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焦炉气脱硫的问题及处理

发布时间 2020-08-07 14:50:16 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

某厂是一个处理气量16000m3/h的小型焦化厂,主要以焦炉气为原料,产品为生活用燃气。要求系统出口H2S低于20mg/Nm3,达到国家生活用燃气的标准。该厂2007年脱硫系统原始开车时,就选择了和我们长春东狮科技(集团)有限责任公司合作,使用我公司的888—JDS牌焦化专用脱硫催化剂。我公司派技术人员到厂,制定原始开车方案并负责开车调试,建立完善的分析检测体系,以及培训岗位工人等等,做了大量的工作。在该厂领导的支持和生产部门的配合下,经过半个月左右的共同努力,使系统出口H2S稳定在15mg/Nm3以下。得到了该厂及上级主管部门的认可。2008年下半年,由于生产负荷以及原料气质的变化,使脱硫系统的进口严重超标,出口也随之超指标。我公司又派技术人员及时赶到现场,协助厂方共同处理。经过调整后,情况有所好转,现把这次出现的问题及处理简要如下。

2工艺与设备情况

2.1工艺状况

该厂为双塔串联流程,高塔再生工艺,脱硫塔均采用三段轻瓷填料。

焦炉气流量:16,000m3/h

煤气中硫化氢:1#塔入口含量6~7g/m3

塔出口要求≤20mg/m3

操作温度:吸收35℃~40℃;再生38℃~42℃

溶液循环量:300m3/h~500m3/h(单塔);

空气量:1200m3/h~1300m3/h(单塔);压力>0.6MPa。

2.2主要设备情况

脱硫塔:φ5000 两台 串联运行。

再生塔:φ4500 两台 两套独立再生。

循环泵:960m3/h 三台 两开,一备。

3现 状

3.2溶液有效组分偏低

Na2CO3:0  NaHCO3:23.2g/L

总碱度:15.68g/L  催化剂浓度:23mg/L

3.3副盐与悬浮硫含量高

Na2S2O3:78 g/L  Na2SO4:36g/L

NaCNS:186g/L   悬浮硫:2g/L

3.4脱硫液中油含量高

因该厂没有分析焦炉气中的焦油雾含量,所以没有具体数字,但从排放的脱硫液以及循环槽观察,可以看到表面有很多油污。另外,从手的感观上看,当把手插入到脱硫液中后,在空气中静置不久,就会看到手上有明显一层油脂样的东西。

3.5系统无泡沫

从再生塔顶部观察,再生系统基本无泡沫产生。长时间的系统入硫与出口的不平稳,使溶液质量逐渐恶化,悬浮硫过高,系统形成了恶性循环。

4原因分析及处理措施

出现问题的根本原因在于进口硫过高。2008年11月到12月上旬,进口始终在11g/Nm3~19g/Nm3。在如此高的进口情况下,由于脱硫系统未采取相应调整措施,脱硫液发生中毒现象,造成出口硫严重超指标。不仅如此,碱度及催化剂低也是一个主要原因。该厂因为没有硫泡沫回收装置,既没有硫泡沫过滤机,也没有熔硫釜,每天产生的硫泡沫都是直接排放,这样就给化学品的消耗带来很大的不利影响。在此情况下,如果仍按化学品的正常用量加入,就会使溶液中的有效成分越来越低,当工况出现较大变化时,操作就没有了调整的弹性。针对此问题,主要采取了以下措施:

⑴加大化学品用量,尽快使脱硫溶液恢复在指标之内。提高碱度是关键。在入口硫很高的情况下,要求总碱度要按高限控制。同样,在脱高硫的情况下,888-JDS脱硫催化剂的浓度也要按高限控制,可以提高到40 mg/L。

⑵置换部分脱硫液,降低悬浮硫和副盐含量。同时,加强对前工序的控制,减少油污对脱硫系统的干扰。

⑶增加空气量,强化再生效果。

⑷适当提高系统溶液循环量,保证吸收效果。

⑸加强对再生塔的操作,保证泡沫正常溢流

6仍存在问题及原因

目前虽然运行基本稳定,但是还没有达到理想的运行效果,其主要问题一是脱硫效率仍有些偏低;二是硫泡沫还不正常。造成这种情况的原因除了在工艺设备上还有待于进一步完善外,估计是因脱硫塔内有堵塞,溶液偏流所致。这种判断的依据是:目前为止,系统尚未有硫泡沫生成,但通过分析脱硫液中悬浮硫又不高,只有0.8g/L~2.0g/L,副盐含量也不高。那么系统产生并解析出来的硫哪去了呢?那就只有一个可能,生成的单质硫都附着在填料上。这样很可能会产生局部堵塞,塔内偏流,导致吸收效果不好。至于目前塔阻力没有增加,只是表面现象,因现在脱硫塔通过的气量较小,尚未表现出来而已。

几点建议

⑴根据入口硫的变化,及时调整好脱硫操作,做到预见性调节。尤其是对溶液浓度的控制,一定要根据分析数据来决定化学品的加入量,用分析数据来指导生产。

⑵串联流程两级脱硫,前后两级应该用不同的工艺条件来控制。通过控制不同的溶液浓度等工艺条件,来达到在一级提高反应速度,第二级提高净化度的目的。目前该厂设备已按两套配置,仅因溶液总管串联不能自成体系,未能发挥其优势。需对液相管稍加改造,即进出塔总管分开走,对提高脱硫净化度,降耗、减排均有好处。

⑶硫泡沫溶液处理回收,要加快落实。否则消耗会增加25%~30%,并干扰再生工况使系统不能形成良性循环,且环境也不允许。建议采用我们长春东狮科技(集团)有限责任公司生产的DS型硫泡沫专用过滤机,使用效果很好。

⑷从长期考虑,后流程要特别注意避免洗油带入煤气中。洗油进入脱硫系统,会影响再生反应及硫泡沫浮选分离回收。建议在倒淋水封前增设一个油水分离器。要确保脱硫系统入口焦油雾含量≤50mg/Nm3,奈含量≤200mg/Nm3

⑸溶液温度应控制在35℃~40℃之间。

⑹再生空气调控。需注意入塔空气压力应控制在0.5~0.6MPa(进塔空气阀门不准动,调节时幅度不要太大),流量以塔上液面鼓风强度而定。

⑺加碱要加温,温度控制在40—60℃,搅拌,加速溶解。系统补水及加碱用水要用工业软水,不要长期用脱硫液或硬水来化碱和催化剂。补充量要根据生产变化作预见性调控,一般不要突击加碱。

⑻每周应做两次脱硫液全分析。

8结 语

影响焦炉气脱硫的因素很多,要根据各厂的实际工艺设备和操作情况,以及外部条件的变化,及时有针对性的调节,以确保生产工况的稳定。

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