高爐煤氣精脫硫設備檢修作業注意事項

辛 蕾

（萊蕪鋼鐵集團建筑安裝工程有限公司，山東 萊蕪 271100）

1 脫硫工藝簡介

脫硫塔前設置水洗塔，水洗塔采用填料塔保證除油及捕霧效率。脫硫單元采用真空碳酸鹽脫硫工藝，由吸收和再生兩個工序組成。使用氫氧化鉀溶液作為堿源，吸收煤氣中的H2S，富液在真空條件下再生，再生出的酸性氣體作為硫回收單元原料生產純度為不小于99.5%的硫磺。

脫硫塔為兩段式填料塔，上段為NaOH 堿洗段，下段為碳酸鉀洗滌段。來自水洗塔的煤氣首先進入脫硫塔碳酸鉀洗滌段，自下而上與塔頂噴灑的碳酸鉀貧液逆流接觸，煤氣再經NaOH 堿洗段，用稀釋后的NaOH 溶液洗滌吸收，以進一步除去H2S 和HCN。煤氣經塔頂捕霧層除去夾帶的液滴后，從脫硫塔頂部出來外送。

脫硫塔底部的富液，用富液泵抽出，進入富液槽靜置分離其中的油類等雜質，再用再生塔給料泵送貧富液換熱器與再生塔底熱貧液換熱后，進入再生塔頂部。再生塔在真空條件下操作，富液與再生塔底上升的水汽逆流接觸，H2S、HCN、CO2等酸性氣體從富液中再生出來。再生后的貧液用貧液泵抽出，經貧富液換熱和低溫水間接冷卻后，返回脫硫塔頂循環使用。

富液再生所需的熱量主要來自初冷工序煤氣余熱回收產生的75 ℃熱水，0.4～0.6 MPa 飽和蒸汽只作為輔助熱源。再生塔底貧液通過加熱器被熱水或蒸汽加熱，返回再生塔減壓蒸發產生水汽。每臺再生塔配置二臺熱水加熱器和一臺蒸汽再沸器，蒸汽再沸器的供熱能力與單臺熱水加熱器相同。因此初冷工序余熱回收熱水的充足供應是保證脫硫穩定操作的關鍵。

再生塔頂含有H2S、HCN、CO2等的酸性氣體，經冷凝冷卻、氣液分離除去冷凝液后，由真空泵抽送并加壓送至硫回收單元，作為原料用于生產硫磺。解吸反應如下：KHS+KHCO3→K2CO3+H2S；KCN+KHCO3→K2CO3+HCN；2KHCO3→K2CO3+CO2+H2O。

2 關鍵過程論述

2.1 吸附塔檢修改造

本項目主要為3 座吸附塔，處理介質為氨水、裝填介質為吸附劑填料。塔高10 m，直徑2.1 m。塔內填料約18 t，需將塔內填料清出，塔內焊縫進行包焊，塔體附著短管更換，塔內件加固等，事后將填料重新裝入。

施工方法：吸附塔進出管路閥門關閉，插入盲板→清理吸附塔內吸附劑填料：慢慢打開塔底密封門，讓填料逐漸流出，裝袋放置一旁，等填料全部清出后，塔內通風→吸附塔內焊縫包焊：清理打磨塔內壁焊縫，對原有焊縫滿焊；然后焊縫再清理打磨后，敷不銹鋼板，滿焊→吸附劑填料回裝：塔底密封門關閉，借助吊車，從塔頂回裝填料→共三個吸附塔，后兩個吸附塔在第一個塔檢修完畢后，依次按以上順序作業。

2.2 煤氣管道在線焊補

煤氣凈化作業區正壓區域煤氣管道出現多處腐蝕漏點，經現場研討計劃對正壓煤氣管道進行在線包焊、螺栓緊固作業。施工范圍及漏點明細如圖1 和表1 所示。

表1 煤氣管道漏點明細表

施工方法如下所述。

1）煤氣漏點止漏，將四氟帶子壓扁，緊密貼合在煤氣管道漏點處，用包焊件壓緊；

2）管托點焊，管托就位后，進行點焊，點焊時宜采用小電流，按間距500 mm 點焊100 mm 的方式進行；因原有煤氣管道和新弧板的橢圓弧度差存在差別，對無法貼緊的部位，采用手拉葫蘆圍管道抱1 圈，收緊的方式進行點焊（收緊時掌握好力度，保證原煤氣管道安全）。

