脱硫系统节能降耗改造

宁夏丰友化工股份有限公司以无烟煤为原料生产尿素， 合成氨生产采用常压固定层间歇式造气炉制气、常压脱硫、加压ADA变换脱硫、醇烷化精炼工艺，尿素生产采用水溶液全循环工艺。

原脱硫系统进口气中H2S质量浓度在0.7～1.0 g/m3，单塔运行溶液循环量为1 100 m3/h，溶液在富液槽的停留时间为7 min。当脱硫系统进口气中H2S含量稍高时，出口气中H2S质量浓度维持在0.1 g/m3左右。但由于填料的因素，造成液体分布器和喷射器喷嘴堵塞严重，影响脱硫效果。为了适应高硫煤制气并降低生产成本，于2011年9月对脱硫系统进行了扩能改造：将半水煤气脱硫系统改造为2台脱硫塔串联，即利用原来的脱硫塔作为预脱硫塔，系统配有1台含2层多孔板分布器、配置47支喷射器的再生槽，双塔共用贫液泵和富液泵，半水煤气脱硫采用“888”脱硫剂+栲胶法，处理气量为7 500 m3/h(标态)左右。

1 改造方案

(1)将原脱硫塔空塔作为预脱硫塔处理，保留原有的进液管和喷淋器。

(2)新增脱硫塔上段装填4层格栅填料，下段采用空塔喷射吸收。由填料段下降的脱硫液聚集于脱硫塔下段，对进塔的半水煤气进行喷射预脱硫，可以脱除部分H2S和部分煤灰，防止填料堵塞，同时提高了脱硫效率。

(3)在变脱塔下段空塔内安装10支高效雾化喷淋器。由于脱硫液对H2S的吸收为“气膜控制”，而对CO2的吸收为“液膜控制”，前者吸收速度很快，后者吸收速度较慢。因此，采用高效雾化喷淋器有利于选择吸收H2S，减少对CO2的吸收，有利于提高脱硫液pH，同时还可以防止硫堵现象。

2 改造效果

(1)改造前，常压脱硫系统进、出口气体中H2S质量浓度分别在544.3～593.9 mg/m3和148.4～163.6 mg/m3，脱硫效率为71.44%～75.01%；低变系统出口气体中H2S质量浓度在148.4～163.6 mg/m3，变脱系统出口气体中H2S质量浓度在59.4～65.0 mg/m3，变脱塔脱硫效率达到57.41%～61.80%，平均日副产硫磺600 kg。

改造后，常压脱硫系统(开变脱泵)进、出口气体中的H2S质量浓度分别在2 087.2～2 393.5 mg/m3和70.7～91.9 mg/m3，脱硫效率>96%；低变系统出口气体中的H2S质量浓度在124.4～162.6 mg/m3，变脱系统出口气体中H2S质量浓度在38.2～53.7 mg/m3，变脱塔脱硫效率在56.84%～76.51%，平均日副产硫磺2 100 kg。

(2)改造后，脱硫系统的纯碱量和“888” 脱硫剂消耗均为1.0 t/d，均比原来减少1.0 t/d；栲胶消耗50.0 kg/d，V2O5消耗减少12.5 kg/d；硫磺产量增加1.5 t/d。按硫磺1 500元/t计，则年可增加效益22.5万元。

(3)改造后的常压脱硫系统投运后，常压脱硫系统出口气体中H2S含量明显降低。对后系统气体压缩来说，脱硫系统H22Ⅲ压缩机单机运转时间由7 d/次延长至24 d/次，大大降低了压缩机的维修费用。

(4)脱硫系统改造后烧高硫煤，高硫煤的价格比低硫煤价格低，降低了吨氨的原料成本。