半水煤氣脫硫系統(tǒng)硫堵淺析

1、半水煤氣脫硫系統(tǒng)硫堵淺析1.概述：近年來(lái)無(wú)煙煤供應(yīng)緊張，使用高硫煤的廠家較多，半水煤氣中硫化氫也不斷升高，硫化氫含量高（一般0.5—10gNm3），若采用干法脫硫，脫硫劑硫容低，使用壽命短，脫硫劑的使用空速均要求較低，一般在300—700h1，最大不超過(guò)1000h1，半水煤氣脫硫需用的設(shè)備多、投資大、占地面積多，更換脫硫劑的勞動(dòng)強(qiáng)度和費(fèi)用大，部分脫硫劑對(duì)地下水質(zhì)污染嚴(yán)重，對(duì)于能再生的脫硫劑其成本居高不下，因此干法脫硫一般只適用于進(jìn)口硫化

2、氫≤120mgNm3的脫硫，因此干法脫硫不是變換氣脫硫的最佳方法。而脫硫通過(guò)優(yōu)良的脫硫塔內(nèi)件和優(yōu)質(zhì)的、高硫容的脫硫液，既能減少系統(tǒng)循環(huán)量節(jié)約電耗，又能通過(guò)大氣量、高硫化氫的氣體，無(wú)堵塔、低阻力、長(zhǎng)周期運(yùn)行、降低成本的良好效果。但是在半水煤氣濕法脫除硫化氫中，由于種種原因仍有一些企業(yè)或重或輕地發(fā)生硫堵，尤為嚴(yán)重者停車處理，嚴(yán)重地影響企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益的提高。分析其硫堵的常見(jiàn)現(xiàn)象一般有脫硫塔堵、清洗塔堵和再生塔堵及其它因素引起的堵

3、塞；探討其發(fā)生的原因一般有設(shè)備存在問(wèn)題、脫硫劑質(zhì)量、生產(chǎn)操作管理因素和工藝技術(shù)等原因；為防止脫硫系統(tǒng)堵塞，現(xiàn)對(duì)影響因素及有關(guān)措施進(jìn)行技術(shù)分析探討，以達(dá)到引玉之目的。2.半水煤氣脫硫的一般工藝流程：2.1工藝流程：由煤氣櫥出來(lái)的半水煤氣經(jīng)洗氣塔降低、除塵后，進(jìn)入靜電除塵器進(jìn)一步去除煤焦油等雜質(zhì)，再經(jīng)風(fēng)機(jī)提壓后送入脫硫塔底部氣體分布器分布后，氣體自下而上和脫硫液逆流接觸，經(jīng)填料吸收硫化氫后從塔頂出來(lái)進(jìn)入脫硫洗滌塔下部，氣體自下而上和脫硫洗滌

4、液逆流接觸，除去氣體中的少量夾帶物后進(jìn)入壓縮機(jī)一段入口。從貧液槽出來(lái)的脫硫液經(jīng)貧液泵加壓后，送入脫硫塔上部，從上而下和氣體逆流接觸，在塔底部緩沖后經(jīng)富液泵加壓后送入脫硫再生塔噴射器，在噴射過(guò)程中和噴射器帶入的空氣中的氧分別在喉管和擴(kuò)散管中反應(yīng)脫硫液大部份進(jìn)行再生，并從噴射器底部出來(lái)，脫硫液依靠壓力的變化，從塔底部自下而上繼續(xù)和空氣中的氧反應(yīng)進(jìn)行再生，2.2脫硫工序的一般設(shè)備結(jié)構(gòu)情況：2.2.1一般脫硫塔的結(jié)構(gòu)：3.脫硫塔引起的堵塞原因：

5、3.1對(duì)脫硫的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)：3.2.1.脫硫的主要反應(yīng)過(guò)程如下：3.2.1.1.吸收Na2CO3H2S=NaHCO3NaHS3.1.1.2.析硫（硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應(yīng)生產(chǎn)焦釩酸鈉，并析出單質(zhì)硫）2NaHS4NaVO3H2O=NaV4O94NaOH2S↓3.2.1.3.氧化NaV4O92TQ2NaOHH2O=4NaVO3THQ（醌態(tài)栲膠）（酚態(tài)栲膠）NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O3.5.3.栲膠含量橡椀栲膠的主要成分是單寧酸，單寧

