節能環保
當前位置: 首頁 > 安全環保 > 節能環保
煤氣濕法脫硫問題分析與優化

作者:焦化二廠生產技術科 發布于:2015/12/14 13:58:30 點擊量:



煤氣濕法脫硫問題分析與優化


焦化二廠煉焦系統擁有2×60孔5.5米焦爐,年產焦炭130萬噸,煤氣發生量約65000m3/h,化產系統有1套處理能力61500  m3/h的PDS堿法脫硫裝置設備,投產以來,生產一直不穩定,熔硫采用連續式熔硫,硫磺日產量為3000kg左右,脫硫塔前煤氣含硫化氫波動較大,3-9g/m3,脫硫塔后煤氣含硫化氫在100m3/h,左右,不能夠為甲醇廠提供穩定合格的原料氣。

 經過近幾年的運行與摸索,先后同熔硫釜技術服務方及PDS催化劑廠家脫硫技術服務人員等有關人員的交流與分析,結合自身在脫硫生產管理方面的經驗,通過對目前運行的PDS堿法脫硫工藝過程中存在的問題分析,對影響脫硫效果的原因提出優化方案,進一步提高脫硫效果,確保煤氣凈化工序及加工工序正常運行。目前針對脫硫系統存在的問題分析如下:

一、系統優化前運行現狀及存在問題

1、PDS堿法脫硫運行方式為單脫硫塔、單再生塔運行,裝置滿負荷運行時,煤氣處理量達到65000-73000m3/h,塔前煤氣含硫化氫波動較大,由設計時的3-6g/m3一度變化為5-9g/m3,塔后硫化氫波動達到100-200g/m3之間,嚴重影響生產。

2、脫硫塔運行3年以后塔阻力上升較快,曾長期一度達到1000-1500Pa煤氣系統安全運行受到威脅。

3、脫硫再生塔采用高塔再生,動力消耗大,壓縮空氣采用空壓機4臺供給,空氣含水量大,管道冬季積水嚴重,氣壓流量波動大,影響再生,再生塔經常出現液體翻騰現象,影響硫的浮選。

4、再生塔液流泡沫長期偏稀,帶水嚴重,嚴重制約熔硫工序的生產。

5、在長期運行過程中,熔硫釜能力不足,不足以每天消耗系統產生的硫泡沫。

6、放流管及閥門經常堵塞,硫磺產量明顯偏低,日產量低于3噸,同時部分生硫磺隨熔硫釜清液以懸浮硫的形式被帶走,沉積于緩沖槽中。

7、設備運行過程中,溶液流量表、空氣流量計經常出現失真現象,影響系統穩定調節。

8、泡沫槽運行過程中,框式攪拌器配備電機減速機為7.5Kw,經常出現故障,無法正常運行。

9、配堿加藥系統設置在地面上不合理,個人勞動強度加大,催化劑活化槽無攪拌。

10、系統復鹽生成快,長期穩定在250g/t左右。

二、原因分析及優化措施:

1、影響脫硫效率的因素分析

從兩年的運行看,裝置運行不穩定,經過對各環節的檢查和分析,發現影響脫硫效果的主要原因有以下幾點:

(1)配煤質量的影響

隨著配煤煤種的不斷變化及脫硫液的配入,配合煤中硫份的不斷升高,致焦爐煤氣中硫化氫含量波動較大,有時超出設備原設計的處理能力。

措施:建議配煤系統穩定入爐煤中含s,合理配入脫硫廢液。

(2)我廠采用的脫硫塔Ф6400mm,再生塔Ф4600單塔脫硫,工藝如圖(1)所示。再生工藝已不能夠滿足生產的需要,當塔前硫化氫超過5-6g/m3、煤氣量超過65000m3/h,超出了設計能力,塔后硫化氫就會不穩定。

 

 

措施:采取雙脫硫塔串聯,雙再生塔再生工藝,優化運行后工藝流程圖如圖(2)所示。

(3)溶液成分的影響,塔前硫化氫偏高后,致使溶液中吸收的硫化氫轉化為Hs-離子的濃度增高,溶液發黑,影響PDS的監測濃度使結果偏高,PDS、對苯二酚消耗增加而未及時投加,通過化驗分析的溶液成份控制,誤認為PDS在工藝控制指標以內,使溶液成份失調,再生系統出現問題。

措施:PDS消耗應根據塔前硫化氫含量計算出吸收硫化氫的量,以1T硫化氫消耗PDS為1.5-2.0kg計算,推導出應加入的PDS的量,穩定溶液中PDS的濃度。

(4)溫度的影響:脫硫塔前煤氣溫度冬季變化較大,夏季高過30℃,冬季低于25℃,對脫硫液溫度影響較大,冬季低于35℃,夏季高于40℃,嚴重影響硫化氫的吸收及脫硫液成份中復鹽的穩定,脫硫為放熱反應,再生為吸熱反應,當溫度過低吸收,再生反應變慢,溫度過高再生時復鹽產生過快,脫硫效率下降。

