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脱硫系统的改造及运行总结

发布时间 2020-08-04 16:38:05 国家地区 中国»吉林»长春
发布人 赵梓含 公司 长春东狮科贸实业有限公司
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1、前言

众所周知,脱硫是合成氨生产中原料气净化的重要工艺环节。目前我国大多数合成氨厂均以无烟煤为原料。一方面随着优质低硫无烟煤的价格不断上涨,供应紧张。而另一方面,碳铵市场又日渐萎缩,效益下滑,举步维坚。为了适应市场竟争及追求较佳的经济效益,众多小氮肥企业纷纷对原料路线进行适当的调整。不断地扩能改造开发新产品使其产品多样化,才不至于在市场竟争中遭到淘汰。

鉴于此,安微某公司,在3000吨合成氨装置的基础上,合成氨生产装置经过了扩能及联产甲醇的改造。经过不断地发展,目前已具备了年产6万吨氨醇的生产能力。产品由单一的生产碳铵走向了生产碳铵、甲醇、液氨并举之路。企业经济效益得以大幅提高。但是半水煤气脱硫装置存在的问题未得到根本的解决,以及没有变换气脱硫装置。造成了精脱硫装置的活性炭、水解剂以及甲醇催化剂的寿命很短,费用高。并且严重制约了生产的长周期稳定运行。

20068月,公司联系长春东狮科技(集团)有限责任公司,决定共同对其脱硫系统进行彻底的改造,经过改造,888湿式氧化法脱硫装置投运后,取得了明显的效果,为联醇装置的稳定生产奠定了基础。

2、原脱硫装置的运行状况及存在的问

2.1工艺落后,设备陈旧,污染环境。

原半水煤气脱硫采用氨水中和法,没有再生系统,脱硫用氨水在Φ2400喷淋塔内循环吸收H2S,达到饱和后随即排放,造成环境污染。且设备操作弹性小,只能适应半水煤气入口H2S含量0.40.6g/Nm3的脱硫。否则半脱出口H2S含量将严重超指标。

2.2氨损失大,且不能适应掺烧高硫煤的要求。

氨水中和H2S的反应方程式为:

NH4OH+H2S→NH4HS+H2O

按反应式,理论上每吸收1kgH2S需要耗NH3量为:(35/34)(17/35=0.5kg。则每天氨损失为:170×3300×1.0-0.2×0.5=224.4kg。饱和了H2S的氨水直接排放,已遭到环保部门的查处。在半水煤气中H2S含量达到1.0 g/Nm3时,则半脱出口H2S含量达到0.40.5g/Nm3,超指标严重。

2.3由于没有变换气脱硫,造成精脱硫及甲醇催化剂寿命很短。

由于没有变换气脱硫装置,脱碳出口H2S含量一般在20mg/Nm3左右。致使精脱硫负荷重,H2S时常穿透精脱硫床层,出口总硫含量高。导致甲醇催化剂寿命很短,不足三个月便报废,成本高。

3.脱硫系统的改造思路及新技术的运用

3.1脱硫系统的改造思路是将半水煤气脱硫由氨水中和法改造为以Na2CO3水溶液为吸收剂,以东狮牌888为脱硫催化剂的888湿式氧化法脱硫。考虑到要压缩改造开支,减少投资,尽量利用原有旧设备,来达到降低改造费用的目地。将原有Φ2400×15000的喷淋脱硫塔改为冷却塔,新建一个填料脱硫塔,配套新建一个氧化再生槽。

3.2新建一套变换气脱硫系统,变脱塔利用一台闲置的Φ1800×22000脱碳塔及一台闲置的Φ1800×24000的饱和热水塔,将这两台设备改造为变脱塔。采用双塔并联操作,同时配套新建一个氧化再生槽。变脱泵利用闲置的原两台Q=150m3/h的脱碳泵。

3.3大量采用新技术、新工艺。

3.3.1脱硫塔内件采用长春东狮科技(集团)有限责任公司开发的新型DSF型脱硫塔专用液体分布器和段间液体再分布器的塔内组合件。

液体分布器在填料塔的应用中有着重要的作用,是吸收操作成败的关键。DSF型液体分布器具有液体分布均匀、气体流通截面大(可达55%以上)、操作弹性宽、不易堵塞、结构简单、检修方便等诸多优点。

3.3.2喷射氧化再生槽上的自吸空气喷射器采用长春东狮科技(集团)有限责任公司生产的PSC型喷射器。

PSC型喷射器是喷射再生氧化槽的理想配套设备。具有吸空气量大(气液比可达到5)、氧化再生效率高、硫泡沫浮选好、耐冲刷、耐腐蚀、易安装、易拆卸、易清理、操作简便等许多特点。

3.3.3脱硫催化剂采用东狮牌888脱硫催化剂。

湿式氧化脱硫是将H2S(有机硫化物)在液相中氧化成元素硫的一种脱硫方法。脱硫催化剂的优劣便成为影响脱硫过程的关键。脱硫液吸收H2S的过程是H2S从气相转移到液相的过程,其中包括H2S由气相主体向气液界面的传递,及由界面向液相主体的传递,其吸收完全符合亨利定律,若液相中H2S的摩尔分率越低则H2S便可从气相向液相中持续快速的转移,吸收H2S的推动力就会增大。888脱硫催化剂吸氧、截氧能力强,能吸收空气中的氧及液相中的溶解氧而活化,释放出具有极强氧化活性的原子氧,能迅速的将H2S及有机硫化物催化、氧化成单质硫。由于888催化剂具有极强催化、氧化活性从而能够明显提高脱硫效率。使用888脱硫催化剂,再生时浮选出来的硫颗粒大、硫颗粒粘性小、易于浮选、悬浮硫含量少、溶液粘度低,加之在888作用下,存在生成多硫化物的化学反应,因而具有抑制和消除硫磺堵塔的功能。使用888脱硫催化剂费用低,通常情况下每脱除1kgH2S仅需888催化剂0.50.8g。并且溶液组份简单、操作方便、便于管理。

3.3.4采用成熟的连续熔硫工艺。

熔硫后的清液经过三级过滤池沉降过滤、冷却后回收至系统。回收清液中的有效组份,降低纯碱及催化剂的消耗。

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