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：近年來無煙煤供應緊張，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1000h1，半水煤氣脫硫需用的設備多、投資大、占地面積多，更換脫硫劑的勞動強度和費用大，部分脫硫劑對地下水質污染嚴重，對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。而脫硫通過優(yōu)良的脫硫塔內件和優(yōu)質的、高硫容的脫硫液，既能減少系統(tǒng)循環(huán)量節(jié)約電耗，又能通過大氣量、高硫化氫的氣體，無堵塔、低阻力、長周期運行、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，尤為嚴重者停車處理，嚴重地影響企業(yè)生產(chǎn)的正常運行和經(jīng)濟效益的提高。分析其硫堵的常見現(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)生的原因一般有設備存在問題、脫硫劑質量、生產(chǎn)操作管理因素和工藝技術等原因；為防止脫硫系統(tǒng)堵塞，現(xiàn)對影響因素及有關措施進行技術分析探討，以達到引玉之目的。2.半水煤氣脫硫的一般工藝流程：2.1工藝流程：由煤氣櫥出來的半水煤氣經(jīng)洗氣塔降低、除塵后，進入靜電除塵器進一步去除煤焦油等雜質，再經(jīng)風機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進入脫硫洗滌塔下部，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入壓縮機一段入口。從貧液槽出來的脫硫液經(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，在噴射過程中和噴射器帶入的空氣中的氧分別在喉管和擴散管中反應脫硫液大部份進行再生，并從噴射器底部出來，脫硫液依靠壓力的變化，從塔底部自下而上繼續(xù)和空氣中的氧反應進行再生，2.2脫硫工序的一般設備結構情況：2.2.1一般脫硫塔的結構：3.脫硫塔引起的堵塞原因：

5、3.1對脫硫的基礎認識：3.2.1.脫硫的主要反應過程如下：3.2.1.1.吸收Na2CO3H2S=NaHCO3NaHS3.1.1.2.析硫（硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應生產(chǎn)焦釩酸鈉，并析出單質硫）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)物都是脫硫過程的載氧體，也是釩的絡合劑，同時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，溶液中栲膠應保持相對較高的濃度。對于處理H2S含量小于1.0gm3（標態(tài)）的低硫原料氣時，溶液中栲膠濃度可控制在1.0～1.5gL；當原料氣中的H2S含量大于1.0gm3（標態(tài)）時，應根據(jù)實際情況調整栲膠濃度；H2S含量在1.5～2.5gm3（標態(tài)）時，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反應生成HS，再由五價釩絡離子及醌態(tài)栲膠氧化HS析出單質硫。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重要工藝操作條件。實踐表明，無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小于35m3（m2.h），或液氣比不應低于15Lm3（標態(tài)），否則將因溶液循環(huán)量不足（液氣比偏?。е旅摿蛐实?，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)運行情況某公司的半水煤氣脫硫是96年開車、配

9、套“8.13”工程的常壓、栲膠濕法脫硫，采用的是D40011型離心風機，系統(tǒng)的壓差控制是影響壓縮機打氣量及安全運行的重要指標。運行兩年左右，由于技改擴能，各個方面不太均衡，煤氣溫度高、氣體中粉塵含量多、栲膠質量不好、脫硫塔采用塑料規(guī)整填料等問題，造成脫硫堵塔、系統(tǒng)阻力上升，由正常生產(chǎn)時的30~40mmHg增加至90mmHg左右，最高時達100mmHg以上，經(jīng)過多次技術改造，提高煤氣凈化度、擴建造氣循環(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)運行良好。但隨著運行時間的加長，自2002年以來，噴射器運行時常出現(xiàn)倒液、再生槽內液面波動大、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，喉管及擴散管內硫泡沫堵塞嚴重，清理重新組裝后運行不到半個月又出現(xiàn)類似現(xiàn)象。經(jīng)多方研究調查、查詢有關資料和結合兄弟廠家的實踐經(jīng)驗，在2004年5月大修時對噴射器進行了改造，更換了秦皇島栲膠廠的KTS—P型脫

11、硫專用噴射器，經(jīng)過兩個月的實際運行狀況來看，效果非常顯著。4.脫硫再生塔引起的堵塞：再生空氣量目前國內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，但不少廠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40mm，在這一范圍內，噴射器自吸空氣的量很大，吸氣管口可設閥門控制吸氣量