第三章 甲醇原料气的脱硫

1、第九章 甲醇原料气的脱硫知识目标1. 了解各种甲醇原料气脱硫生产方法。2. 了解甲醇原料气中硫的主要来源及主要存在形式。能力目标1. 掌握防爆、防火、防毒技能；2. 能够进行适当的劳动防护；3. 严防跑冒滴漏，造成环境污染；4. 能够进行废旧催化剂的回收与利用。重点、难点1. 掌握防爆、防火、防毒、防腐技能；2. 熟悉工段的安全操作技术；3. 熟悉工段各装置和设备的静密封点和动密封点；第一节 甲醇原料气中的硫一甲醇原料气中硫的存在形式在甲醇生产过程中，无论是原料气，还是产品或者副产物，不是具有易燃、易爆，就是具有有毒有害或者有腐蚀性的特性；同时，生产过程又是在高温高压下进行，如合成甲醇低压法5

2、MPa左右，中压法10MPa左右，高压法3040MPa；而且连续性强，工艺操作条件比较严格。所以在生产过程必须高度重视安全生产。在甲醇生产过程中，许多设备处于加压下操作，如上所述，工艺介质又是易燃易爆的，所以防止物理爆炸和化学爆炸十分重要。在甲醇生产过程中，主要防爆措施如下：1.操作人员必须经过严格的安全培训和工艺技术培训，并经考试合格后，取得安全技术合格证和岗位操作证方可上岗操作。2.操作人员必须精心操作，严格控制工艺条件，不得串岗、睡岗和脱岗，不得干与岗位操作无关的事情，不得在超温、超压和超腐蚀的条件下使用压力设备。3.严格按照操作规程操作，不得随意改变工艺条件，即使需要改变操作条件必须有

3、严格的批准手续，任何人无权强迫操作人员违章操作。4.遇有下列情况之一，应采取紧急措施，操作人员可以立即停止压力设备的运行：（1）超温、超压或过冷，经过处理后仍然无效。（2）容器主要承压件发现裂纹、变形，有破裂的危险，严禁泄漏危及安全生产。（3）发生火灾或相邻容器发生事故直接受到威肋时。（4）压力设备严禁超温、超压操作，不得随便提高压力容器使用的等级。对压力容器要定期检查、维护和保养。为了保证安全操作，要安装和使用好系统中的安全防范措施，如压力计、安全阀、爆破膜、液位计、警铃和压力自调装置等。（5）严格控制可爆介质，严防接近爆炸范围，否则易引起爆炸或火灾，甲醇生产中各物质爆炸浓度范围如表91和表

4、92.。为了防止爆炸的发生，应采取如下措施：a 要严格杜绝系统中的泄漏事故的发生，勿使操作环境（特别是厂房内）达到爆炸浓度范围。b 设备检修前，一定要用惰性气体置换合格，且有效切断气、液源后（如加盲板），并经有关部门检测，开具动火证后方可动火检修。c 厂房内严禁火源，需动火必须有动火证，同时要有防止产生火花的措施，如防爆灯、避雷针等，生产过程中严禁用硬物敲击设备或管道，以防产生火花。d 操作人员在岗位上严禁穿带易起静电火花的衣着，如化纤类服装。e 厂房必须通风良好。2.1 脱硫岗位工艺技术规程与操作法 任务用碱性脱硫液（贫液）吸收来自造气工段的水煤气中含的硫化氢，使水煤气得到净化。吸收硫化氢后

5、的脱硫液在PDS-600催化剂的催化作用下，经氧化再生后循环使用 ,再生析出的硫泡沫经分离，熔化精制成硫磺。 脱硫基本原理与反应方程式：（1）碱性溶液吸收硫化氢Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3（2）在V5+催化下,HS-析硫反应4HS- +O2 = 2H2O + 4S（3）气体中含有CO2、O2、HCN时还易发生一系列副反应2NaHS + 2O2 = NaS2O3 + H2ONa2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3Na2CO3 + 2HCN = 2NaCN + H2O + CO2NaCN + S = NaCNS (硫氰化钠) 工艺流程概述（见流程图 2-

