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        山東?;瘓F焦爐氣脫硫裝置暴露的問題及應對措施

        前 言
        山東?;瘓F濰坊振興焦化有限公司是以原濰坊朱劉店焦化廠和原昌樂縣化工總廠兩個國有企業組建而成的一個綜合性企業。原朱劉店焦化廠擁有2×18孔“70”型焦爐兩座,2×25孔“66-Ⅲ”型焦爐一座,以及相配套的化產回收處理系統三套。外供城市煤氣在化產處理系統后,設柴油洗萘和干法脫硫予以質量把關,干法脫硫所用脫硫劑是按沼鐵礦∶鋸末∶石灰以體積比8∶1∶l配合而成,并用水均勻調濕至含水30%-40%而得。由于該脫硫劑脫硫效率較低,且系統阻力大,更換次數頻繁,將該脫硫劑改為高效粒狀脫硫劑,但隨著外供城市煤氣數量的加大,干法脫硫由于受設計規模和自身效力的影響日益顯現出其能力的不足。
        為適應市場經濟發展的需求,緩解焦炭供不應求的供需矛盾,滿足城市煤氣的需求,做大做強企業,于2002年10月和2003年12月分別建成投產了1×25孔“66-Ⅲ”型搗固焦爐一座和1×63孔“TJL4350D”型搗固焦爐一座,并建成與60萬噸/年焦炭相配套的化產回收系統一套,該系統由化學工業第二設計院設計。
        脫硫及硫回收工段設在整個化產回收系統的鼓冷工段后,采用以煤氣中的氨為堿源,PDS+栲膠的復合催化劑的濕式氧化法脫硫,脫硫液再生采用自吸式噴射氧化再生槽,熔硫釜回收硫磺的工藝。后經多方考察,經過對PDS+栲膠和888-JH使用效果的對比和性價比的論證,脫硫及硫回收系統于2003年12月份投產時采用以煤氣中的氨為堿源,888-JH作催化劑的濕式氧化法脫硫工藝,脫硫液再生及硫磺回收按化二院原設計不變。
        1 前期運行情況
        “TJL4350D”型焦爐2003年12月份投產后,新建化產回收系統的鼓冷工段和脫硫及硫回收工段隨即投入使用。脫硫及硫回收工段開車時,由于洗蒸氨工段尚未開車,不能給脫硫及時補充10%的濃氨水,為確保脫硫液中NH3的濃度,盡快達到初始NH3/H2S比,使脫硫系統盡快達到應有的效果,在長春東獅科技(集團)有限責任公司有關專家的建議與指導下,我們通過槽車,將公司下轄化工分廠所產濃氨水補到脫硫液中,因而較好地滿足了脫硫液中NH3的濃度需求,當時,氣溫較低,進入脫硫塔的煤氣溫度在30℃左右,脫硫液則通過貧富液槽的加熱盤管和換熱器使之較容易的獲得所需的溫度,與60萬噸/年焦炭相配套的化產回收系統處理40萬噸/年焦炭焦爐所產荒煤氣,系統余量較大,因而當時脫硫效果十分顯著。
        由于所進原料煤十分復雜,原料煤含硫量時高時低,冷鼓工段后煤氣中含硫量有時高達12g/Nm3,即使如此,脫硫工段開車后,脫硫塔后煤氣含硫量也能滿足設計要求,有時煤氣分析化驗H2S含量為微量。
        脫硫及硫回收投產后,硫泡沫的收集和處理均十分正常,熔硫釜所產硫磺雖然外表面罩有一層黑色雜質,但內部呈淡黃色,質硬而脆,質量尚可,表明硫回收在該工段投產后,運行一切正常。
        2 存在的問題
        脫硫及硫回收投運正常三個月后,隨著氣溫回升,加之公司“70”型焦爐荒煤氣合并至該化產回收系統中,便顯現出其設計和工藝方面的不足,暴露出一些問題。
        (1)進脫硫塔煤氣溫度偏高,有時高達45℃,高溫影響脫硫效率的同時,造成脫硫液中NH3損失,揮發的NH3同煤氣中的其它成份,諸如H2O、CO2等發生反應,生產成銨鹽,在煤氣長距離輸送過程中,極易堵塞管線。由于設計方面的原因,當時想通過降低脫硫液溫度來適當降低脫硫時的煤氣溫度也無能為力。
        (2)“70”型焦爐荒煤氣合并至化產系統后,煤氣處理量的加大及本身合并過程中存在的不足導致再生后的硫泡沫雜質含量升高,熔硫釜本身設計的不足和操作條件的局限導致熔硫不正常,熔硫釜在連續生產過程中極易堵料,堵塞的熔硫釜通堵又十分費時、費力,影響脫硫正常生產。
