半水煤氣脫硫系統技改小結

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413)

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半水煤氣脫硫系統技改小結

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413)

云南云天化股份有限公司云峰分公司合成氨裝置始建于1966年，1971年12月建成投產。1987年，合成氨裝置年生產能力由45 kt增加至60 kt，增加1套2#變換系統。1992年，合成氨裝置年生產能力增至100 kt。2004年8月，半水煤氣脫硫系統由ADA脫硫改為栲膠脫硫；2005年5月，泡沫除塵器改為二次洗滌塔；2005年11月，氣柜出口增加電捕焦油器，半水煤氣脫硫系統由高塔再生改為噴射氧化再生。

1工藝流程

一次風機送來壓力為12～20 kPa的半水煤氣，由脫硫塔底部自下而上與貧液泵送來的栲膠溶液逆流接觸，吸收H2S，脫除H2S后的半水煤氣由脫硫塔頂部經總管到復檔式除沫器；二次加壓風機將總管壓力升至15～25 kPa，然后送至壓縮機一段入口。

吸收H2S的栲膠溶液經脫硫塔底部至液封槽，然后去富液槽，再由富液泵加壓至0.5～0.7 MPa，經溶液加熱器升溫至35～45 ℃，再送至噴射氧化再生槽的32組噴射器，通過噴射器吸入空氣，使酚類物質經空氣氧化成較高電位的醌態物質，醌態物質將低價釩氧化為高價釩，進而將吸收在溶液中的硫氫根氧化，析出單質硫。析出的硫泡沫懸浮在噴射氧化再生槽的擴大部分，由溢流管送至泡沫罐；再生后的溶液經液位調節器至脫硫貧液槽，通過脫硫貧液泵送至脫硫塔，以脫除半水煤氣中的H2S。

2存在的問題

2008年11月，溶液組分失控，難以調節，化工原料損失，管道、設備受腐蝕后發生泄漏，進而污染環境。具體問題如下：系統進口氣中H2S質量濃度在650～750 mg/m3時，出口氣中H2S含量超標(指標為H2S質量濃度≤150 mg/m3)，最高時達到439.75 mg/m3。溶液組分中硫酸根含量急劇上升，進而腐蝕設備、管道，使其發生泄漏，導致溶液污染環境，系統被迫停車檢修。

根據目前脫硫系統運行實際情況，由于脫硫塔實際有效填料高度較低(3.9 m)，故脫硫效果較差，系統出口氣中H2S含量超標嚴重，影響系統高負荷運行；加之脫硫副反應增加，生成大量副鹽，造成部分設備、管道及閥門腐蝕嚴重，存在安全隱患，隨時可能發生泄漏，嚴重影響生產安全。特別是在準備試燒塊煤后，系統進口氣中H2S含量大幅上升，嚴重影響系統高負荷運行。為此，云峰分公司成立了半水煤氣脫硫系統技改小組，對脫硫系統存在的問題進行整改。

3技改措施

3.1增加脫硫溶液沉降池

2009年8月，新增1臺脫硫溶液沉降池(規格為3 m×5 m×2 m)。溶液排放進入脫硫溶液沉降池，副鹽結晶后沉降于池底，上部清液回收后清除結晶物，溶液部分置換進入噴射氧化再生槽管道，引出支流至沉降槽沉降副鹽。沉降后分離出來的清液由硫泡沫罐底部排出進入脫硫溶液地下槽，經液下泵抽回系統內使用。

3.2設備技改

原先溶液中副鹽的取走采用置換部分溶液和溶液沉降過濾的方法，后進行了改造：①1#脫硫塔取消原填料層中間的支架，由原17層改為中部填料層間裝1層，取消16層支架，有效填料層高度為5.89 m，填料總高6.04 m；②原液體分布器安裝的空間用于裝填料，現將其由原位置提高7 m；③脫硫塔下段一、二層蓖子板保留，在蓖子板上用架子管搭成架子，在上面裝少量竹條板，使上段下來的溶液落至竹條板上噴濺分散開來， 比較均勻地分布在下段空間。

脫硫溶液副反應物較多，腐蝕嚴重。原流程中溶液管道、碳鋼閥門及閥心腐蝕，特別是彎頭處腐蝕嚴重，隨時有泄漏的可能，既影響生產，又會造成水體污染。為此，將溶液管道和彎頭部分更換為不銹鋼材質，噴射氧化再生槽溶液環形管用碳鋼法蘭連接，采用內外防腐。

3.3工藝操作

操作人員加強巡檢，掌握工藝運行情況，發現異常時，應及時采取措施進行處理，并認真總結、分析、優化工藝系統及操作條件，確保系統長周期穩定運行。

4效果分析

(1)進行一系列的組分調整后，脫硫系統溶液組分逐步正常，總堿度由0.78 mol/L上升至1.97 mol/L。每周對脫硫溶液中硫酸根含量進行分析監控，脫硫溶液中硫酸根質量濃度逐步由1.12 g/L下降至0.27 g/L，對管道、設備的腐蝕威脅消除；懸浮硫質量濃度由2.23 g/L下降至1.17 g/L，硫泡沫能及時分離、回收。脫硫塔在進行填料的改造、更新后，脫硫塔阻力未增加，能滿足生產要求。

(2)避免全部置換系統溶液，按Na2CO31 500元/t、栲膠12 500元/t、V2O594 100元/t、RTS脫硫劑400元/kg計，僅此項措施可節約費用14.5萬元左右。

(3)管道、設備腐蝕得到緩解，不再發生泄漏，避免了系統停車，減少了檢修頻次，節約檢修費用，并節省了勞動力，保證系統正常穩定運行，減輕了環保壓力。

5結語

對洗滌塔水質進行分析，定期對水體中的氰化物含量進行分析，確保半水煤氣中的氰化物含量不超標；及時取硫，確保取出的硫泡沫能及時分離、回收。對現有的脫硫狀況嚴加監控，合理調整溶液組分；每月組織員工進行崗位工藝操作技能培訓，提高員工操作水平，并用月度崗位練兵作業和每半年的崗位練兵考試來檢驗培訓和操作的成果。上述措施實施后，管道、設備的腐蝕速率減緩，降低了檢修頻次，保證生產正常穩定運行，實現了清潔生產的目標。

(收稿日期2016-02-18)