6、酸及其降解產(chǎn)物都是脫硫過(guò)程的載氧體，也是釩的絡(luò)合劑，同時(shí)栲膠水溶液也是一種減緩鋼鐵腐蝕的緩蝕劑。因此，為保證脫硫與緩蝕效果，溶液中栲膠應(yīng)保持相對(duì)較高的濃度。對(duì)于處理H2S含量小于1.0gm3（標(biāo)態(tài)）的低硫原料氣時(shí)，溶液中栲膠濃度可控制在1.0～1.5gL；當(dāng)原料氣中的H2S含量大于1.0gm3（標(biāo)態(tài)）時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整栲膠濃度；H2S含量在1.5～2.5gm3（標(biāo)態(tài)）時(shí)，栲膠濃度可控制在1.8～3.0gL。1.1.1.Na2CO3含

7、量栲膠脫硫液的總堿度是酚酞堿度和甲基橙堿度的總和，PH值的高低取決于酚酞堿度。Na2CO3水解后生成OH反應(yīng)生成HS，再由五價(jià)釩絡(luò)離子及醌態(tài)栲膠氧化HS析出單質(zhì)硫。如果溶液中OH濃度太低，將大大影響H2S的脫除效果，故溶液中必須維持一定量的Na2CO3濃度。由于半水煤氣中含有7～8％的CO2，使溶液中的HCO3濃度不斷提高、Na2CO3含量下降，因此維持較高的Na2CO3含量比較困難。為保證PH值不低于9，半水煤氣脫硫液中Na2CO3含

8、量應(yīng)控制在6～12gL為宜。3.5脫硫液循環(huán)量引起的堵塞。溶液循環(huán)量溶液循環(huán)量（或稱液氣比）是保證脫硫效率和防止堵塔的一個(gè)重要工藝操作條件。實(shí)踐表明，無(wú)論用何種液相催化氧化法脫硫，脫硫塔單位截面積的溶液噴淋量不應(yīng)小于35m3（m2.h），或液氣比不應(yīng)低于15Lm3（標(biāo)態(tài)），否則將因溶液循環(huán)量不足（液氣比偏?。?dǎo)致脫硫效率低，堵塔現(xiàn)象慢慢加重，塔阻力逐步上升。3.6半水煤氣分布引起的堵塞脫硫系統(tǒng)運(yùn)行情況某公司的半水煤氣脫硫是96年開(kāi)車、配

9、套“8.13”工程的常壓、栲膠濕法脫硫，采用的是D40011型離心風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)的壓差控制是影響壓縮機(jī)打氣量及安全運(yùn)行的重要指標(biāo)。運(yùn)行兩年左右，由于技改擴(kuò)能，各個(gè)方面不太均衡，煤氣溫度高、氣體中粉塵含量多、栲膠質(zhì)量不好、脫硫塔采用塑料規(guī)整填料等問(wèn)題，造成脫硫堵塔、系統(tǒng)阻力上升，由正常生產(chǎn)時(shí)的30~40mmHg增加至90mmHg左右，最高時(shí)達(dá)100mmHg以上，經(jīng)過(guò)多次技術(shù)改造，提高煤氣凈化度、擴(kuò)建造氣循環(huán)水、更換秦皇島熟化栲膠、改造脫硫塔填

10、料等，經(jīng)改造后系統(tǒng)運(yùn)行良好。但隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)，自2002年以來(lái)，噴射器運(yùn)行時(shí)常出現(xiàn)倒液、再生槽內(nèi)液面波動(dòng)大、上部硫泡沫少、溶液中懸浮硫含量增高、脫硫效率下降。經(jīng)過(guò)檢查、拆檢噴射器，發(fā)現(xiàn)噴射器噴嘴孔徑變大，且各組噴射器噴嘴的尺寸不一，喉管及擴(kuò)散管內(nèi)硫泡沫堵塞嚴(yán)重，清理重新組裝后運(yùn)行不到半個(gè)月又出現(xiàn)類似現(xiàn)象。經(jīng)多方研究調(diào)查、查詢有關(guān)資料和結(jié)合兄弟廠家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在2004年5月大修時(shí)對(duì)噴射器進(jìn)行了改造，更換了秦皇島栲膠廠的KTS—P型脫

11、硫?qū)Ｓ脟娚淦鳎?jīng)過(guò)兩個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)看，效果非常顯著。4.脫硫再生塔引起的堵塞：再生空氣量目前國(guó)內(nèi)小氮肥廠脫硫再生系統(tǒng)均采用自吸空氣噴射氣提供溶劑再生空氣，但不少?gòu)S家的噴射器吸氣效果不好，空氣量不足，溶液再生不徹底，脫硫效率差。有的廠噴射器組數(shù)偏小，既影響了空氣吸入量，又制約了溶液循環(huán)量的提高。從噴射器使用效果看，噴嘴直徑30mm，噴嘴端面距喉管斷面距離不超過(guò)40mm，在這一范圍內(nèi)，噴射器自吸空氣的量很大，吸氣管口可設(shè)閥門控制吸氣量