        3 解決方案及應對措施
        針對脫硫及硫回收系統存在的問題和不足,多方征求意見,學習借鑒兄弟單位的同時,在長春東獅科技(集團)有限責任公司有關專家的指導下,制訂了具體的解決方案和應對措施,目前已著手整改了一些,收到良好效果,另外部分方案和措施正在實施中。
        (1)針對進脫硫塔時煤氣溫度偏高,先是通過降低初冷煤氣溫度來解決,但是初冷溫度下降,造成煤氣含NH3量下降,進而影響脫硫液中的NH3含量,形成惡性循環,況且降低溫度,也沒能很好解決進脫硫塔的煤氣溫度。后來發現進脫硫塔煤氣溫度高,是由于煤氣鼓風機溫升過高所至,且鼓風機后又無降溫設施。針對這種情況,我們先是將鼓風機煤氣出口管線進行調整,由原來煤氣三通出口改為彎頭出口,以此消除溫升過大的弊端。另外,在煤氣鼓風機后設中冷塔來有效降低煤氣溫度,煤氣中冷塔采用原來“66-Ⅲ”型焦爐化產所用的橫管初冷器,既降低了投資費用,又能達到煤氣降溫的目的,一舉兩得。目前,中冷塔正在遷移安裝,預計10月底便可投入使用。
        (2)原來脫硫及硫回收工段設有用來冬季給脫硫液加熱,夏季給脫硫液降溫的螺旋板換熱器夏季用化產循環水給脫硫液降溫,由于該循環水溫度在32℃以上,且換熱器換熱面積不足,降溫效果不明顯,為此將化產循環水改為制冷水,該制冷水溫度在23℃以下,因而降溫效果明顯。
        (3)為解決脫硫液中NH3降低,煤氣中NH3含量增加的現狀,2004年5月將洗蒸氨工段投運使用,水洗氨工藝有效解決了外供煤氣中含氨量過高的問題。剩余氨水蒸氨采用直接蒸汽加熱將氨蒸出,所獲得的濃氨汽經分縮器、冷凝冷卻器冷卻后制成10%的濃氨水作脫硫的補充液,從而可及時調整脫硫液中NH3的濃度,保證合理的NH3/H2S比,提高脫硫效率。
        (4)煤氣中懸浮萘和油霧滴不但加大硫泡沫中雜質還降低脫硫效率,因而煤氣中懸浮萘和焦油霧滴的有效清除,對保證脫硫及硫回收正常運行至關重要。為此將原來“66-Ⅲ”型焦爐配套化產所用電捕集焦油器改至新化產回收系統中,用于“70”型焦爐荒煤氣凈化,而將新系統兩臺電捕集焦油器用于“TJL4350D”型焦爐和“66-Ⅲ”型焦爐荒煤氣凈化,從而有效分配設備能力,徹底清除煤氣中懸浮萘和焦油霧滴。另外,在中冷塔上用循環氨水給煤氣加濕的同時,進一步清除煤氣中懸浮萘和焦油等霧滴,從而降低硫泡沫中雜質。
        (5)為解決熔硫釜易堵,影響正常熔硫的現狀,我們擬采用水平帶式過濾機來代替熔硫釜對硫泡沫進行處理,雖然此方案不能生產硫磺,但卻能有效回收脫硫液,清除脫硫液中硫泡沫,保證脫硫系統的正常運行。
        水平帶式過濾機是一種新型高效、低能耗的過濾設備,它是利用特制循環膠帶拖動濾布在固定的真空盒上滑動,通過重力和真空吸力,實現固液分離的連續過濾機。料漿通過進料槽均勻布在移動的濾布上,比較重的顆粒(如硫泡沫中的雜質)先沉在底部起助濾作用,輕的物料在上面,濾餅結構比較合理。在真空的作用下,濾液穿過濾布和膠帶進入真空箱中,再從真空箱下部進入自動排液罐中;留在濾布上的濾餅,在濾布轉向處卸掉,當濾布和膠帶通過主動輥之后,二者分開,膠帶、濾布分別用水清洗后再生,濾布經自動漲緊、調偏裝置重回進料端,開始新的作業。
        結 語

        利用焦爐煤氣自身所含有的NH3為堿源的濕式氧化法脫硫工藝已成為焦爐煤氣脫硫工藝的主要發展方向,選擇合適的催化劑,使脫硫液獲得再生和如何分離出脫硫液中的硫泡沫,是保證脫硫正常運行的重要前提條件,脫硫及硫回收運行過程中所遇到的諸多問題希望能通過相應的解決方案予以解決,并能得到大家的認可和重視,共同為焦爐煤氣脫硫做得更好而努力!

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        關鍵詞: 888催化劑廠家 濕法脫硫技術服務改造 脫硫塔設備廠



         
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