《净化分厂脱硫系统技术改造的探讨.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《净化分厂脱硫系统技术改造的探讨.doc（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、净化分厂脱硫系统技术改造的探讨刘文军(广西柳州化工股份份有限公司，545002)内容摘要：针对脱硫系统存在的脱硫塔堵塔，工艺运行效率低，污染环境，以及生产能力扩大等问题。通过科技创新、技术改造、科学管理，解决脱硫系统存在的系列问题，经济效益社会效益显著。关 键 词：脱硫 技改 效益一、 概述净化分厂半水煤气脱硫系统是柳化15万吨合成氨扩建时的配套装置。98年在中温变换改为全低温变换后，又增加了变换气脱硫系统。随着柳化生产规模的不断扩大，特别是改烧贵州煤种后，半水煤气硫含量偏高（与晋城煤相比），脱硫系统经常发生脱硫塔堵塔现象，脱硫效率低，直接影响到合成氨生产的安全稳定运行。二、 脱硫系统存在问题
2、分析净化分厂的脱硫工艺为“湿法栲胶氧化法”，共分为三个部分：脱硫再生硫回收。其中又以脱硫溶液贯穿整个过程，只要系统中的某一个环节出现问题，都会直接影响到脱硫系统的正常运行。1、 脱硫存在的问题 生产能力不足，脱硫效率低：半水煤气脱硫塔原为两个4400mm的塔，单塔设计能力为4万Nm3/h；变换气脱硫塔为两个2400的塔，单塔设计能力为5.6万Nm3/h。脱硫塔的溶液循环量单塔只有420m3/h，当生产负荷超过4万Nm3/h时，液/气比只有10L/ m3左右，鉴于栲胶溶液硫容的局限，特别是烧贵州煤半水煤气中的H2S经常在1.52.5 g/ m3，要处理12机生产（11万Nm3/h）气量，脱硫效率
3、下降，生产能力严重不足。 脱硫塔堵塔：自从98年10月开始半脱塔、变脱塔经常发生堵塔现象，其间采取过各种方法进行处理，均未能解决。只有采取停塔卸填料清理，每次停塔清理填料均要影响400500吨的合成氨产量。从98年10月05年7月1#半脱塔停12次， 2#半脱塔停8次， 3#半脱塔停2次； 1#变脱塔停6次， 2#变脱塔停6次。其具体时间如下表所示。 1#半水煤气脱硫塔时间98年10月01年12月02年1月03年1月03年4月03年5月04年2月04年8月清理工作下段全塔下段下段清洗上段下段下段时间05年1月05年4月05年6月05年7月清理工作下段下段下段下段 2#半水煤气脱硫塔时间02年1
4、2月03年1月03年5月04年2月04年8月05年1月05年4月05年7月清理工作上段下段上段全塔下段下段下段全塔 3#半水煤气脱硫塔（该塔2004年12月28日投用）时间05年4月05年7月清理工作下段中、下段 1#变换气脱硫塔时间98年10月99年4月00年9月02年1月03年1月04年3月04年7月05年1月清理工作投用全塔全塔全塔全塔全塔全塔改造2#变换气脱硫塔时间99年2月99年12月02年1月03年9月04年3月04年7月04年11月05年1月清理工作投用全塔全塔全塔全塔全塔全塔改造 从堵塔现象分析，每次都是从#1半脱塔开始，然后波及到#2或#3塔，而且#1塔次数也多。处理同样的煤
5、气，使用一样的脱硫溶液，为什么会有这种差异，我们进行了认真的统计分析，数据见下表。铜洗再生气主要回收在#1半脱塔系统，再生气中的NH3、醇含量对脱硫塔堵塔影响非常大。时间生产负荷进口H2S g/m3半水煤气温度溶液中NaCNS含量g/l再生气含NH3cm3/m3（未分析醇）备注风机进口风机出口2005年1月11机2.1832236130大修2月11机2.28425381313月11机2.35431441362504月11机1.75832451414000堵塔清理1#、2#、3#塔5月11机2.193334713350006月11机1.9713347131600堵塔清理1#、2#、3#塔7月12
6、机2.15833471251708月12机1.99833471281809月12机1.691334713010010月12机1.54633471347611月12机1.62528421404012月12机1.4932338150862006年1月12机1.6722135155462月12机1.61323361672303月12机2.0728421784494月12机2.073334816611005月12机2.224385217513006月12机1.74442571681700堵塔清理1#塔7月12机1.72840551612100清理2#、3#塔8月12机1.9138521592400堵塔
7、清理1#塔 脱硫塔填料性能差、半水煤气温度高：脱硫塔使用的聚丙烯鲍尔环填料，强度较低，经物性检测，在55时就产生软化变形现象。在生产运行中，夏季的半水煤气温度最高可达65，使填料发软变形下沉，造成填料通道变小，阻力上升。 半脱塔溶液分布管、气相分布管堵塞：半脱系统每运行到一段时间，就会出现溶液分布管堵塞，造成溶液循环量加不上去，而且形成溶液偏流影响脱硫效率，停车清理时发现是硫渣堵塞了分布孔；在大修中还发现气相分布管被煤粉和焦油堵塞，支管被全部堵塞完，主管被堵塞了60%，因此也造成脱硫塔压差的升高。2、 再生存在的问题 再生能力不足，溶液再生受限：15万吨扩建时，半脱系统只有420 m3/h的再
