半水煤气脱硫系统技改小结

念吉红

(云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413)



半水煤气脱硫系统技改小结

念吉红

(云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413)

云南云天化股份有限公司云峰分公司合成氨装置始建于1966年，1971年12月建成投产。1987年，合成氨装置年生产能力由45 kt增加至60 kt，增加1套2#变换系统。1992年，合成氨装置年生产能力增至100 kt。2004年8月，半水煤气脱硫系统由ADA脱硫改为栲胶脱硫；2005年5月，泡沫除尘器改为二次洗涤塔；2005年11月，气柜出口增加电捕焦油器，半水煤气脱硫系统由高塔再生改为喷射氧化再生。

1工艺流程

一次风机送来压力为12～20 kPa的半水煤气，由脱硫塔底部自下而上与贫液泵送来的栲胶溶液逆流接触，吸收H2S，脱除H2S后的半水煤气由脱硫塔顶部经总管到复档式除沫器；二次加压风机将总管压力升至15～25 kPa，然后送至压缩机一段入口。

吸收H2S的栲胶溶液经脱硫塔底部至液封槽，然后去富液槽，再由富液泵加压至0.5～0.7 MPa，经溶液加热器升温至35～45 ℃，再送至喷射氧化再生槽的32组喷射器，通过喷射器吸入空气，使酚类物质经空气氧化成较高电位的醌态物质，醌态物质将低价钒氧化为高价钒，进而将吸收在溶液中的硫氢根氧化，析出单质硫。析出的硫泡沫悬浮在喷射氧化再生槽的扩大部分，由溢流管送至泡沫罐；再生后的溶液经液位调节器至脱硫贫液槽，通过脱硫贫液泵送至脱硫塔，以脱除半水煤气中的H2S。

2存在的问题

2008年11月，溶液组分失控，难以调节，化工原料损失，管道、设备受腐蚀后发生泄漏，进而污染环境。具体问题如下：系统进口气中H2S质量浓度在650～750 mg/m3时，出口气中H2S含量超标(指标为H2S质量浓度≤150 mg/m3)，最高时达到439.75 mg/m3。溶液组分中硫酸根含量急剧上升，进而腐蚀设备、管道，使其发生泄漏，导致溶液污染环境，系统被迫停车检修。

根据目前脱硫系统运行实际情况，由于脱硫塔实际有效填料高度较低(3.9 m)，故脱硫效果较差，系统出口气中H2S含量超标严重，影响系统高负荷运行；加之脱硫副反应增加，生成大量副盐，造成部分设备、管道及阀门腐蚀严重，存在安全隐患，随时可能发生泄漏，严重影响生产安全。特别是在准备试烧块煤后，系统进口气中H2S含量大幅上升，严重影响系统高负荷运行。为此，云峰分公司成立了半水煤气脱硫系统技改小组，对脱硫系统存在的问题进行整改。

3技改措施

3.1增加脱硫溶液沉降池

2009年8月，新增1台脱硫溶液沉降池(规格为3 m×5 m×2 m)。溶液排放进入脱硫溶液沉降池，副盐结晶后沉降于池底，上部清液回收后清除结晶物，溶液部分置换进入喷射氧化再生槽管道，引出支流至沉降槽沉降副盐。沉降后分离出来的清液由硫泡沫罐底部排出进入脱硫溶液地下槽，经液下泵抽回系统内使用。

3.2设备技改

原先溶液中副盐的取走采用置换部分溶液和溶液沉降过滤的方法，后进行了改造：①1#脱硫塔取消原填料层中间的支架，由原17层改为中部填料层间装1层，取消16层支架，有效填料层高度为5.89 m，填料总高6.04 m；②原液体分布器安装的空间用于装填料，现将其由原位置提高7 m；③脱硫塔下段一、二层蓖子板保留，在蓖子板上用架子管搭成架子，在上面装少量竹条板，使上段下来的溶液落至竹条板上喷溅分散开来， 比较均匀地分布在下段空间。

脱硫溶液副反应物较多，腐蚀严重。原流程中溶液管道、碳钢阀门及阀心腐蚀，特别是弯头处腐蚀严重，随时有泄漏的可能，既影响生产，又会造成水体污染。为此，将溶液管道和弯头部分更换为不锈钢材质，喷射氧化再生槽溶液环形管用碳钢法兰连接，采用内外防腐。

3.3工艺操作

操作人员加强巡检，掌握工艺运行情况，发现异常时，应及时采取措施进行处理，并认真总结、分析、优化工艺系统及操作条件，确保系统长周期稳定运行。

4效果分析

(1)进行一系列的组分调整后，脱硫系统溶液组分逐步正常，总碱度由0.78 mol/L上升至1.97 mol/L。每周对脱硫溶液中硫酸根含量进行分析监控，脱硫溶液中硫酸根质量浓度逐步由1.12 g/L下降至0.27 g/L，对管道、设备的腐蚀威胁消除；悬浮硫质量浓度由2.23 g/L下降至1.17 g/L，硫泡沫能及时分离、回收。脱硫塔在进行填料的改造、更新后，脱硫塔阻力未增加，能满足生产要求。

(2)避免全部置换系统溶液，按Na2CO31 500元/t、栲胶12 500元/t、V2O594 100元/t、RTS脱硫剂400元/kg计，仅此项措施可节约费用14.5万元左右。

(3)管道、设备腐蚀得到缓解，不再发生泄漏，避免了系统停车，减少了检修频次，节约检修费用，并节省了劳动力，保证系统正常稳定运行，减轻了环保压力。

5结语

对洗涤塔水质进行分析，定期对水体中的氰化物含量进行分析，确保半水煤气中的氰化物含量不超标；及时取硫，确保取出的硫泡沫能及时分离、回收。对现有的脱硫状况严加监控，合理调整溶液组分；每月组织员工进行岗位工艺操作技能培训，提高员工操作水平，并用月度岗位练兵作业和每半年的岗位练兵考试来检验培训和操作的成果。上述措施实施后，管道、设备的腐蚀速率减缓，降低了检修频次，保证生产正常稳定运行，实现了清洁生产的目标。

(收稿日期2016-02-18)