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      揚州凱德斯環保設備有限公司
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      焦爐氣脫硫的問題及處理

      發表時間:2022-03-28 14:07:24

      1.某廠是一個處理氣量16000m3/h的小型焦化廠,主要以焦爐氣為原料,產品為生活用燃氣。要求系統出口H2S低于20mg/Nm3,達到國家生活用燃氣的標準。在該廠領導的支持和生產部門的配合下,經過半個月左右的共同努力,使系統出口H2S穩定在15mg/Nm3以下。得到了該廠及上級主管部門的認可。2008年下半年,由于生產負荷以及原料氣質的變化,使脫硫系統的進口嚴重超標,出口也隨之超指標。我公司又派技術人員及時趕到現場,協助廠方共同處理。經過調整后,情況有所好轉,現把這次出現的問題及處理簡要如下。
      2工藝與設備情況

      2.1工藝狀況

      該廠為雙塔串聯流程,高塔再生工藝,脫硫塔均采用三段輕瓷填料。

      焦爐氣流量:16,000m3/h

      煤氣中硫化氫:1#塔入口含量6~7g/m3,

      2#塔出口要求≤20mg/m3;

      操作溫度:吸收35℃~40℃;再生38℃~42℃

      溶液循環量:300m3/h~500m3/h(單塔);

      空氣量:1200m3/h~1300m3/h(單塔);壓力>0.6MPa。

      2.2主要設備情況

      脫硫塔:φ5000 兩臺 串聯運行。

      再生塔:φ4500 兩臺 兩套獨立再生。

      循環泵:960m3/h 三臺 兩開,一備。

      3現狀

      3.1脫硫效率低
      入口H2S平均7,726mg/Nm3,出口H2S平均573mg/Nm3,脫硫效率僅92.6%。見表1
      3.2溶液有效組分偏低

      Na2CO3:0  NaHCO3:23.2g/L

      總堿度:15.68g/L  催化劑濃度:23mg/L

      3.3副鹽與懸浮硫含量高

      Na2S2O3:78 g/L  Na2SO4:36g/L

      NaCNS:186g/L   懸浮硫:2g/L

      3.4脫硫液中油含量高

      因該廠沒有分析焦爐氣中的焦油霧含量,所以沒有具體數字,但從排放的脫硫液以及循環槽觀察,可以看到表面有很多油污。另外,從手的感觀上看,當把手插入到脫硫液中后,在空氣中靜置不久,就會看到手上有明顯一層油脂樣的東西。

      3.5系統無泡沫

      從再生塔頂部觀察,再生系統基本無泡沫產生。長時間的系統入硫與出口的不平穩,使溶液質量逐漸惡化,懸浮硫過高,系統形成了惡性循環。

      4原因分析及處理措施

      出現問題的根本原因在于進口硫過高。11月到12月上旬,進口始終在11g/Nm3~19g/Nm3。在如此高的進口情況下,由于脫硫系統未采取相應調整措施,脫硫液發生中毒現象,造成出口硫嚴重超指標。不僅如此,堿度及催化劑低也是一個主要原因。該廠因為沒有硫泡沫回收裝置,既沒有硫泡沫過濾機,也沒有熔硫釜,每天產生的硫泡沫都是直接排放,這樣就給化學品的消耗帶來很大的不利影響。在此情況下,如果仍按化學品的正常用量加入,就會使溶液中的有效成分越來越低,當工況出現較大變化時,操作就沒有了調整的彈性。針對此問題,主要采取了以下措施:
      ⑴加大化學品用量,盡快使脫硫溶液恢復在指標之內。提高堿度是關鍵。在入口硫很高的情況下,要求總堿度要按高限控制。同樣,在脫高硫的情況下,888-JDS脫硫催化劑的濃度也要按高限控制,可以提高到40 mg/L。
      ⑵置換部分脫硫液,降低懸浮硫和副鹽含量。同時,加強對前工序的控制,減少油污對脫硫系統的干擾。
      ⑶增加空氣量,強化再生效果。
      ⑷適當提高系統溶液循環量,保證吸收效果。
      ⑸加強對再生塔的操作,保證泡沫正常溢流。

      5處理效果

      在該廠領導、車間工段及化驗室的積極配合下,通過十幾天的調整,脫硫系統的操作條件得到很大的改善,溶液組分有所恢復和好轉,脫硫效率有了明顯的提高。自2月21至3月4日,脫硫入口H2S平均6,736mg/m3,出口平均112mg/m3。

      6仍存在問題及原因

      目前雖然運行基本穩定,但是還沒有達到理想的運行效果,其主要問題一是脫硫效率仍有些偏低;二是硫泡沫還不正常。造成這種情況的原因除了在工藝設備上還有待于進一步完善外,估計是因脫硫塔內有堵塞,溶液偏流所致。這種判斷的依據是:目前為止,系統尚未有硫泡沫生成,但通過分析脫硫液中懸浮硫又不高,只有0.8g/L~2.0g/L,副鹽含量也不高。那么系統產生并解析出來的硫哪去了呢?那就只有一個可能,生成的單質硫都附著在填料上。這樣很可能會產生局部堵塞,塔內偏流,導致吸收效果不好。至于目前塔阻力沒有增加,只是表面現象,因現在脫硫塔通過的氣量較小,尚未表現出來而已。

      7幾點建議

      ⑴根據入口硫的變化,及時調整好脫硫操作,做到預見性調節。尤其是對溶液濃度的控制,一定要根據分析數據來決定化學品的加入量,用分析數據來指導生產。

      ⑵串聯流程兩級脫硫,前后兩級應該用不同的工藝條件來控制。通過控制不同的溶液濃度等工藝條件,來達到在一級提高反應速度,第二級提高凈化度的目的。目前該廠設備已按兩套配置,僅因溶液總管串聯不能自成體系,未能發揮其優勢。需對液相管稍加改造,即進出塔總管分開走,對提高脫硫凈化度,降耗、減排均有好處。

      ⑶硫泡沫溶液處理回收,要加快落實。否則消耗會增加25%~30%,并干擾再生工況使系統不能形成良性循環,且環境也不允許。

      ⑷從長期考慮,后流程要特別注意避免洗油帶入煤氣中。洗油進入脫硫系統,會影響再生反應及硫泡沫浮選分離回收。建議在倒淋水封前增設一個油水分離器。要確保脫硫系統入口焦油霧含量≤50mg/Nm3,奈含量≤200mg/Nm3。

      ⑸溶液溫度應控制在35℃~40℃之間。

      ⑹再生空氣調控。需注意入塔空氣壓力應控制在0.5~0.6MPa(進塔空氣閥門不準動,調節時幅度不要太大),流量以塔上液面鼓風強度而定。

      ⑺加堿要加溫,溫度控制在40—60℃,攪拌,加速溶解。系統補水及加堿用水要用工業軟水,不要長期用脫硫液或硬水來化堿和催化劑。補充量要根據生產變化作預見性調控,一般不要突擊加堿。

      ⑻每周應做兩次脫硫液全分析。

      8結語

      影響焦爐氣脫硫的因素很多,要根據各廠的實際工藝設備和操作情況,以及外部條件的變化,及時有針對性的調節,以確保生產工況的穩定。
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