半脱塔阻力升高的原因及对策.docx

半脱塔阻力升高的原因及对策 前言 山西原平化学工业集团公司一个年产总氨 10 万吨，尿 素 14 万吨的中型氨肥煤化工企业，其生产所用煤气采用固 定间歇制气，半水煤气除尘和湿法脱硫，3.3MPA 全低温变 换，变换气湿法脱硫。碳酸丙烯酯脫碳，醇烃化，氨合成 等生产工艺,我厂半水煤气一次脱硫自投用以来，半脱塔阻 力逐步增高直至无法正常生产，被迫停车清塔。在检修清 理脱硫塔的过程中发现，填料层中存在大量的硫磺，而且 由上往下，堆积在填料环中的硫泥越多，说明在下部脱硫 塔进口 H2S 含量高，气液反应速度快，生成单质硫附着在 填料环中，随着反应的进行逐步积累。脱硫塔的阻力也逐 步上升。另外，在两段填料之间的气液分布器上还积累了 一层硫泥，使气液分布器的降液孔堵塞变小，液体在气液 分布器上的高度增加，部分液体从升气帽中下降，造成气 液反混现象。 一、 脱硫系统的基本状况 脱硫塔 66001837000 再生槽 7000812725 熔硫釜 10009001062467 V=1.89m3 脱硫泵两台 KQSN250M6410 Q=420m3/h 再生泵两台 KQSN250M6410 Q=420 m 3/h 循环量 790830 m3h 脱硫前 H2S 500600mgNm3 脱硫后 H2S 100120 mgNm3 二、原因分析及改进措施 1.脱硫溶液循环量明显偏小 脱硫塔内气液逆流接触的反应过程分为脱硫吸收过程 和部分脱硫液在塔内再生生成单质硫晶体的过程，脱硫塔 内生成的单质硫晶体通过循环的富液排出塔外去再生系统， 在再生系统通过空气吹风悬浮出来，没有在塔内再生的富 液经过再生系统也生成单质硫，然后通过空气吹风一起悬 浮出来，如果循环量偏小，在塔内再生出来的单质硫少部 分会积累在填料中，长时间就会造成硫堵，我厂两台 420 m3/h 的脱硫泵，塔内溶液的喷淋密度为 22 m3. h，液 气比为 6.1Lm3，不能满足填料塔对喷淋密度 3550 m3. h 和液气比大于 12 Lm3 的基本要求，经过研究 决定增加一台流量为 420 m3/h 脱硫泵和一台流量为 420 m3/h 再生泵，使脱硫塔的喷淋密度达到 33m3. h，液 气比为 9.3Lm3,基本能达到指标的下限。 2.我厂脱硫塔气液分布器的降液孔原设计为 18 的圆 孔，开两台脱硫泵时的循环量 760830 m3h，经过检修 检查气液分布器，塔盘上有积硫现象，现在增加一台脱硫 泵，溶液循环量增加到 10001200 m3h，循环量增加到 原设计的 1.5 倍，溶液在塔盘上的停留时间会增加，塔板 压降也会相应增加，因而会造成气液分布器上积硫现象更 严重，为此我们将降液孔扩大到 22，考虑到防腐等因素， 降液孔扩大到 24，扩孔后气液分布器的液体流速为 0.3ms,在 0.3-0.8 ms 的设计范围。 3.脱硫系统的硫泡沫经过熔硫釜熔硫后残液分离不完 全，熔硫后的残液在冷却.降温.沉淀过程处理难度大，而 且在此过程中也使 HS-转化为 S2O32-的机会大大增加，这 些副盐的大量产生，使溶液混浊，溶液质量下降，不仅会 直接影响脱硫效率，而且严重时会因脱硫液中富盐的结晶 析出而堵塞设备管道和填料，我厂分离后的残液中悬浮硫 在 6.0g/L 以上，远远超过系统运行指标 0.5g/L，回收系统 后有起虚泡和消泡现象。考虑到从再生槽出来的硫泡沫， 80都是脱硫液，只有 20才是单质硫，这些硫泡沫进入 熔硫釜加热熔硫，不仅大大增加了蒸汽消耗，而且增加了 溶液处理难度，鉴于这一问题我厂在脱硫系统增设了一台 100的板框式过滤机，硫泡沫经过过滤后，滤饼去改造后 的熔硫釜，滤液返回脱硫系统，过滤后的清液悬浮硫含量 在 0.128-0.192g/L 范围，低于系统运行指标 0.5g/L，同时 因为脱硫液未经过高温蒸煮，高温副产物少，回收至系统 后为发现有消泡或起虚泡的现象，系统的悬浮硫基本稳定， 同时熔硫时只需加热滤饼，大大减少了蒸汽消耗。 4.系统改栲胶脱硫法为“888”脱硫法，停止使用五氧 化二钒，利用钛菁钴系列脱硫剂的特殊清塔降阻功能和强 的脱硫能力保证脱硫系统的安全稳定运行。888 脱硫法的基 本原理及反应方程式与湿式氧化法脱硫基本相同，也就是 说2与a2CO3 的反应及 NaHS 的氧化反应与其他液相催 化反应相同。但是 NaHS 在“888”的催化作用下与 S 反应 生成 Na2SX 是“888”所特有的反应，由于 Na2SX 的生成， 使得原沉积于脱硫塔填料上的硫迅速参与 NaHS 的化学反应， 而被转化成 Na2SX，令沉积硫得以松动，起到清塔的作用， 也就是其他脱硫方法改用“888”时原沉积在塔内的硫能够 迅速获得清除的原因，其反应方程式如下： NaHS+(X-1)S+NaHCO3=Na2SX+CO2+H2O 三、改造后的效果 通过技术改造，一次脱硫系统运行比较稳定，脱硫塔 压差稳定在 8KPa 以内，减少了停车清塔的次数，避免了人 力、物力、财力的浪费，保护环境，稳定生产，增加了生 产效益