3）管托焊接，焊接時因原煤氣管道腐蝕嚴重，宜采用小直徑焊條、小電流焊接，對腐蝕特別嚴重的部位，可采用點弧焊的方式焊接。

4）焊接時可使用多名焊工在管道兩側同時進行，務必要站在上風口，焊接過程中焊工應佩戴煤氣報警儀，如遇到煤氣泄漏的情況，應立即停止焊接，人員迅速撤離至安全部位，待漏點處理完畢后，方可進行再次施工。

5）遇到閥門時，新弧板和法蘭焊接。

6）焊后工作，焊接完成后，敲除焊渣，立即用肥皂水檢漏，如有擊穿等泄漏部位，先立即進行漏點堵漏處理，然后進行補焊，確認合格后方可進行下一段管道包補。

2.3 精脫硫材料裝填施工

現場塔內球形微晶吸附材料的置換情況如下。

1）拆人孔：用扳手將人孔蓋打開，將報警儀放入塔內進行測試，在保證安全的情況下，進行下一步操作。

2）拆除二層人孔以上的吸附材料，在無需拆除的材料上進行鋪墊，以免造成材料損毀，后將拆除的填料輕搬輕放至鋪墊處排好。過程需保證材料的搬移過程不能出現暴力搬移、踩踏等現象，保證材料的完整性，避免損毀。

3）為保證作業空間充足，作業人員安全。吸附材料拆除完成后，需將篩網掀起，將格柵抬至二層平臺。

4）清料：將報警儀放置于吸附塔內一層，確保安全可作業后，將施工照明燈放入吸附塔內，安裝抽料設備，需保證設備的安裝牢靠。按照要求接通電源，開始進行清料。

5）回填：吸附材料清除完成后，檢測篩網是否完好，并將篩網清理干凈，將Φ160 mm 的PVC 管由二層平臺，斜插入一層平臺。用吊車將噸包吊起，將噸包內的填料放出，漏到一層。施工人員需保證材料裝填完成后整體表面處于平整。

6）材料回填完成后，將拆除的二層格柵按照原狀態重新鋪設，鋪設篩網，確保篩網無漏點，將吸附材料重新按照原裝填要求回填，人孔處放好篩網擋住，在將塔體和填料間的空隙用球狀吸附劑填好，平整完成，清理完成后在封人孔。

7）封人孔時需保證法蘭和人孔蓋干凈無污，將密封膠涂抹均勻，放好墊片，擰緊螺栓，擰緊過程需保證螺栓受力均勻。確保不會發生泄漏現象。

3 施工注意事項

施工過程中如果管道煤氣漏點較大，使用耐火泥、速干膠對煤氣進行封堵無泄漏后，做好管箍，對管箍進行焊接焊補。嚴禁對焊縫進行焊接，檢測確定施工現場周圍無其他放散置換作業、設備清掃等檢修操作。

煤氣管道下方煤氣水封、地下罐槽等設備設施及密閉空間進行專項防護，防止焊渣落入。清理區域內可燃物，施工過程中施工人員佩戴CO 報警儀，做好檢測記錄，制作接火盆防止焊渣飛濺，在周圍用帆布做好防火圍擋，防止火花向四周飛濺。再保證周圍排液口、放散口要進行有效隔離。

洗萘塔循環管道放空漏斗防護方法：把洗萘塔循環泵放空3 個漏斗閥門關閉，并注滿水；把漏斗管道排氣閥門關閉，管道短接用防火泥堵死；把洗油泵放空漏斗關閉，并注滿水；把洗油放空排氣閥門關閉，管道短接用防火泥堵死（如圖2 所示）。

清污分流池防護方法：雨水和污水閥門關閉。清理分流水池可燃物；池子提前清理干凈無易燃物，注滿水封堵。

洗萘地下槽防護：把吸氨塔煤氣水封冷凝液管道加個法蘭入洗萘地下槽；把洗萘地下槽上面法蘭短接孔用盲板封住。

4 結論

為了降低高爐煤氣對設備以及輸送管道的腐蝕，對高爐煤氣迸行脫硫改造是非常有必要的，高爐煤氣精脫硫項目已在多個項目進行試運行，球形微晶吸附材料吸附效果顯著，解決了目前存在高爐煤氣脫硫凈化不徹底的技術問題，脫除后總硫含量（質量濃度）不大于21 mg/m3，高爐煤氣的輸送安全性顯著改善。