網站編輯:洛陽市合合工貿有限責任公司 │ 發表時間:2020-08-05 16:57:03
孟津縣化肥廠脫硫工段情況介紹:
我廠始建于1971年3月,當時合成氨能力3000噸/年,發展至今具有12萬噸/年合成氨生產能力,其中碳酸氫銨15萬噸,聯醇6萬噸,液氨2萬噸;
脫除氣體中的硫化氫和有機硫化物是氣體凈化工藝中的部分,是合成氨工藝過程的重要環節。脫硫率的高低,對節能降耗,安穩定生產,降低化肥運行成本起著至關重要的作用。
在濕式氧化法脫硫中,將H2S氧化成單質硫是借助于脫硫液中的載氧體催化劑來實現的。催化劑在很大程度上決定著濕式氧化法的脫硫率,單質硫生產率、堿耗、再生率,副反應產率等系列重要指標。因此,選擇種高性能催化劑作為氧化還原劑,就成為決定這種工藝操作的關鍵。
復合栲膠脫硫催化劑是種新型脫硫催化劑,是栲膠法脫硫的次重大改進,具有脫硫率高,生產費用低及生產穩定性好的優點。
本廠于2011年2月份開始使用復合栲膠脫硫催化劑至今,現在把使用情況借這個平臺簡單的總結下,希望大家有所借鑒。
工藝流程:來自造氣工段的半水煤氣,經風機前冷卻塔進行降溫后,經靜電除焦塔除去所含的部分粉塵煤焦油等雜質后,由羅茨風機送入風機后冷卻塔冷卻降溫,然后進入脫硫塔底部由下而上與上部噴淋而下的脫硫液(貧液)逆向接觸,半水煤氣中的硫化氫被脫硫液所吸收,脫硫后的半水煤氣經清洗塔進步進行降溫,降溫后的氣體去壓縮段。吸收H2S后的脫硫液(富液)進入富液槽,經再生泵送入再生槽進行再生,再生后的貧液繼續由脫硫泵送入塔循環利用。
附圖:(另單脫硫工藝流程圖)
主要設備:
|
名 稱 |
規 格 |
數 量 |
備 注 |
1 |
脫硫塔 |
∮3600×28000 |
1 |
三段填料 6m/h |
2 |
再生槽 |
∮5700/∮6700/ ∮7500×11224 |
1 |
共15組 噴射器 |
3 |
靜電除焦塔 |
∮6300×11500 |
1 |
|
4 |
風機前冷卻塔 |
∮2400×16500 |
1 |
|
5 |
風機后冷卻塔 |
∮2600×13000 |
1 |
|
6 |
富液槽 |
∮2600×5000 |
1 |
|
7 |
貧液池 |
8000×7900×1800 |
1 |
|
8 |
脫硫泵 |
12SH-9A 720m3/h |
2臺 |
開備 |
9 |
再生泵 |
12SH-9A 720m3/h |
2臺 |
開備 |
10 |
熔硫釜 |
∮600×3324 |
1 |
|
11 |
清洗塔 |
∮2500/∮2400×14000 |
1 |
|
12 |
硫泡沫池 |
5100×2400×1300 |
1 |
|
13 |
清液沉淀池 |
4200×3100×600 |
1 |
|
、 脫硫前氣體的凈化
半水煤氣中含有部分顆粒塵灰、煤焦油等這些雜質帶入脫硫液中,塵灰易形成沉淀物附著填料表面增大阻力,焦油進入溶液中易與單質硫形成粘度較大的混合物,粘于填料及液體分布器上形成堵塞物。本工段設置風機前冷卻塔,清洗半水煤氣中的顆粒塵灰;同時降低羅茨風機進口半水煤氣溫度(25~30℃),增加打氣量;靜電塔可以盡量減少帶入脫硫塔的焦油,避免焦油進入溶液中與單質硫形成粘度混合物形成堵塞造成塔堵;
二、脫硫液溫度的控制
栲膠脫硫液脫硫要求在定的溫度條件下進行,般認為在40±3℃為:在實際生產過程中為達此指標在不同季節要做不同工作。冬季時大氣溫度般在0±10℃之間,液體再生時吸入低溫空氣會使溫度下降,不達指標。我們關小甚至關閉風機后冷卻塔上水量等調節進脫硫塔氣體溫度,以提高脫硫液溫度。反之夏季時氣體溫度偏高,別是中午溫度易上升,我們開大風機后冷卻塔上水量調節脫硫塔進口半水煤氣溫度,以降低脫硫液溫度在指標范圍內。
