè)集中程度的提高和法規(guī)的完善，新技術(shù)應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了企業(yè)的發(fā)展。從新余市新鋼集團(tuán)焦化廠著手，探討了PDS脫硫技術(shù)的應(yīng)用情況，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：PDS脫硫技術(shù)；新鋼焦化廠；煤氣溫度；脫硫塔

中圖分類(lèi)號(hào)：X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.158

在我國(guó)焦化產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，改良ADA法和PDS脫硫法是應(yīng)用比較廣泛的脫硫技術(shù)。因?yàn)镻DS脫硫技術(shù)比ADA脫硫法更加成熟、可靠，而且效率高、適用范圍廣、價(jià)格低，所以，被眾多環(huán)保專(zhuān)家認(rèn)可，多家焦化產(chǎn)業(yè)也已投入并運(yùn)用。PDS脫硫法與ADA法和對(duì)苯二酚等方法相比，藥劑的成本低，用量少，因其產(chǎn)生的硫磺顆粒比較大，更容易浮選和分離，因此，硫磺的收率和純度也有較高的提升，成本可節(jié)約30%～80%.其最重要的一點(diǎn)是，PDS脫硫技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生和排放廢液，不會(huì)污染環(huán)境，不僅能起到清潔塔的效果，還不會(huì)腐蝕設(shè)備。

1 新鋼集團(tuán)焦化廠的現(xiàn)狀

1.1 工藝運(yùn)行缺陷

我市的新鋼集團(tuán)焦化廠運(yùn)用的是兩塔串聯(lián)的方式，如果煤氣中的H2S經(jīng)過(guò)了2次脫除，那么，脫硫后煤氣中H2S的含量就會(huì)降低很多，也會(huì)更加科學(xué)。但是，脫硫循環(huán)液的設(shè)計(jì)卻采用的是并聯(lián)方式。這種方式導(dǎo)致脫硫產(chǎn)生了混用，嚴(yán)重影響了脫硫效率。當(dāng)鼓冷來(lái)的煤氣經(jīng)過(guò)串聯(lián)的塔、并聯(lián)的循環(huán)液時(shí)，脫硫液混用會(huì)導(dǎo)致焦油含量升高，脫硫效率降低。同時(shí)，串聯(lián)的方式將會(huì)導(dǎo)致一個(gè)脫硫塔的脫硫液副鹽含量乃至整個(gè)脫硫系統(tǒng)的鹽含量都升高。另一方面，因其串聯(lián)的原因，如果其中一個(gè)塔出現(xiàn)故障，那么，與它串聯(lián)的那個(gè)塔也將一起停產(chǎn)，進(jìn)而嚴(yán)重影響工作生產(chǎn)的效率。

1.2 煤氣溫度偏高

我市新鋼集團(tuán)焦化廠的蒸汽壓力一般在0.3 MPa左右，最適用壓力為0.6 MPa的制冷機(jī)。但是，只有2臺(tái)制冷量為490 kW的制冷機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足其需要的，制冷量完全不夠，煤氣溫度明顯偏高。因?yàn)轭A(yù)冷塔循環(huán)液換熱器也是采用制冷水冷卻換熱的，導(dǎo)致預(yù)冷塔后的煤氣溫度變得相對(duì)比較高。另外，初冷器前的煤氣溫度和循環(huán)氨水泵的出口壓力也相對(duì)比較高，導(dǎo)致其循環(huán)氨水的流量偏低，煤炭的產(chǎn)量偏少。這樣，不僅妨礙了數(shù)據(jù)的采集和分析，還存在止回閥泄漏等問(wèn)題。

1.3 脫硫塔阻力升高

鑒于上述問(wèn)題，新鋼集團(tuán)焦化廠的脫硫系統(tǒng)運(yùn)行后，沒(méi)過(guò)幾年便出現(xiàn)了脫硫塔阻力升高、塔后的H2S含量較高和脫硫液鹽含量偏重等問(wèn)題。因?yàn)槠渥枇^(guò)高，鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之增高，但是，太高的壓力使得煤氣的吸力不夠，過(guò)度的運(yùn)行使鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)備損壞加速，鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全受到了嚴(yán)重的威脅。

2 PDS脫硫技術(shù)的應(yīng)用研究

2.1 PDS脫硫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

PDS脫硫技術(shù)的催化劑是酞菁鈷磺酸鹽，所以，它的脫硫脫氧效果更好。在脫除高硫煤氣中的H2S和有機(jī)硫時(shí)，更迅速，更高效。PDS脫硫法的特點(diǎn)使其在相應(yīng)介質(zhì)中的有機(jī)硫脫除率高達(dá)50%以上。因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)上裝置負(fù)荷的變化，比較了不同情況下的液氣比和脫硫效率后發(fā)現(xiàn)，用PDS法得出的容硫比ADA法和栲膠法高出1倍以上，是眾多濕式氧化法中容硫比較高的一種方式。而在適宜的技藝條件下，PDS脫硫技術(shù)不僅有很好的選擇性，還有很好的環(huán)境效益。在此環(huán)境下，硫代硫酸鈉和硫氰酸鈉更加容易控制，不易積累生成硫酸鹽，所以，消耗的堿明顯較少，且無(wú)毒無(wú)污染。使用PDS脫硫技術(shù)時(shí)，硫泡沫更加容易分離，因其在氧化的設(shè)備中會(huì)形成較大粒子的硫泡沫，易分離回收，不會(huì)堵塔。另外，PDS脫硫法的成本比較低，經(jīng)濟(jì)效益顯著，活性好，成產(chǎn)過(guò)程中不需要添加其他東西。

2.2 PDS脫硫技術(shù)的運(yùn)用

因?yàn)樯閴A法脫硫技術(shù)具有溶液再生的特性，所以，PDS脫硫法需要改善砷堿法的再生狀況，原砷堿法的20%溶液不需要經(jīng)過(guò)再生，可以直接放入脫硫裝置中成為100%的溶液后再生。這樣做，不僅能提升脫硫效率，減慢副鹽的生長(zhǎng)速度，還能消除堵塔現(xiàn)象，降低脫硫塔成本維修費(fèi)，提高煤氣的質(zhì)量。為了保證脫硫時(shí)副液的再生效果和對(duì)塔液的控制，可以改造再生塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比如改進(jìn)再生塔底的空氣和溶液分布盤(pán)，讓空氣和溶液能夠分開(kāi)進(jìn)入再生塔再生，讓兩者充分混合后再生。同時(shí)，還可以改善再生塔內(nèi)的空氣分布板，使再生塔的液位更加穩(wěn)定，強(qiáng)化其再生效果，也可以修整再生塔的液位調(diào)節(jié)器，或把吸風(fēng)閥門(mén)裝在頂蓋上，讓其內(nèi)部保持氣壓的穩(wěn)定，使其可以微調(diào)再生塔的液位。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，PDS法是液相催化氧化法脫硫的最新技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的試運(yùn)行，在我國(guó)許多產(chǎn)業(yè)已經(jīng)展現(xiàn)了尤為突出的效果和效益，比起一般的液相法，它更具優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。PDS脫硫技術(shù)的效果和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益都很突出，對(duì)焦化行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。PDS脫硫法是更加經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠的方法，在各行業(yè)都有廣闊的應(yīng)用前景。

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