6、1）1.气体流程：来自气柜的水煤气，经静电除尘除去所含的部分粉尘、煤焦油杂质，经罗茨风机加压，送入冷却塔与塔上喷淋下来的循环水逆流接触传质传热。冷却后的水煤气，由塔下部进入脱硫塔与塔上喷淋下来的脱硫液逆流接触，水煤气中的硫化氢被脱硫液吸收。脱硫后的水煤气，经清洗塔进一步洗涤降温后,去第二静电除焦塔除去焦油杂质后，进压缩机一段入口。2.液体流程：吸收硫化氢后的脱硫液从塔底出来进再生泵入口，由再生泵打入自吸空气再生喷射器与喷射器吸引的空气进行氧化而得以再生。再生液进入贫液槽，再经脱硫泵，打入脱硫塔循环使用。硫泡沫在再生槽内浮造选出来后，流入收集槽，用泵打入熔硫釜内用蒸汽加热，蒸出其中水分，得到熔融

7、态的硫，熔融态的硫从釜内放出，冷却固化，得到产品硫磺。冷却清洗用水，由循环水管网提供使用后，返回循环水热水池冷却后循环使用。主要设备一览表： 表2-1a工艺指标1.一类指标：脱硫后水煤气中H2S含量： 0.07-0.1g/m32.二类指标：脱硫液中总碱 1540g/l (根据气体中H2S含量调整)碳酸钠（Na2CO3）5 g/lPH值 8.09.0PDS-600 30ppm3.三类指标：电位： 250+100mV罗茨风机出口压力 49KPa出脱硫系统半水煤气温度 350C再生温度 30400C脱硫泵出口压力 0.4MPa喷射器进液压力 0.35-0.4MPa液位 1/22/3 正常生产操作要点

8、：.1 保证脱硫液质量（1）根据脱硫液成分及时补加纯碱、脱硫剂，保证脱硫液成分符合工艺指标。（2）保证再生泵出口压力，稳定喷射器自吸空气量，控制好再生温度使脱硫液氧化再生完好。控制好再生槽液面，保证泡沫溢流正常，降低脱硫液中的悬浮硫含量，保证脱硫液质量。.2 保证脱硫质量根据半水煤气及硫化氢含量变化及时调节液气比，当半水煤气中硫化氢含量增高时，如增大液气比仍不能保证脱硫效率，适当调整脱硫液中的纯碱和脱硫剂含量。.3 严防气柜抽瘪和机泵抽负压、抽空、超压。（1）经常注意气柜高度的变化，当气柜低于2000m3 时应及时与造气，压缩联系减量生产，防止气柜抽瘪。（2）经常注意罗茨风机进、出口压力变化，

9、防止风机超负荷运行损坏设备，同时也防止风机或压缩机抽成负压。（3）保持脱硫塔、贫液槽液位正常。防止再生泵、脱硫泵抽空。.4 防止带液和跑气控制好脱硫塔、冷却塔、清洗塔液位不要过高，防止气体带液，液位不可过低，以防跑气。 .5 巡回检查（1）根据操作记录表，按时巡检并记录。（2）及时注意气柜高度和系统压力、温度。（3）及时检查脱硫塔、贫液槽、冷却塔液位是否正常 .（4）及时检查罗茨风机、脱硫泵、再生泵、等运转设备的油位及运转情况。 .7 静电除焦器控制（1）严密监视水煤气中的含氧量，含氧量超过0.6时氧控仪会切断，控制柜内连锁机构，使设备没有高压直流输出，含氧量低于0.5%时，人工分析确认后，另

10、行开启，确保静电除焦器安全运行。（2）每小时记录一次电流、电压。（3）经常观察控制柜仪表和氧控制仪读数。 （4）每隔四小时排放除焦器污水一次。（5）每周用水从塔顶冲洗一次。 开停车操作.1 正常开车1.开车前的准备工作a.检查各设备、管道、阀门、分析取样点及电器、仪表等必须正常良好。 b.检查系统内的所有阀门的开关情况应符合开车要求。c.与造气、压缩工段联系好，作好开车准备工作。 2.开车前的置换 a.系统未经检修处于正压状态下的开车，不需置换（临时性停车）。b.系统检修后的开车，须先吹净清洗后，再气密试验，试漏和置换，其方法参照原始开车。3.短期停车后的开车（1）排放气柜出口水封的积水。（2