另外半水煤氣溫度不能太低,否則會影響脫硫液對各物質的溶解度。任何溶劑對溶質的溶解度都隨溫度改變有明顯變化。栲膠液在定溫度下從脫硫塔頂路吸收H2S下降至下部已是飽和溶液(即富液)應出塔再生。當在下部與低溫氣體接觸時會因溫度下降而析出結晶。些廠子在冬春季不注意,有的檢修開車后,短時間即形成阻力,形成堵塞,就是這種原因引起。所以要保持與其溶解度相應的溫度很重要。
三、溶液成份的控制
Na2CO3組分的控制是在合理的溶液循環量、確保脫硫凈化度完成的前提下,以低值控制為好,盡量做到稀液脫硫。Na2CO3含量高會導致CO2的吸收,耗堿量增加,副產物含量高,甚至引起鹽堵。總堿度以0.35--0.45N(18.6---23.9g/L,以Na2CO3計),隨著H2S含量的提高應適當增加總堿度。
四、再生狀況的管理
脫硫工藝的好壞與再生狀況密切相關,因此加強再生狀況的管理是脫硫工藝管理的重要組成部分。
再生,嚴格來說應分為兩部分。部分為噴射器前的溶液的再生,即:吸收、催化氧化過程。這過程主要在脫硫塔和富液槽內進行,因此,適當提高溶液堿度PH值和催化劑濃度,延長溶液在脫硫塔和富液槽內的停留時間有利于這過程的進行。
再生的另部分為噴射再生,即催化劑的吸氧再生。(還原態的催化劑吸氧后轉化為氧化態催化劑),這過程主要在噴射器和再生槽內進行,提高噴射器的吸氣率和延長溶液在再生槽內的停留時間有利于催化劑的氧化再生。
我們時刻關注再生槽的氧化、浮選情況,維護調整好再生壓力(般控制在0.38MPa~0.42MPa)和再生溫度(40±3℃);我廠15組噴射器開11組就能滿足生產需要,4組噴射器停用時定期清理噴射器堵塞(每五天清二組),確保再生空氣量;另外為保證溢流量適度,11組噴射器必須在再生槽東西南北四個方向均衡開關,不至于在個方向開噴射器過多,自吸空氣量大,再生過程激烈,液面翻騰厲害,不易形成均勻的硫泡沫層,不能達到再生完,浮選回收到位,提高貧液質量的目的。
五、加強熔硫釜硫磺回收的管理
有些廠對回收熔硫不太重視,其實回收熔硫多少,則是脫硫、析硫、再生、浮選、分離果的總檢驗。可直接影響溶液質量、工況穩定、節能降耗。因此必須強化熔硫回收、只有將硫拿出來了,方能優化再生,促進系統良性循環。達到長周期、安、經濟運行。我廠別重視這方面管理,并門給硫磺回收崗位承包出去,以充分調動崗位人員的工作積性。具體做法是:硫磺回收崗位定員三人,日產硫磺任務指標150kg,每人每月基本工資600元;按硫磺生產的數量,質量計算,生產硫磺按0.7元/ kg計算(含日產150kg任務,當月基本工資600元+數量×0.7元/ kg),根據產量質量多勞多得,上不封頂,下不保底;由于其它因素影響本崗位生產,影響時間未超過4個小時,按原日產任務計資標準執行,影響時間超過4個小時按時間計算工資,工資計算方式為:150Kg÷16小時(2個班)=9.4Kg/小時;合成車間負責數量與質量的驗收,驗收要有報表記錄,硫磺庫存數量和銷售量誤差必須小于5%,超出誤差范圍,將對合成車間硫磺驗收人員進行處罰;此項措施的實施大大提高了硫磺回收崗位人員的工作積性,同時也實現了限度的把硫從系統中分離出來,從而保證系統良性循環。
六、殘液的處理
