淺談脫硫高低塔再生對生產的影響

摘 要：通過研究和比較HPF法脫硫中兩種再生工藝對生產的影響，從生產的運行控制和維護成本上綜合考慮，結合工藝流程、參數(shù)控制、運行維護等方面比較，采用高塔再生工藝比噴射氧化再生工藝更有利于現(xiàn)場控制調節(jié)，節(jié)約生產和勞動力成本。

關鍵詞：氧化還原反應;懸浮硫;維護成本

前? 言

近年來，國內外許多焦化廠為了達到環(huán)保及焦爐煤氣下游產品氣體凈化的要求，都建有焦爐煤氣脫硫裝置，而且大部分采用的都是HPF法脫硫工藝，此項專利是鞍山焦耐院和無錫焦化廠共同研制開發(fā)的。酒鋼焦化廠兩套脫硫工序同樣采用的是HPF法脫硫工藝，其中5#、6#焦爐設計采用的是三塔三槽式工藝流程（即三個高塔串聯(lián)吸收，三個低位槽并聯(lián)再生），設計焦炭產能為110萬t/年，煤氣發(fā)生量5.4萬Nm3/h左右，酒鋼在異地子公司同樣建有兩套高塔再生脫硫工藝（即榆鋼公司和翼鋼公司），兩種工藝再生部分截然不同，高塔再生采用的是強制鼓風的措施進行氧化再生，而噴射氧化再生是通過噴射器結構吸入空氣進行氧化再生，此工藝原本是在氮肥廠被廣泛應用，究其投資小，運行費用低被應用到焦爐煤氣脫硫工藝當中。

但在實際生產過程中，由于調整手段以及維護成本各方面的壓力，生產運行控制指標反差較大，調節(jié)不及時或維護不到位，嚴重制約著生產的穩(wěn)定運行。

1? 兩種脫硫再生工藝對生產的影響及比較分析

1.1兩種工藝流程的比較分析

高塔再生部分是通過脫硫液循環(huán)泵將脫硫富液打入再生塔底部，與外來的強制鼓風接觸后，進行氧化還原反應，把硫氫根離子氧化成單質硫，再生的脫硫液通過液位差自流入脫硫塔進行吸收煤氣中的硫化氫。而噴射氧化再生工藝是通過富液泵將富液打入再生槽頂部的噴射器，吸氣室產生負壓，吸入空氣，在喉管、擴散管、尾管及再生槽內進行氧化還原反應，把硫氫根離子氧化成單質硫，再生的脫硫液通過貧液泵打入脫硫塔頂部進行噴灑吸收煤氣中的硫化氫。兩種再生工藝流程簡圖如圖1和圖2所示。主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）從工藝流程上看，噴射氧化再生工藝流程復雜，設備多，操作維護量大。而高塔再生設備工藝流程簡單，維護量小。

（2）噴射氧化再生貧液懸浮硫含量高，容易造成噴射器堵塞，每周要進行兩次噴射器疏通和倒換作業(yè)，清理疏通5人/次，全年公輔費用不算，人工費用合計約25萬元左右，人工維護成本比較高。

（3）噴射氧化再生工藝每年要系統(tǒng)檢修兩次，每次系統(tǒng)停工后再生槽和脫硫塔內積硫比較嚴重，清理作業(yè)最少15天，每天最少25人/次，故設備清理維護成本也比較高。

（4）噴射氧化再生工藝設備有效容積小，停工后廢液處置回配量相對高塔再生比較少。

（5）高塔再生每年系統(tǒng)停工檢修一次，維護成本相對較低。

1.2兩種工藝中工序能耗的比較分析

噴射氧化再生槽設計原理上不用額外消耗壓縮空氣資源，而高塔再生必須強制鼓風，按照酒鋼焦化廠5#6#爐設計煤氣量5.4萬Nm3/h來計算，氧化浮選硫泡沫再生空氣用量一般為8-12m3/（kg.s），故其三臺噴射氧化再生槽可節(jié)省壓縮空氣5400m3/h，但從酒鋼5#、6#焦爐配套脫硫工藝來看，脫硫液循環(huán)泵電機的功率如下表1所示，從表1數(shù)據(jù)可以看出，噴射氧化再生工藝裝置功率上多了660KW， 綜合比較分析，噴射氧化再生工藝能耗上還是比高塔低，每小時可節(jié)約194.4元左右。

1.3貧液中懸浮硫含量的比較分析

高塔再生時空氣量是可調節(jié)的，很直觀，而噴射氧化再生槽空氣量靠噴射器的數(shù)量和運行狀況來控制，調節(jié)上不直觀;所以噴射氧化再生槽內貧液懸浮硫比較高，平均在5-20g/L左右。高塔再生貧液中的懸浮硫理論上應控制在1.5g/L以下，但根據(jù)酒鋼榆鋼公司焦化廠脫硫液懸浮硫數(shù)據(jù)來看，雖然控制上沒有達到理論要求，但貧液質量相對比較好，懸浮硫低，吸收反應充分，脫硫塔阻力相對比較容易控制。噴射氧化再生工藝中懸浮硫相對比較高，脫硫塔頂部捕霧層聚丙烯階梯環(huán)容易積硫堵塞，造成煤氣有偏流現(xiàn)象，脫硫塔阻力上升快，檢修后大約3個月就得沖洗一次，給正常生產帶來不安定因素，也給煤氣的正常輸送帶來安全隱患。

1.4 生產運行控制方面的比較分析

從生產運行控制上來看，噴射氧化再生工藝采用的是雙泵運行模式，泵量調節(jié)不平衡、不穩(wěn)定，加大了崗位操作的難度，需要操作人員經(jīng)常反復調節(jié)泵量。而高塔再生采用的是單泵運行模式，運行比較穩(wěn)定，不涉及泵量的頻繁調節(jié)。

2? 結? 論

綜合以上比較而言，其實影響脫硫系統(tǒng)指標變化的因素很多，其中脫硫液再生環(huán)節(jié)非常重要，直接影響著脫硫的吸收效果和泡沫的質量，從長遠的發(fā)展和生產運行考慮，結合本企業(yè)的自身情況，綜合考慮，后期酒鋼焦化脫硫優(yōu)化全部采用高塔再生，切實優(yōu)化現(xiàn)場控制操作條件，在精細化操作的基礎上必定會達到指標管控的要求。

參考文獻：

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[3] 郭樹才.煤化工工藝學[M]北京： 化學工業(yè)出版社.2007.

作者簡介：

白貴寧（1982-）男，助理工程師，從事焦爐煤氣及化產品回收與凈化工作.