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1、脱硫废液提盐系统的调试及优化方案 我公司为年产焦炭200万吨的煤化工企业，其煤气脱硫工序以氨为碱源，采用HPF复合催化剂的湿式氧化法。该工艺具有脱硫效率高和成本低等优点，但存在着脱硫液中副盐含量高的问题，使脱硫效率降低，影响脱硫系统的正常运行。脱硫系统于2012年6月投产运行，运行5个月后，副盐的质量浓度达到300 g/L。为保证脱硫效果，于2013年引进了处理能力为100 t/d的脱硫废液提盐项目，解决了脱硫系统脱硫废液处理的难题。然而，脱硫废液提盐系统在调试后期出现了各种问题，直接影响系统满负荷的生产运行。为此，对脱硫废液提盐系统提出了改造方案，并探讨了优化方案。 1 脱硫废液提盐系统调试
2、期间的运行情况1.1 脱硫废液提盐系统的工艺流程 脱硫废液提盐系统工艺流程示意图见图1。如图1 所示，从脱硫地下槽来的脱硫废液首先进入脱色釜，加入活性炭后，常压下搅拌并加热至95100。利用活性炭的吸附作用，将脱硫废液中的悬浮硫、焦油和催化剂等脱除，随后活性炭和清液一同进入活性炭压滤板框过滤出的废活性炭。所得清液进入浓缩釜，在真空负压搅拌状态下，被蒸汽加热至6070进行减压浓缩。在浓缩过程中，缓慢添加离心后的母液，逐步提高浓缩釜内脱硫清液中的副盐浓度。当浓缩至一定温度和浓度时，用压滤板框对浓缩液进行热过滤，分离出的副产品即为硫代硫酸铵混盐。过滤清液进入结晶釜，冷却至2325，再次结晶后进入离心
3、机分离，得到的主要产品是硫氰酸铵。离心机分离的母液返回浓缩釜。浓缩釜产生的氨气经冷凝冷却器冷却后进入氨水回收罐，送回脱硫系统。通过真空泵负压抽取的氨气经尾气洗涤系统处理后，实现无污染的排放。图1脱硫废液提盐系统工艺流程示意图1.2调试运行前期、中期及后期的运行情况 脱硫废液提盐项目于2013年56月进行了调试。在调试期间，脱硫液中的副盐含量逐渐降低，其质量浓度由300 g/L以上降至200 g/L以下，最低时达到了140 g/L，副盐浓度达到了预期的要求。根据对产品硫氰酸铵的化验结果，硫氰酸铵纯度达到97%，达到了预期要求。调试阶段的脱硫液副盐浓度变化曲线见图2。图2调试阶段脱硫液中副盐的浓度
4、变化曲线 从图2可看出，在调试运行后期，脱硫液中副盐浓度急剧上升，最高达到了275 g/L，最终稳定在230g/L左右。副盐浓度的升高，导致脱硫效果降低，对后续甲醇生产造成影响。通过对脱硫废液提盐系统运行状况的分析，脱硫液副盐浓度升高的原因是提盐系统处理量的降低。因此，需要对提盐系统存在的问题进行全面分析，以解决影响提盐系统正常运行的问题，保证煤气脱硫效率达到要求，满足后续甲醇生产正常运行。2提盐系统存在的问题2.1活性炭用量大 添加活性炭的作用是吸附脱硫液中的悬浮硫、焦油和催化剂等物质，保证产品颜色洁白纯正。由于从脱硫地下槽来的脱硫废液未经任何过滤设施，直接进入脱色釜，导致脱硫废液中的悬浮硫
5、、焦油等被活性炭吸附，消耗了大量的活性炭。特别是在脱硫废液中催化剂含量高的情况下，活性炭的用量增加至正常情况下的23倍，且延长了脱色时间，直接导致脱硫废液的处理能力下降，造成脱硫液中的副盐浓度升高。2.2低温下管道易堵塞 脱硫废液经过减压浓缩后，母液的饱和度升高，在低温的条件下容易结晶，在环境温度较低的情况下，需采取管道伴热保温措施，以保证浓缩后的母液不易析出结晶。黄陵地区昼夜温差大，在调试期间，曾出现结晶堵塞管道的现象，经常需停工疏通管道，造成系统无法连续运行，使脱硫废液的处理能力下降。2.3减压蒸发后的蒸汽损失 经活性炭过滤后的脱硫液进入浓缩釜，由釜内的蒸汽盘管加热进行减压蒸发。浓缩釜产生
