關于天然氣脫硫裝置流程改造的建議

侯魯美

摘 要：本文探討了發生脫硫液起泡溢流的主要原因是再生塔吹風強度的影響，脫硫液懸浮硫過多，針對該問題提出了羅茨鼓風機出口流程的改造，離心機出口流程改造，通過實施改造，在確保凈化氣中硫化氫濃度不超標的情況下，實現了運行控制指標低于設計指標要求。

關鍵詞：天然氣;脫硫裝置;流程改造

一、建議原因、目的、意義

渤南集氣站天然氣脫硫裝置處理規模為13.5×104m3。裝置選用絡合鐵脫硫工藝，該技術是一種以鐵為催化劑的濕式氧化還原法脫除氣體中硫化物的方法，特點是將H2S轉變成元素S，H2S的脫除率達99%以上，脫硫后硫化氫含量低于20mg/m3。

該裝置自投產以來，在運行過程中，裝置中再生塔多次發生脫硫液起泡嚴重、溢流問題，造成大量的脫硫液流失，鐵鹽、堿等化工原料損耗增大，管線設備出現腐蝕，整個脫硫系統運行發生紊亂，裝置脫硫效果變差，處理的凈化氣H2S含量超標。

結合脫硫裝置生產工藝、反應原理以及實際運行情況，我們通過分析研究，認為發生脫硫液起泡溢流的主要原因是：

1、再生塔吹風強度的影響

再生塔作為富液再生的關鍵設備，其主要作用是利用空氣中的氧氣將脫硫液進行氧化再生，使脫硫液重新獲得吸收硫化氫的能力，同時在再生塔內通過氣泡的浮選功能將生產的硫磺顆粒浮選分離出來，通過溢流進入硫泡沫槽及后續離心分離設備。

在實際生產中，由于再生塔上部噴射器內富液來自富液泵，而富液泵是變頻控制，泵流量受富液罐液位影響，因此噴射器吸入空氣壓力不穩定。生產操作經驗表明：

①吹風強度過大，再生塔頂溶液形成大翻浪，硫泡沫易被打碎，并回旋到溶液主體，溢液入泡沫槽的浮硫少，對降低懸浮硫含量不利。

②當氣源突然中斷時 ，溶液表面的硫泡沫馬上分散并沉降。

③吹風強度過小，噴射器吸入空氣量少，富液再生效果差，產生的OHˉ少，脫硫液堿度降低，脫硫液呈酸性，腐蝕管線、設備，加重加藥劑投加量。

2、脫硫液懸浮硫過多

脫硫液中懸浮硫過多的原因：一方面由于離心機轉鼓濾布目數過少，過濾效果差，造成細小的硫顆粒又循環回系統;另一方面由于有時再生塔液位控制過低，造成溶液中的硫顆粒沒有得到懸浮，進入貧液罐，造成脫硫液中硫顆粒成倍增加，脫硫液嚴重起泡，使脫硫液質量變差，影響脫硫效果。同時，脫硫液中存在大量硫顆粒，易造成管路堵塞，造成脫硫系統不能正常運行。

二、建議實施方案、過程及實施情況

1、羅茨鼓風機出口流程的改造

針對噴射器進空氣量不穩定問題，我們經過研究分析，對羅茨鼓風機出氣流程進行了改造。

羅茨風機出口設有兩個單流閥。但由于長時間停用，單流閥銹蝕，同時，該設計容易出現羅茨風機倒灌現象，影響正常運行。

對此，我們將羅茨風機出口管線做出U型管狀，解決風機倒灌問題，并去掉一個單流閥，將羅茨風機出口壓力增壓到0.05Mpa從再生塔中下部進入，同時啟用1個噴射器進料，通過噴射器與鼓風機同時吹風，保證脫硫富液與空氣充分混合，達到氧化再生的目的。

2、離心機出口流程改造

針對脫硫液中懸浮硫含量較高問題，我們通過研究，在離心機與地下槽之間自制了一個1.5m3的沉淀池，沉淀池內采用玻璃鋼防腐，未分離出的硫磺顆粒在沉淀池中進一步沉淀分離，使脫硫液在不斷循環中逐步減少系統中的懸浮硫。同時，與廠家聯系更換離心機轉鼓濾布，以滿足生產需要。

三、實施效果及效益

本建議實施后，脫硫液嚴重起泡溢流現象得到抑制，減少了再生塔溢流發生次數，脫硫液的流失、藥劑和自來水的過度消耗得到了控制，生產處于了平穩、優質、低耗的良性循環中。

在確保凈化氣中硫化氫濃度不超標的情況下，實現了運行控制指標低于設計指標要求，一年節省堿、脫硫劑共計2.2噸，節省運行成本約為3.8萬元。