湿法栲胶脱硫优化改造总结



湿法栲胶脱硫优化改造总结

孙帅龚普勤周翔张宝珠

(河南心连心化肥有限公司河南新乡453731)

目前，除了近年来逐渐成熟的低温甲醇洗和液氮洗工艺，老化肥装置基本上都采用湿式氧化法脱硫工艺。传统的湿式氧化法脱硫工艺应维护好碳酸钠、碳酸氢钠、栲胶、钒等溶液中各组分的平衡和再生，控制溶液的总碱度、电位和pH等指标；同时，应减少副反应和副盐的生成。

河南心连心化肥有限公司(以下简称心连心公司)半水煤气脱硫工段采用栲胶配合W- 1脱硫工艺。近年来，随着生产装置不断升级改造，产能不断扩大，为了降低生产成本，计划掺烧一部分高硫煤，对净化车间脱硫工段来说，这是一个新的挑战，只有不断提高脱硫效率，才能使后工段稳定运行。

1问题分析

心连心公司采用栲胶、MSQ和W- 1复合型脱硫，并对原复合脱硫剂进行配比优化，在保证脱硫效率的前提下，不断降低生产成本。当副盐含量一定时，不同W- 1脱硫剂含量下的脱硫工艺参数如表1所示。

表1　当副盐含量一定时，不同W- 1脱硫剂

由表1可看出：当副盐质量浓度达110 g/L时，可以通过调整W- 1脱硫剂含量来提高脱硫效率、降低出口气中H2S含量；但当副盐质量浓度达到200 g/L时，提高W- 1脱硫剂的含量对脱硫效率和出口气中H2S含量影响已不大。即当脱硫液中的副盐含量积累到一定数值后，就会严重影响脱硫液的再生效率，从而大大降低脱硫效果，故应想办法尽量排出副盐，使其含量下降，否则将会影响脱硫效果。因此，要保证长期较高的脱硫效率，副盐质量浓度通常需要控制在 200 g/L 以下。

2解决措施

2.1　降低副盐含量

脱硫系统副盐含量偏高对溶液中碱度影响较大。若副反应严重，则碱耗剧增；有时虽大量补碱也难以将总碱度维持在指标范围内，会直接影响吸收和再生。在湿式氧化法脱硫中，副盐的生成是客观存在的，无论采用何种脱硫剂都不可能消除和避免副盐的产生，只能通过优化工艺条件以减少或减缓副盐的生成。由于系统是利用H2S与Na2CO3溶液反应完成脱硫，所以溶液中的Na2CO3含量过低，将直接影响脱硫效率，并因溶液pH降低而使再生溶液吸氧性能变差，对析硫反应不利；而pH过高，副反应会加剧，故pH应控制在8.2～8.6。操作温度应控制在45 ℃以下，最佳温度为38～42 ℃。

根据Na2S2O3的溶解度情况，在气温低时排出一定量溶液，降温使Na2S2O3析出结晶，再将溶液加入系统内，可去除绝大部分Na2S2O3。熔硫前，采用硫泡沫专用过滤机进行处理，以减少溶液进入熔硫釜，并减少熔硫残液和副盐的产生。

2.2　增加管道预脱硫装置

对脱硫塔进气管进行加装溶液管道，使溶液提前与半水煤气进行接触脱硫，以提高脱硫效率。每个系统增加3只喷头，分别位于冷却清洗塔出口管过脱硫塔近路约500 mm(记为1#喷头)、进脱硫塔煤气管的弯头正上方(记为2#喷头)和进脱硫塔煤气管的弯头下方直管段的上沿处(记为3#喷头)。3只喷头均顺着气体流向方向喷射脱硫液，以达到降低管道阻力的目的。另外，在1#喷头的前方设置1个100 mm高的小堰，防止脱硫液倒流至脱硫塔近路或者冷却清洗塔。增加管道预脱硫装置运行后的脱硫工艺参数见表2。

表2　增加管道预脱硫装置运行后的脱硫工艺参数

由表2可以看出，增加管道预脱硫装置运行后，脱硫效率提高了3%～5%，增强了脱硫系统的操作弹性。

3结语

根据脱硫效率提高情况，在保证出口气中 H2S 质量浓度在120～180 mg/m3的情况下，进口气中H2S质量浓度可提高30～50 mg/m3。按照煤价降低100元/t、每天掺烧30 t高硫煤、年运行330 d计，则年减少费用约100万元。目前，脱硫系统运行一直比较稳定，总脱硫效率达85%左右。继续优化改造管道预脱硫技术，减缓或减少副盐产生，降低溶液中副盐含量；同时，做好硫回收工作，最大程度减轻硫对管道的腐蚀，才能确保脱硫溶液成分及碱度的稳定，并提高脱硫效率。

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(收稿日期2015- 03- 09)