殘液處理也是個十分重要的問題,不少廠家生產不穩定,硫泡沫不好,系統阻力增加,堵塔,也是因此而造成的。簡單的辦法是進行多沉降過濾處理:將溫度降下來,使副鹽、硫渣、雜質、贓物等沉淀,關鍵是空間和時間,沉淀物、飽和液要定期清除,再經過濾使其變成溫度不高、無雜質的清液溫度<50℃,方能返回系統,否則會干擾再生,出硫泡沫不正常,還會增加消耗,增大系統阻力。我廠的具體做法是將熔硫釜出來的95℃左右的清液放入清液沉淀池,在池中折流沉淀降溫,將副鹽、硫渣、雜質、贓物等沉淀,同時溫度降到70℃左右,再將沉淀降溫后的清液用麻袋過濾,經過濾后的清液在過濾過程中也再次降溫到50℃,回收到貧液池中。
七、使用果
以下是近幾年我廠使用栲膠脫硫劑情況,因篇幅所限,隨機抽調記錄如下:
時 間 |
溫度 ℃ |
壓力MPa |
總堿(N) |
脫硫前% |
脫硫后% |
率 % |
壓差mmHg |
2013.6.11 |
38 |
0.4 |
0.43 |
0.476 |
0.0425 |
91.1 |
20 |
2013.6.12 |
38 |
0.4 |
0.43 |
0.459 |
0.0425 |
90.7 |
20 |
2013.7.11 |
44 |
0.4 |
0.4 |
0.697 |
0.0595 |
91.5 |
20 |
2013.7.12 |
44 |
0.38 |
0.39 |
0.799 |
0.068 |
91.5 |
20 |
2013.11.11 |
40 |
0.38 |
0.4 |
0.595 |
0.0595 |
90 |
18 |
2013.11.12 |
40 |
0.38 |
0.38 |
0.493 |
0.051 |
90 |
18 |
2014.1.11 |
37 |
0.38 |
0.4 |
0.51 |
0.0425 |
91.6 |
18 |
2014.1.12 |
37 |
0.38 |
0.4 |
0.561 |
0.0425 |
92.4 |
18 |
2014.6.11 |
41 |
0.4 |
0.43 |
0.476 |
0.0425 |
91 |
20 |
2014.6.12 |
41 |
0.4 |
0.43 |
0.51 |
0.0425 |
91.6 |
20 |
2015.2.11 |
37 |
0.35 |
0.33 |
0.408 |
0.025 |
93.8 |
15 |
2015.2.12 |
37 |
0.35 |
0.32 |
0.391 |
0.025 |
93.6 |
15 |
2016.1.11 |
41 |
0.38 |
0.42 |
0.629 |
0.0595 |
90.5 |
20 |
2016.1.12 |
41 |
0.38 |
0.42 |
0.714 |
0.0595 |
91.6 |
20 |
2017.12.12 |
42 |
0.38 |
0.33 |
0.833 |
0.068 |
91.8 |
20 |
八、結束語
脫硫系統的工藝管理貫穿脫硫、再生、硫回收及溶液成分的控制的過程,四者是個整體,相互影響,任何個環節出現問題,都會造成脫硫工藝不穩定。
由于脫硫工藝的管理不像變換、合成等工序直觀,且有據可查,而脫硫的工藝狀況的變化是個慢慢積累的過程,且影響因素較多,原因比較復雜,若不能及時發現和糾正平時操作中的些不規范行為和錯誤的操作方法,時間久了就會造成脫硫工藝的混亂。因此對脫硫的工藝管理應做到“人負責,細化管理”,建立好工藝臺賬等,既要明確近期的脫硫狀況,又要做到過程管理,細到加藥品的規范性、硫回收的數量、硫泡沫的形態等過程監控,這樣才能更好、更有地保證脫硫系統工藝的正常運行。