湿式氧化法脱硫的操作要点.doc

湿式氧化法脱硫的操作要点 文章类别：脱硫文章 文章来源：东狮脱硫技术协作网 文章作者：毕宝宽 编辑录入：超管员 添加时间：2011-2-25 10:23:51 点击：392 次 【 打印 关闭 】 字体大小：【大】【中】【小】 字体色彩： 随着氮肥和甲醇市场激烈竞争，以及煤资源的紧张，企业生产节能降耗显的尤为重要，改烧高硫煤，超深挖掘潜设备潜能已是当务之急，这就势必增加了脱硫的负荷并成为生产中的瓶颈。故加强脱硫过程的管理、控制是至关重要的，现将湿法脱硫过程中操作要点浅谈如下： 一、工艺条件对生产的影响及要求 1、原料气组分 氧含量要低且稳定，保证生产安全，并能减少副反应。一般要求O204。 CO2含量要稳定，若含量过高，(如变换气脱硫等)将加快NaHCO3的副反应，使溶液的PH值下降，不利于H2S的吸收，并对再生产生不利影响。 半水煤气、焦炉气中含有氰化氢，与碱液接触生成氰化钠，使碱耗增加。 要根据H2S含量的高低和生产负荷的大小，较准确的掌握其范围值，以便调整溶液组分，再生情况和操作条件。 一般的湿法脱硫不能脱除有机硫，尽可能性选择能脱除有机硫的催化剂：如“888”法脱硫。以减轻后序工序的脱硫负担。 注意原料气的除焦油、除尘等，以保证人脱硫系统气体的净化度，防止对再生的影响。 2、溶液温度 当溶液温度过低时，吸收和析硫反应速度均降低、将影响脱硫效率，不利于水平衡，可能出现碱的结晶析出，严重威胁着脱硫塔的阻力控制和碱的消耗，若温度过高，则H2S气体在脱硫液中溶解度将降低，使吸收的推动力变小，气体的净化度降低，同时，再生过程氧的溶解度降低，不利于氧化再生，还会造成Na2S2O3，副反应的加剧，析硫反应较快，硫颗粒细，不利于分离，溶液的腐蚀性也随温度升高而加剧。因此控制适宜的溶液温度是很重要的：40左右为宜。一般情况下：在 3050范围生产基本正常。 3、脱硫循环量和溶液总量 溶液总量要适应于适宜的脱硫循环量的停留时间问题。在溶液组分适宜的情况下，当气量大，H2S含量高时，为保证脱硫效率，应适当增加溶液循环量，即增大液气比和喷淋密度，且要考虑保证溶液在富液槽中的析硫时间和再生槽中的氧化时间，故循环量要大小兼顾。选择了适宜的液气比和喷淋密度后要严格和稳定的控制溶液循环量，避免为了节约动力，或随着负荷高低随便的减循环量，否则很容易造成堵塔。 4、再生槽及喷射再生 脱硫吸收过程和氧化再生过程有许多条件是矛盾而统一的，所以必须兼顾，且氧化再生是脱硫操作中至关重要的部分，直接决定着脱硫效率和脱硫塔阻力的控制。再生槽的液面控制要平稳，防止液面大幅度波动和翻浪，保证浮选的泡沫要均匀的溢流，且不能积累。工作中的喷射器要分布均匀，且要运行良好，就经常的根据自吸空气量大小或反喷情况检查喷嘴、喉管，是否有堵塞或结，以及喷射器的同心度，否则应及时处理或更换。下面我重点讲一下自吸空气量的问题。自吸空气量应根据脱硫H2S高低及生产负荷情况来确定，由适宜的再生压力和空气吸人阀的开关大小来调节。当空气阀全部打开，则再生空气量增加，吹风强度高，有利于溶液的再生氧化， CO2提较为充分，但空气量过大，则硫泡沫层不稳定，硫浮选分离差，且造成悬浮硫高。若空气量长期过大，则溶液电位将偏高，会使副反应加快。再生空气量在一定程度上讲应随着生产负荷大小而相应增减，在调节时只能用开关空气吸人阀的方法，而不应关小溶液阀。一般实际空气吸人量应为理论空气量的1215倍。 5、脱硫催化剂的选择 脱硫过程催化剂是必不可少的，催化剂的选择便是至关重要的。湿式氧化法脱硫从二元催化法到一元催化法本身就是一种进步，催化剂的使用应抱着活化使用简单，携氧及催化活性高，性价比高等原则选择。笔者认为，当前以888为代表的酞氰酤产品，便是首选。 二、简析脱硫溶液中的各组分及特点 脱硫溶液必须具有缓冲性、稳定性、操作弹性及组分的比例性，才能保证良好的工作状态。总碱度、Na2CO3、NaHCO3溶液硫容(Cs)为02gL时，Na2CO3的理论用量为065gL，故一般情况下，Na2CO31g/L就可以满足生产要求。为了保证溶液的操作弹性，一般控制Na2CO3为5g/L左右(根据设备状及脱前H2S高低确定)总碱度高有利于再生、氧化及析硫。若总碱度过高，则出硫差，原料消耗增加且副反应加快。溶液在脱硫同时与原料气中CO2作用约有80的Na2CO3生成NaCO3而使Na2CO3含量降低，NaHCO3的存在使溶液具有一定的缓冲性。以888法脱硫为例谈催化剂碱溶液必须良好的和催化剂组合才能实现脱硫过程的连续性和稳定性。“888在溶液中的浓度一般控制在2030ppm就能正常工作。若“888浓度过低则溶液活性低，直接影响吸收再生，致使脱硫高效率低，消耗高，副反应加大等，若过高，则氧化过度，造成析硫不正常。 三、脱硫、再生过程中的副反应 1、在脱硫吸收过程中除了主反应外，同时还伴有 NaHCO3、Na2S2O3、Na2SO4硫氰酸钠等盐类的副反应。 原料气中CO2是酸性气体，能与碱作用发生如下反应： Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 根据传质速率方程：NA=KGFPM (NA-吸收速率，F-吸收界面积，KG总气相传质系数) 当其它因数不变时，如提高Pco2(气相)或降低Pco2(液相)平衡分压，则因Pm变化值增大而使其吸收速率增加。 当HS与氧接触时将生成硫代硫酸盐 2HS+2O2S2O32+H2O 此反应大部分在再生槽内发生。因槽内空气充足，液相中溶解氧含量高，当生产负荷较大而再生效果又较差时，贫液电位较低，被吸收的H2S未能在进入再生槽前较为完全的氧化为单质硫，而有相当量的HS进入再生槽被空气氧化为硫代硫酸盐，当温度高于60，PH9时，此反应速度明显增加。 溶液中溶解氧量过多，溶液与空气接触时间过长，将有较多的硫酸盐生成，其反应为： HS+H2O2=SO42+H+ S2O32+12O2SO42+S 当溶液温度较高时，此反应速度加快。 原料气HCN具有弱酸性，与碱液接触时，几乎全部被吸收，生成氰化钠，并进一步生成硫氰化钠。 溶液中的悬浮硫也是发生副反应的原因之一，其反应式为： S+SO32=S2O32 S+O2SO42 其程度随硫颗粒的变小，悬浮硫量的增加以及温度的升高而加快。高温熔硫时，硫与碱及其它物质反应较为迅速，有大量的副盐生成，其中以Na2S2O3及硫氧根为主。 2、副反应的控制和解决办法 副反应发生的速度和速率是可以改善和控制的，总的原则是合理的