復合胺法脫硫首次在煤化工尾氣處理上的運行總結

楊亮亮, 申 霑

(河南晉控天慶煤化工有限責任公司，河南 沁陽 454500)

來自低溫甲醇洗的酸性氣體送往硫回收工段進行處理，硫回收工段工藝采用荷蘭荷豐先進工藝，酸性氣體先經(jīng)過主燃燒爐燃燒后，經(jīng)過四級反應器，產(chǎn)生的液態(tài)硫磺送往液硫池存放，剩余的尾氣經(jīng)過焚燒爐焚燒其中的二氧化硫后，送往復合胺法脫硫進行處理。復合胺法脫硫裝置由四川益能康生有限公司負責設計安裝，脫硫劑為益能康生專利脫硫劑，吸收過程采用化學吸收法，先經(jīng)過復合胺法脫硫的洗滌塔，經(jīng)過洗滌降溫后，經(jīng)過吸收塔吸收后，尾氣中的二氧化硫降低至25 mg/m3后，送往下一工段進行處理。吸收完以后的脫硫液送往再生塔進行再生，再生出的二氧化硫則被送往硫回收系統(tǒng)回收利用，與硫化氫反應生成硫磺，再生塔采用低壓蒸汽再生，提供系統(tǒng)所需要的熱源。

1 運行中出現(xiàn)的問題及處理辦法

1.1 洗滌塔在實際運行中泄漏的原因及處理

在實際運行過程中，洗滌塔分兩段，下部為填料洗滌區(qū)，在該段洗滌水與煙氣逆流接觸，以便煙氣降溫除塵。上部為除霧器，采用玻纖絲網(wǎng)除霧器，以除去煙氣夾帶的酸霧。兩段為一體結構,設備外筒體為碳鋼Q235-A材料，內襯SMO254不銹鋼。填料采用不銹鋼，在2019年11月份投入使用，運行半年之后，洗滌塔檢測孔出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

處理辦法：通過停車檢修打壓查漏，發(fā)現(xiàn)設備在焊接過程中，焊縫處存在沙眼缺陷，經(jīng)過一段時間的運行后，被酸性洗滌水(pH約為1～2)腐蝕，發(fā)生了泄漏，通過焊接打壓查漏，未再發(fā)生泄漏現(xiàn)象，設備缺陷得以消除。

1.2 脫硫液pH的異常及處理方法

1.3 再生氣冷卻器板換的堵塞與處理

吸收二氧化硫后的富液送往再生塔進行再生，再生后的氣體經(jīng)過再生氣冷卻器，經(jīng)過冷卻后送往前工段進行回收利用。冷卻器采用循環(huán)水進行冷卻，在運行過程中，出現(xiàn)了再生氣一側的前后壓差過大，再生氣出板的換氣溫度超過40 ℃，再生塔無法正常運行。經(jīng)過停車檢修，拆檢板換發(fā)現(xiàn)板換中有固體硫磺，導致?lián)Q熱效果差，氣體阻力大。經(jīng)過清洗回裝后，板式換熱器正常運行。在日后的運行過程中，通過嚴格控制焚燒爐溫度和氧含量，保證硫化氫完全燃燒，避免了硫化氫和二氧化硫結合反應生成硫磺的可能性，保證生產(chǎn)長周期穩(wěn)定運行。

1.4 貧液冷卻器換熱效果差的處理辦法

再生后的貧液溫度較高，需要經(jīng)過貧液冷卻器冷卻后送往吸收塔，溶液溫度低，則利于二氧化硫的吸收。為了加強溶液吸收二氧化硫的能力，通常加強溶液循環(huán)量，但在加大溶液循環(huán)量的同時，貧液經(jīng)過貧液冷卻器的溫度偏離設計值42 ℃，通過增加板式換熱器的換熱片數(shù)，加大換熱器面積，有效降低了貧液的溫度，保證了系統(tǒng)的正常運行。

1.5 脫鹽裝置冬季運行過程中注意事項

脫鹽裝置在運行過程中，會產(chǎn)生部分的硫酸鈉溶液，硫酸鈉易溶于水，但在溫度較低的冬季時，會導致硫酸鈉溶液結晶堵塞管道，影響正常運行，后經(jīng)過增加低壓蒸汽伴熱管線，同時做好保溫工作，有效解決了管道堵塞問題，保證了系統(tǒng)的正常運行。

1.6 再生氣體回反應器的工藝路線選擇

吸收二氧化硫后的溶液通過低壓蒸汽再生，再生后的二氧化硫氣體(純度約為99%)送往前系統(tǒng)回收利用。原始安裝過程中設計兩條工藝路線，第一條是回主燃燒爐燒嘴與酸性氣體混合后送入主燃燒爐參與燃燒，但是在運行一段時間后發(fā)現(xiàn)，再生氣管線壓力高，氣體無法正常外送。第二條選擇與經(jīng)過主燃燒爐后面的余熱鍋爐出口工藝氣進行混合，然后經(jīng)過冷凝器冷凝后送往反應器進行反應。利用停車檢修的機會對主燃燒爐進行拆檢，發(fā)現(xiàn)主燃燒爐處的再生氣管線內部硫磺結塊嚴重，導致管線阻力變大，氣體無法正常外送，通過實際運行證明，再生氣不適合通過送往主燃燒爐進行回收利用。

1.7 動設備泵類的改造

溶液通過貧液泵和富液泵進行循環(huán)再生，配套電機采用變頻形式進行控制，機泵類的機封采用簡單結構的碳化硅，未設置沖洗降溫管線，運行過程中，溶液通過機封發(fā)生小部分滲漏后，溶液在經(jīng)過機封的高溫加熱，蒸發(fā)水分后，形成固態(tài)物質，固體物質縮短了機封的使用壽命，并且泄漏的溶液給環(huán)境造成了一定的污染，為解決上述問題，通過給機封增加沖洗水，延長了機封的使用壽命，并且現(xiàn)場環(huán)境得到了改觀，效果顯著。

1.8 洗滌塔出口除霧器的更換

裝置原始開車過程中，裝置接氣調整后，吸收液貧液pH值長期低于4，在加大脫鹽裝置脫鹽頻率后，仍然無法得到提高，后經(jīng)分析判斷，確定洗滌塔頂部出口除霧器除霧效果差，在運行過程中，經(jīng)過洗滌塔的氣體，攜帶大量的洗滌水，帶出洗滌塔，未能有效降低至裝置允許值，導致裝置無法正常運行。為此選購了天津大學高效除霧器，經(jīng)過更換以后，使用正常，溶液pH值得到控制，尾氣出口中二氧化硫含量降低到設計指標之內。

2 結語

我公司采用先進工藝有效降低了尾氣中的二氧化硫含量，生產(chǎn)過程中沒有副產(chǎn)品產(chǎn)生。并采取了一系列的優(yōu)化改進措施，使裝置得以平穩(wěn)運行，在技術推廣應用上也給出了一定的借鑒意義，同時在煤化工二氧化硫處理路徑上給出了一條新措施，有效降低煤化工生產(chǎn)過程中給環(huán)境帶來的污染，對相關同類型企業(yè)具有一定的借鑒意義參考價值。