熔硫尾洗裝置的改造與運行實踐

孫 琪，馮俊杰，楊 波，李玉華

(1.中國石油集團東北煉化工程有限公司葫蘆島設計院，遼寧葫蘆島 211402；2.宜都興發化工有限公司，湖北宜昌 443300)

煙氣脫硫脫硝

熔硫尾洗裝置的改造與運行實踐

孫 琪1，馮俊杰2*，楊 波2，李玉華2

(1.中國石油集團東北煉化工程有限公司葫蘆島設計院，遼寧葫蘆島 211402；2.宜都興發化工有限公司，湖北宜昌 443300)

介紹了宜都興發化工有限公司800 kt/a硫磺制酸裝置熔硫工序的尾洗系統運行情況及存在的問題。針對尾洗系統設備腐蝕較嚴重、設備運行周期短及洗滌效果不理想等問題，技術人員對抽氣管道材質、噴淋噴頭及尾洗塔進行改造。改造后尾洗系統運行穩定，改善了現場工作環境，提高了整個熔硫裝置運行穩定性。

硫酸生產 熔硫裝置 尾氣洗滌 改造 運行

宜都興發化工有限公司(以下簡稱宜都興發)800 kt/a硫磺制酸裝置配套的80 t/h熔硫裝置于2012年10月順利投料試車。熔硫裝置在產生的酸性廢氣一直得不到有效的治理，其主要原因是熔硫裝置配套的尾洗裝置運行效果不理想，裝置投用率低?？焖偃哿虿郛a生的廢氣對尾洗裝置有很大的腐蝕性。運行多年該熔硫尾洗裝置形同虛設，影響了生產和工作環境，腐蝕了現場鋼結構設備。在目前嚴峻的環保形勢下，宜都興發決定對熔硫尾洗裝置進行整改。

1 原尾洗裝置簡介

來自硫磺受料斗的固體硫磺經膠帶輸送機送到快速熔硫槽中，快榕槽內設有蒸汽加熱盤管可將固體硫磺熔化，熔化后的液體硫磺溢流到粗硫槽；粗硫由粗硫泵送到過濾機，經過濾后的液硫進入精硫槽，由精硫泵打入精硫成品儲槽，為后續工序提供原料。

熔硫槽、過濾槽、助濾槽上均設有尾氣排放蒸汽夾套放空管，在放空管側面接管道至尾洗塔。熔硫廢氣通過引風機送至尾氣洗滌系統，酸性廢氣進入文丘里洗滌器進行噴淋洗滌；洗滌后氣液混合物進入尾洗空塔，部分液滴、粉塵因重力作用被分離進入液相中，氣體被風機從塔內抽出，經排氣筒排空。尾洗塔排出的洗滌液進入沉降池進行固體沉淀。熔硫裝置可熔化固體硫磺60 t/h，產生的廢氣(大量水蒸氣、少量升華硫及硫化氫氣體)大約為2.5 t/h。

2 存在的問題

硫酸熔硫尾洗裝置自投用以來一直不能正常運行，導致熔硫工序現場作業環境較差，設備被酸性尾氣腐蝕較嚴重。如果長期得不到治理，現場的設備及所有鋼結構材料受到嚴重腐蝕后，易造成十分嚴重的后果。通過現場勘察及生產實踐，熔硫尾洗系統無法正常投用，主要表現在以下幾個方面：

1) 設備腐蝕較嚴重。熔硫尾洗系統原有抽氣管道為碳鋼材質，快熔槽在熔硫過程中產生的大量酸性氣體腐蝕性較強。裝置長期運行后，碳鋼管道被腐蝕穿孔，快熔槽頂部已部分被腐蝕至坍塌，導致整個尾洗系統密封不嚴，大大降低了尾洗系統的抽氣效果，且存在較大的安全隱患。

2) 設備運行周期短。尾洗系統運行過程中發現循環液含塵量較高，導致循環泵無法長時間連續運行；尾洗塔噴頭、尾洗泵及管道堵塞較頻繁；由于尾洗塔是空塔結構，部分粉塵無法沉降，風機抽氣帶塵情況比較嚴重，長時間運行后風機葉輪粘附大量粉塵，導致風機振動明顯偏大，被迫停車檢修。

3) 洗滌效果不理想。來自熔硫裝置的酸性氣體經文丘里洗滌器洗滌后進入尾洗空塔，噴淋洗滌效果并不理想；運行過程中即使保證循環液pH值在8～10，也不能很好地處理尾氣中酸性氣體，熔硫現場氣味難聞，工作環境較差。

4) 廢渣廢液難處理。洗滌液在循環過程中吸收大量水蒸氣，導致循環洗滌液不斷增多。多余的循環液無法有效處理，塔內循環液流入地下循環液槽。大量粉塵及升華硫沉降在地槽內，需經常清理，且清理工作較為困難。

3 改造方案

設備腐蝕較快、噴淋及除塵效果不好是原尾洗系統運行問題的關鍵。為徹底解決這個問題，技術人員決定從以下幾個方面進行改造：

1) 用不銹鋼板修復快熔槽頂部腐蝕嚴重的蓋板，并澆筑混凝土；將尾洗塔前抽氣碳鋼管道改為同型號不銹鋼管道，減小酸性氣體腐蝕；洗滌塔后的排氣管更換為普通碳鋼材質管道，并在所有管道底部設計清理孔，便于及時清理廢渣。