措施:在不影響粗苯系統正常運行的情況下,夏季針對煤氣溫度偏高,降低粗苯Ⅱ段貧油溫度及終冷塔后煤氣溫度,使洗苯塔后煤氣溫度不大于29℃,冬季通過塔前煤氣水封下油管預熱煤氣高于25℃。建議對洗苯后到脫硫前煤氣管道保溫,穩定塔前煤氣溫度。

2、塔阻力上升問題:

脫硫、再生、熔硫及殘液回用是一個系統工程,四者相互聯系,相互影響,日常生產中任何一個環節出現問題,都會導致生產狀況惡化,其結果使脫硫效率下降,溶液中懸浮硫增高。

(1)當煤氣量大于70000m3/h時,煤氣通過脫硫塔時的空塔流速達到1.0m/s,達到一般設計參數0.6-0.8m/s的上限,煤氣帶液,經脫硫塔捕霧層顆粒物(單質硫)堵塞。

(2)系統溶液成份發生變化,復鹽長期偏高,使Na2Co3及NaHCo3的溶解度下降而出現的鹽堵。

(3)系統中Hs-氧化再生后生成單質硫,浮選不好,溶液中懸浮硫偏高而出現的硫堵。

措施:正常運行時單臺脫硫塔阻力控制在<500Pa,當阻力>500Pa時,用脫硫液即時清掃沖洗捕霧層。當塔阻清掃沖洗后降不下來時,應計劃性的每年利用大檢修時間對填料層及捕霧層填料進行檢查,必要時進行更換。ƒ控制再生系統達到一定的鼓風強度130m3/㎡.h,但是不能過氧,控制復鹽的氧化產生,保證單質硫的正常浮選,降低溶液中的懸浮硫不超過0.5g/l。

3、脫硫空氣系統的不正常運行,使再生、氧化、PDS攜氧、單質硫的浮選出現問題,進而使系統惡化,硫化氫偏高。

空壓機站距離脫硫系統較遠,空氣輸送過程中冷凝產生大量的空氣冷凝水排放不及時產生氣錘,影響再生空氣量。理論上計算氧化1kg硫化氫需空氣2m3,但生產過程中,由于浮選硫泡沫需要,每臺再生塔空氣量必須在2000-2500m3/h之間,鼓風強度達到130m3/㎡.h以上,經驗控制值空氣量為溶液循環量的1.5倍。當空氣過大時將會出現塔盤沖翻,或溶液翻騰,對大顆粒單質硫進行破損,進而影響懸浮硫的浮選。

措施:建議在再生塔進塔前空氣管道上增加旋風捕霧器,對長距離空氣輸送管道保溫,并定期定時排水,保證空氣壓力及流量穩定。通過自調閥調節、穩定空氣流量在2000-2500m3/h以內,保證再生及硫的浮選。ƒ對再生塔塔盤進行檢查、固定、防止柵板被沖翻,造成再生失效。

4、泡沫偏稀原因及分析:

(1)塔前硫化氫增高,系統中Hs-增大,PDS消耗增大而未及時補充,使PDS濃度不夠,Hs-不能徹底轉化為硫單質,系統中Hs-不斷增大,產生的泡沫中因含單質硫變少而變;PDS含量不夠,攜氧量變小,再生液比重、粘度發生變化再生塔液位升高,并且出現泡沫帶液現象,再生系統出現惡化。

(2)再生塔液位調節器缺陷起不到調節液位、控制泡沫層厚度的目的,使泡沫長期大量滯液嚴重,且無控制、調節。

措施:根據塔前硫化氫計算加入PDS,利用空氣進行浮選,達到增稠泡沫、降低液位,減少泡沫帶液的目的。在再生塔頂安裝攝像頭監控(以實現),方便及時觀察和調節泡沫層厚度來控制泡沫質量。ƒ對再生塔頂液位調節器結構進行改造,降低液位調節器溶液最高界面,以增大泡沫層厚度改變泡沫質量減少帶液。

5、泡沫長期偏稀,使熔硫釜處理能力下降,進液量大,釜溫控制偏低,造成S在釜內分離,熔硫不好,部分單質S隨清液流出進而進入緩沖槽,硫磺產量偏低,生硫增多。

措施:①通過系統控制增稠泡沫,穩定泡沫泵流量及壓力>0.6MPa,控制熔硫釜的清液溫度80-90℃,夾套蒸汽壓力0.35-0.45MPa,穩定熔硫釜的處理能力。建議增加一臺Ф1000mm內分式熔硫釜,以增加處理量。ƒ對長期運行的熔硫釜,將其內部硫磺垢進行定期清理。④利用藥劑對釜內的硫垢、鹽垢進行徹底清洗,發揮釜的處理能力。⑤改造放硫管的彎管變為夾套短管,更換放硫閥為夾套三通球閥,有利于硫渣與硫磺的分離,防止堵塞。

