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焦?fàn)t氣脫硫的問題及處理
添加時間2022-03-28??錄入：adminfabu??來源：未知
1.某廠是一個處理氣量16000m3/h的小型焦化廠，主要以焦?fàn)t氣為原料，產(chǎn)品為生活用燃氣。要求系統(tǒng)出口H2S低于20mg/Nm3，達到國家生活用燃氣的標(biāo)準(zhǔn)。在該廠領(lǐng)導(dǎo)的支持和生產(chǎn)部門的配合下，經(jīng)過半個月左右的共同努力，使系統(tǒng)出口H2S穩(wěn)定在15mg/Nm3以下。得到了該廠及上級主管部門的認(rèn)可。2008年下半年，由于生產(chǎn)負荷以及原料氣質(zhì)的變化，使脫硫系統(tǒng)的進口嚴(yán)重超標(biāo)，出口也隨之超指標(biāo)。我公司又派技術(shù)人員及時趕到現(xiàn)場，協(xié)助廠方共同處理。經(jīng)過調(diào)整后，情況有所好轉(zhuǎn)，現(xiàn)把這次出現(xiàn)的問題及處理簡要如下。
2工藝與設(shè)備情況
2.1工藝狀況
該廠為雙塔串聯(lián)流程，高塔再生工藝,脫硫塔均采用三段輕瓷填料。
焦?fàn)t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(huán)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(shè)備情況
脫硫塔：φ5000 兩臺 串聯(lián)運行。
再生塔：φ4500 兩臺 兩套獨立再生。
循環(huán)泵：960m3/h 三臺 兩開，一備。
3現(xiàn)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?fàn)t氣中的焦油霧含量，所以沒有具體數(shù)字，但從排放的脫硫液以及循環(huán)槽觀察，可以看到表面有很多油污。另外，從手的感觀上看，當(dāng)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(tǒng)無泡沫
從再生塔頂部觀察，再生系統(tǒng)基本無泡沫產(chǎn)生。長時間的系統(tǒng)入硫與出口的不平穩(wěn)，使溶液質(zhì)量逐漸惡化，懸浮硫過高，系統(tǒng)形成了惡性循環(huán)。
4原因分析及處理措施
出現(xiàn)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(tǒng)未采取相應(yīng)調(diào)整措施，脫硫液發(fā)生中毒現(xiàn)象，造成出口硫嚴(yán)重超指標(biāo)。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(chǎn)生的硫泡沫都是直接排放，這樣就給化學(xué)品的消耗帶來很大的不利影響。在此情況下，如果仍按化學(xué)品的正常用量加入，就會使溶液中的有效成分越來越低，當(dāng)工況出現(xiàn)較大變化時，操作就沒有了調(diào)整的彈性。針對此問題，主要采取了以下措施：
⑴加大化學(xué)品用量，盡快使脫硫溶液恢復(fù)在指標(biāo)之內(nèi)。提高堿度是關(guān)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(tǒng)的干擾。
⑶增加空氣量，強化再生效果。
⑷適當(dāng)提高系統(tǒng)溶液循環(huán)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(lǐng)導(dǎo)、車間工段及化驗室的積極配合下，通過十幾天的調(diào)整，脫硫系統(tǒng)的操作條件得到很大的改善，溶液組分有所恢復(fù)和好轉(zhuǎn)，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(wěn)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(shè)備上還有待于進一步完善外，估計是因脫硫塔內(nèi)有堵塞，溶液偏流所致。這種判斷的依據(jù)是：目前為止，系統(tǒng)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(tǒng)產(chǎn)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(zhì)硫都附著在填料上。這樣很可能會產(chǎn)生局部堵塞，塔內(nèi)偏流，導(dǎo)致吸收效果不好。至于目前塔阻力沒有增加，只是表面現(xiàn)象，因現(xiàn)在脫硫塔通過的氣量較小，尚未表現(xiàn)出來而已。
7幾點建議
⑴根據(jù)入口硫的變化，及時調(diào)整好脫硫操作，做到預(yù)見性調(diào)節(jié)。尤其是對溶液濃度的控制，一定要根據(jù)分析數(shù)據(jù)來決定化學(xué)品的加入量，用分析數(shù)據(jù)來指導(dǎo)生產(chǎn)。
⑵串聯(lián)流程兩級脫硫，前后兩級應(yīng)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(yīng)速度，第二級提高凈化度的目的。目前該廠設(shè)備已按兩套配置，僅因溶液總管串聯(lián)不能自成體系，未能發(fā)揮其優(yōu)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(tǒng)不能形成良性循環(huán)，且環(huán)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(tǒng)，會影響再生反應(yīng)及硫泡沫浮選分離回收。建議在倒淋水封前增設(shè)一個油水分離器。要確保脫硫系統(tǒng)入口焦油霧含量≤50mg/Nm3，奈含量≤200mg/Nm3。
⑸溶液溫度應(yīng)控制在35℃～40℃之間。
⑹再生空氣調(diào)控。需注意入塔空氣壓力應(yīng)控制在0.5～0.6MPa（進塔空氣閥門不準(zhǔn)動，調(diào)節(jié)時幅度不要太大），流量以塔上液面鼓風(fēng)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(tǒng)補水及加堿用水要用工業(yè)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(jù)生產(chǎn)變化作預(yù)見性調(diào)控，一般不要突擊加堿。
⑻每周應(yīng)做兩次脫硫液全分析。
8結(jié)語
影響焦?fàn)t氣脫硫的因素很多，要根據(jù)各廠的實際工藝設(shè)備和操作情況，以及外部條件的變化，及時有針對性的調(diào)節(jié)，以確保生產(chǎn)工況的穩(wěn)定。
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