2) 對噴淋噴頭進行改造，加大了噴頭的噴霧能力和霧化效果，并增加了噴淋水量，增大了氣液的接觸面積，以保證對尾氣的充分洗滌；保留了原直接往循環水槽加液堿中和的方式，在尾氣進入洗滌噴頭前加裝一個液堿噴頭，借用液堿泵的壓力直接在尾氣源頭處進行霧化中和。

3) 原尾洗塔為空塔結構，運行過程中會有部分粉塵及升華硫直接被風機抽走；改造后在尾洗塔頂部加裝了約200 mm厚的金屬絲網過濾層，對洗滌后氣相中極少量的粉塵進行完全過濾，并在過濾層上部安裝多個噴頭；一旦系統阻力達到上限，可以隨時清洗過濾層，同時也可作為補充循環水用，以適當降低循環液溫度。系統開車過程中即可隨時完成沖洗，操作簡單方便。

4) 原循環液從尾洗塔底部直接進入循環液槽，現采用在距塔底部約1.5 m的位置開孔接管溢流，并在循環槽入口處加裝2個金屬絲網過濾器(1用1備)。裝置運行過程中經噴淋洗滌后含粉塵的循環液在塔內沉降，塔內液位逐漸升高至溢流口后開始溢流，溢流出的循環液經金屬絲網過濾器過濾后再流入循環液槽，多余的循環液經洗滌泵部分送到污水中和水池。

改造后尾洗裝置工藝流程示意見圖1。

圖1 改造后尾洗裝置工藝流程示意

4 實踐效果

1) 修復了腐蝕坍塌的快熔槽頂部，抽氣夾套管更換為不銹鋼管后，減少了酸性氣體對管道的腐蝕；尾洗系統抽氣效果不足的問題得到了解決，并消除了安全隱患；所有管道增加了清堵口，定期清理冷凝的升華硫，提高了熔硫工序的開車效率。

2) 噴頭及噴淋方式的改造能更徹底的中和熔硫尾氣中的酸性氣體，改善了裝置的洗滌效果；新增的絲網過濾層作為控制尾氣排放最后一道防線，進一步清除了尾氣中的粉塵及升華硫；增加金屬絲網過濾層后尾洗塔后的管道及風機腐蝕大大減小，風機粘附粉塵的問題得到解決，保證了風機能夠長時間正常運行。從目前運行狀況來看，3個月清理一次廢渣可保證系統正常開車。

3) 尾洗塔內循環液不再與循環槽直接連通，出塔的循環液通過“Y”型過濾器過濾后在進入循環液槽，目前對于廢渣的處理只需簡單的清理過濾金屬絲網，定期打開尾洗塔底部清理孔清理下塔內沉降物，處理起來簡潔方便。

4) 開車過程中通過尾洗泵到污水池的出口閥門控制循環液槽液位，直接將廢液送入污水池進行中和處理，且改造后循環液槽內粉塵及升華硫在出塔后已被過濾，無需頻繁地清理循環液槽，減少了固體顆粒對尾洗泵泵軸的磨損，延長了尾洗泵的使用周期。

5 結語

改造后熔硫尾洗裝置簡單實用，提高了尾洗裝置的洗滌效率，降低了尾氣中粉塵、升華硫、硫化氫的排放量，有效地改善了熔硫工序的現場操作環境，提高了熔硫裝置的運行穩定性。

隨著社會的發展，環保的壓力越來越大，為了生命健康安全，進行科學合理的化工環境保護改革，不僅能夠對工業生產員工的生命健康安全做到負責認真，也保證了企業工業生產的有效進行。工業化工生存不應當僅僅著眼于當下，應該用更加長遠的眼光去看待自身企業的發展，如果想要自己的企業可持續發展，那么關于化工環境的保護將是一條必經之路，此次熔硫尾洗裝置的改造是宜都興發打造綠色生態工業園區邁出的重要一步。

Transformationandoperationpracticeofmoltensulphurfromtailgasscrubbingapparatus

SUNQi1,FENGJunjie2,YANGBo2,LIYuhua2

(1. Huludao Design Insitute, CNPC Northeast Refining & Chemical Engineering Co., Ltd., Huludao, Liaoning, 211402, China; 2. Yidu Xingfa Chemical Co., Ltd., Yichang, Hubei, 443300, China)

Tail gas scrubbing system operation and existing problems of sulphur melting section in 800 kt/a sulphuric acid plant are described. Technical staff transformed the pipe material, spray nozzle and tail washing tower, aiming at serious corrosion in scrubbing, short equipment running cycle, bad washing effect and so on. After the reform, tail scrubbing system was stable, improving the on-site working environment and stability of the entire melting sulphur plant operation.

sulphuric acid production; sulphur melting device; tail gas scrubbing; transformation; operation

2017-09-14。

孫琪，中國石油集團東北煉化工程有限公司葫蘆島設計院主任，從事化工設計工作。

*通訊聯系人： 馮俊杰，男，宜都興發化工有限公司硫酸車間主任。電話：15997640586；E-mail：871201498@qq.com。

TQ111.16；X781

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1002-1507(2017)11-0021-03