8、生槽两套。98年变脱系统投产时，增加了一套相同生产能力的变脱再生槽。由于再生能力的不足，再生溶液量受到限制，使脱硫溶液的循环量无法保证，进而影响到半水煤气的脱硫效率。由于再生槽能力的限制，至使脱硫溶液得不到很好的再生，再生后的贫液电位低、悬浮硫高、颜色发黑再生效率低，这样的再生效率极大的影响了脱硫效率。 再生槽喷头堵塞频繁：由于富液槽积硫严重，溶液中的付盐高，溶液再生不好悬浮硫高，溶液经过再生槽喷头时，一旦流量、压力控制不好极易在喷头产生硫沉积，引起喷头堵塞形成反喷，造成溶液再生状况的进一步恶化，而且清理喷头劳动强度又大。 再生浮选的硫泡沫差：由于氧化不完全，硫颗粒细聚集不好，形成的硫泡沫轻，
9、容易发生漫槽而被迫减少再生溶液的循环量，由此而形成恶性循环。同时硫泡沫差，在泡沫槽难分离，必须采取加热聚集，既影响连续熔硫的操作又造成蒸汽消耗高。3、 硫回收存在的问题脱硫系统原采用的硫回收工艺是“间隙式熔硫”，这种工艺生产效率低、消耗高、劳动强度大，熔硫后的残余溶液直接排放严重污染环境。98年将其改造为连续熔硫工艺，由于改造的局限性和不彻底仍然存在不少问题： 由于熔硫釜结构不合理，釜内加热条件和手段不完善，熔硫釜的熔硫温度难控制，排出的清液温度一会过低跑白（硫泡沫分离不好）；一会超温发黑（烃类物质炭化），这种清液返回系统对溶液再生造成严重的影响，进而影响溶液的脱硫效率。 产量低、消耗高。由于
10、硫泡沫加热分离不好，经常要短时间停止下料进行闷釜加热，这样的操作几乎又类似于间隙式熔硫，熔硫釜的生产运行效率低，操作工劳动强度大，蒸汽消耗高，溶液组分损耗大。 安全隐患严重。由于熔硫釜排清液结构不合理，在操作过程中经常发生堵釜、堵管问题，此时必须停釜泄压冒着高温进行清理疏通，而且操作工为了防堵经常敲打管线容器，安全隐患极大。 维修困难、耗时费力。熔硫釜封头大法兰由于结构问题垫子容易刺漏，更换维修时每次都必须把排清液管和大封头割开，更换完再焊接回去，非常麻烦，影响熔硫釜的运行效率。 环境污染大。由于熔硫釜效率低硫泡沫多时熔不急，造成硫泡沫在再生系统循环，为了避免造成系统恶化只好在马路上砌了一个大
11、池子，将硫泡沫排入池子存放，既造成溶液组分的损失又严重污染了环境。由于上述存在的问题，严重制约了脱硫系统的正常生产，脱硫效率无法保证，已经对整个合成氨生产造成了严重的影响和安全隐患，针对这一系列问题，我们考虑对脱硫系统进行系统的技术改造。三、 脱硫系统的技改措施1、 新上一套3#脱硫塔 利用从台湾拆回来的CO2再生塔进行改造。根据原塔条件通过工艺计算，确定了塔改造的工艺参数，以及气、液分布形式如下表：塔径（mm）半水煤气流量（Nm3/h）脱硫液流量（m3/h）操作压力 Mpa（绝压）操作温度 半水煤气出口H2S（mg/Nm3）3300270004200.12常温50塔填料：内装三段增强聚丙烯鲍
12、尔环1001003（mm）气体密度（kg/m3）溶液分布管溶液再分布器气体分布器上段中段下段0.9572多孔排管式截锥式开孔排管式900060003000 对煤气输送的配套，煤气管道、溶液管道的配置，设备基础设计，以及现场施工的监督，进行全面改造工作的落实。 与原半脱系统匹配，增加了两台脱硫泵，包括溶液配管图的绘制、材料申报、泵基础、管架基础，以及施工工作的落实。 对所有运行的脱硫泵、再生泵、溶液泵、富液泵加装进口过滤丝网，并定期进行清理。 借大修的机会，对原1#、2#半脱塔的内件进行了改造。a） 溶液分布管。将原6的降液孔改为8，增大了溶液通量的面积；b） 降液盘。通过计算进行扩孔，增大了降
13、液面积18%；c） 气相分布管。经过反复计算核实，取消了分布管上的分布板，增大通气面积50%；d） 改造了支撑填料的格栅，拆除了55的菱形丝网；e） 将塔内填料改为1001003的增强聚丙烯鲍尔环。2、 1#、2#系统变换气脱硫塔的改造。原计划考虑增加一套变换气脱硫塔，采用从台湾拆回来的CO2吸收塔，改造费用预算要120多万元。2004年在全国中氮年会上，河北工业大学化学工程研究所推出了他们开发的新型专利技术“高效立体传质CTST喷射式塔盘”（以下简称“CTST”），公司考虑运用该技术对变脱塔进行改造，并对这一技术的可行性进行考查及改造的实施，指定分厂负责这一工作。经过充分的计算论证，确定了改造工艺参数 1#变换气脱硫塔塔径（mm）变换气流量（Nm3/h）脱硫液流量（m3/h）现场操作压力Mpa（绝）现场操作温度气体密度空气动力因子最大正常最大正常Kg/m3Pa0.5DN240080000780002802502.03515.8121.009变换气组成（%）CO2CON2CH4+ ArH2变脱塔进口H2S(mg/Nm3)变脱塔出口H