6、的蒸汽进入冷凝器冷却，蒸汽的热量传递给了制冷水，没有返回提盐系统进行再利用，加大了系统的蒸汽耗量，又增加了制冷水的用量，使运行成本升高。2.4无产品烘干装置 提盐系统的主产品是硫氰酸铵、副产品是硫代硫酸铵。分别由离心机和压滤板框除去水分，没有产品的烘干装置，故水分含量较大，造成产品质量降低，且增加了运输费用。2.5无副产品分离工艺 提盐系统的副产品硫代硫酸铵和硫酸铵的混合物，市场销售差，导致副产品的存放和去向无法解决，产品库房无法满足这些副产品的存放要求。2.6设备选型落后 提盐系统的设备和管道在脱硫液和氨气的作用下极易腐蚀。在调试后期，碳钢类的设备、管道和阀门出现了严重锈蚀，造成跑冒滴漏和设
7、备故障，检修率增加，造成系统处理能力下降。另外，过滤设备如压滤板框、三足式离心机等选型落后，操作繁琐，需要大量的人力和时间来保证生产，人力成本升高，生产周期长，影响系统的处理能力。2.7操作环境恶劣 由于脱离液中含有氨水等挥发性刺激性物质，虽然通过减压蒸发可除去部分氨水，但是无法完全除去。因氨水易挥发，在活性炭的板框压滤和硫代硫酸铵压滤时，母液中的氨水挥发出来，造成环境的污染。3改造方案3.1增加前置过滤装置 活性炭用量多的原因是大部分活性炭用于吸附硫泡沫和焦油等杂质。因此，可增加1套物理过滤装置，将脱硫废液中的硫泡沫和焦油预先过滤后再进入活性炭过滤系统。这样就可减少活性炭的用量和缩短脱色时间
8、，以提高脱硫废液的处理能力。3.2增加管道伴热装置 硫氰酸铵溶液的结晶温度较低，造成了低温环境下管道易堵塞。增加管道伴热措施可提高管道内母液的温度，防止低温结晶。另外，将水平布置的管道适当增加下倾角度，使管道内的母液易于流动，防止流速过慢，使结晶沉积，造成管道堵塞。3.3增加换热器 浓缩釜减压蒸发过程中产生蒸汽的热值较高，为回收这部分热量，可增加一套换热器，使其与进入浓缩釜前的脱硫废液进行换热量，可大幅度减少蒸汽耗量，降低生产成本。3.4增加产品烘干装置 离心机分离出产品的水分含量较高，为降低水分，提升产品品质，降低运输费用，可在离心机后，增加一套烘干装置。3.5增加副产品转化装置 为解决副产
9、品硫代硫酸铵的销售问题，必须要对副产品进行重新加工转化。硫代硫酸铵经空气氧化生成硫酸铵后，即可解决其销售难的问题。因此，可增加一套硫代硫酸铵转化成硫酸铵的空气氧化装置。3.6对管道和设备进行更新 由于脱硫废液和氨气会对设备和管道造成严重腐蚀，需将提盐系统中的碳钢类设备、管道和阀门全部更换为316L不锈钢材质，以延长使用寿命，降低检修率。另外，对于操作繁琐、劳动强度大的硫代硫酸铵压滤板框，可增加粗分离用的离心机，以减少板框数量和降低工人劳动强度。可将硫氰酸铵脱水用的间歇操作三足式离心机更换为自动进料、出料的连续式离心机，以降低生产周期和提高处理能力。3.7增加负压蒸氨系统 为了降低脱硫废液中的氨水浓度，减少生产过程中挥发出的氨气，可在脱色前，对脱硫废液进行负压蒸氨。通过负压蒸氨，使脱硫废液中的氨含量降低至较低水平，有效避免了后续操作中氨气的挥发，改善工作环境。4结语 我公司引进的脱硫废液提盐系统，是一种对环境无污染的新型脱硫液处理工艺。在系统正常运行的条件下，较好地解决了脱硫液副盐高的问题。对于调试期间出现的设备、工艺方面的问题，提出了优化改造方案。采用此方案后，可提高脱硫废液提盐系统的处理能力，提高产品质量，降低人员劳动强度，改善工作环境。 / 文档可自由编辑打印