6、加強系統儀表的維護檢修,保證流量能準確反映系統各物質流量已達到精確控制液汽比及再生鼓風強度,穩定系統運行及工藝指標控制。

目前,靶式流量計不適應脫硫液管線上的流量測定,出現故障后,在系統不停車、不排空管線的情況下無法進行維修,建議現尋求一種超聲波流量計(多普勒法流量計),以滿足脫硫液的測量。

7、PDS堿法脫硫溶液的比重大于水,通常在1.2左右,由于泡沫帶液嚴重使泡沫液的比重變大,原設計的7.5Kw功率的減速機長期超負荷運轉而經常故障停車。

措施:①改變泡沫質量,減少帶液量。②更換15Kw減速機保證泡沫槽攪拌器穩定運行(以實現)。

8、配堿加藥系統不合理,每班需將3T左右的Na2Co3提升到4m以上的槽體上部再投加,并且距離反應槽較遠,有堵塞加堿管道的可能,而且PDS活化加藥槽無攪拌,藥品活化溶解不徹底,影響系統催化劑濃度穩定。

措施:在反應槽旁新建一個地下配堿槽,減輕工人勞動強度,縮短加藥管道(以實現),在PDS活化配藥槽內加入空氣攪拌管,利于PDS溶解及活化穩定系統中PDS的濃度。

9、本系統為焦化工藝后置脫硫,脫硫系統位于粗苯洗苯塔后,在洗苯塔內煤氣量大,煤氣空塔流速偏高,塔體捕霧層出現堵塞,洗油循環量大,操作溫度高,均會導致煤氣帶洗油進入脫硫液中而污染脫硫液,使催化器事情活性,脫硫系統出現惡化。

措施:①在穩定塔后含苯的情況下,盡可能降低洗油的循環量,控制在85-95m3/h,夏季二段貧油<28℃,終冷塔后煤氣溫度25-26℃,以減小煤氣帶油量,加強煤氣冷凝導出含油冷凝液。②定期利用檢修時間對洗苯塔捕霧層進行清掃,保證捕集能力。③建議在洗苯塔后,脫硫塔前煤氣管道上增加1臺氣液分離器減少洗油帶人脫硫。

10、復鹽的生成與多種因素有關:

(1)脫硫液溫度:因再生反應為吸熱反應,再生溫度的控制由脫硫液溫度控制,當溫度升高時,反應速度加快,當溫度超過40℃使,復鹽生成量加大。

(2)溶液PH值的影響:當溶液中Na2Co3濃度升高時,總堿度隨之增加,溶液中水解產生的OH濃度增大,PH值增大,有利于吸收反應向正向移動,當PH>9.0時,復鹽生成速度加快。

(3)空氣量的影響:在脫硫液吸收硫化氫時伴隨副反應的發生:2NaHS+2O2→Na2S2o3+H2O

當再生出現空氣量過大,出現過氧化現象,使副反應加速實現Na2S2o3濃度上升速度加快,復鹽增高。

(4)溶液循環量的影響

當溶液循環量郭小時,溶液在再生塔內停留時間過長而出現過氧化現象,復鹽增高。

(5)溶液系統復鹽累積,置換不積時,導致兩鹽濃度>250g/l。

    措施:①根據溫度對復鹽的影響,嚴格控制煤氣溫度為35-40℃,減少復鹽產生。②控制Na2Co3的濃度在10-20g/l,保證溶液PH值在8.5-9.0之間,總堿度維持在30-40g/l之間。③穩定再生空氣量,保證充分地充足的鼓風強度,根據脫硫溶液的循環量確定最佳空氣量,當溶液量達到1500m3/h左右時,空氣量保持在2000-25000m3/h,防止過氧化及塔盤沖翻。④加強溶液兩鹽的監控,每天定量排除部分脫硫液,穩定兩鹽溫度,同時提高提鹽車間的廢液處理量,減少廢液回配系統量而穩定復鹽溫度。(焦化二廠生產技術科)


陜西陜焦化工有限公司 | http://www.niassatourism.com | 陜ICP備:11002845號-1
電話:0913-8677234 | 傳真:0913-8677338 | 投稿信箱:sjdgb305@163.com 地址:陜西·富平 | 郵政編碼:711712 | 技術支持:西安千網
爱投彩票

<object id="xbhmt"></object>

<object id="xbhmt"></object>

<thead id="xbhmt"><option id="xbhmt"></option></thead>
  • <th id="xbhmt"><option id="xbhmt"></option></th>