11、）开启罗茨风机与压缩工段联系送气。（3）开启脱硫泵、再生泵、循环直至液位正常。4.静电除焦器正常开车（1）打开除焦器顶每只阴极吊挂绝缘保温箱（夹套）的蒸汽进出口阀（生产时常开）。（2）找电工开启带锁电源开关。（3）观察氧控仪显示表，煤气氧含量小于0.5%时按下绿色启动按钮。（4）投入使用的新除焦器运行电压约为45-60kv之间，电流小于300mA 。.2 原始开车1.开车前的准备对照图纸，检查和验收系统内所有设备、管道、阀门、分析取样点及电器仪表等必须正常完好。2.单体试车罗茨风机、脱硫泵、再生泵、液下泵、硫泡沫泵、废液泵单体试车合格后作准备。3.系统吹净和清洗（1）吹净前的准备 a.按气体、

12、液体流程拆掉各设备管道上的主要阀门、法兰及仪表元件。 b.拆除罗茨风机进口阀短管。c.开启各设备的放空阀、排污、倒淋阀，拆除分析取样阀、压力表阀及液位计气液阀。d.把人工清理好的脱硫塔、清洗冷却塔、贫液槽、再生槽、等静止设备盲板上好。 （2）吹净操作a.脱硫系统吹净用罗茨风机送气。按气体流程逐台设备、逐段管道吹净、放空、排污，分析取样及仪表管线同时进行吹净，吹净时用小木锤轻击外壁，调节气量时大时小，反复多次，直至吹出气体，清净为合格。吹净过程中，每吹完一部分，随即抽掉盲板，并装好有关阀门及法兰。b.蒸汽系统吹净与生产调度联系，互相配合，从蒸汽总管开始至各蒸汽管、各设备冷却水排放管，参照上述方法

13、进行空气吹净，直至合格。c.再生系统清洗人工清理再生槽、贫液槽后，向两槽内加清水，然后从排污阀放掉，这样反复几次,直至水清为合格，再把脱硫泵进口阀短管拆掉，打开进口阀，清洗脱硫泵至贫液槽之间管道水清后为合格。（3）系统气密试验和试漏A.脱硫系统气密试验a.关闭各放空阀、排污阀、倒淋阀及分析取样阀，用水封闭气柜出口水封，在压缩工段将压缩机一段进口阀前装好盲板。b.用罗茨风机送空气，升压至0.6Mpa为止。c.对设备、管道、阀门、法兰、分析取样点和仪表等接口处及所有焊缝用肥皂水进行查漏，发现泄漏作好记录，待卸压后处理，直到无漏点为止，保压一小时放水封内水，拆除压缩机进口盲板。B.蒸汽系统气密试验与

14、生产调度联系，缓送蒸汽，升压至0.6Mpa, 检查系统管道无泄露为合格。C.再生系统试漏将贫液槽、再生槽加满水，用脱硫泵、再生泵打循环，检查管道焊缝无泄漏点为合格后,排放积水。（4）脱硫系统惰性气体和半水煤气置换 A.装好罗茨风机进、出口 U 型压力计，打开风机进、出口阀和近路阀、总近路阀。 B.与造气工段联系，将合格的惰性气体送脱硫系统后，按流程顺序开各设备的排污阀、放空阀数次，待进口气体分析氧含量小于0.8%,启动罗茨风机向后工段送气。C.用水煤气置换与用惰性气体置换方法一样进行。（5）脱硫液制备A.在化药槽中加入脱盐水通蒸汽和空气加热至60-800C, 然后按配比要求加放定量NaCO3，

15、待溶解完全后，用泵补入系统，直至再生槽、贫液槽达一定液位后准备开车。B.脱硫剂用脱盐水溶解后直接加入系统。C正常生产中，直接用系统脱硫液配制。.3 停车1、短期停车：A.接停车通知后，与压缩机、造气联系卸压，等压缩机减量后，停罗茨风机。B.待压缩机全部停完后，再停脱硫泵、再生泵。C、如时间长，可用水封封闭气柜出口水封。2、紧急停车：A.如遇全厂性突然停电或重大设备事故，气柜低于安全位置等紧急性情况时须紧急停车。B.按紧急停车按钮与压缩机、造气联系，停止导气。C.卸压无效时，迅速关闭罗茨风机出口阀，按停车电钮，停鼓风机。D.再按短期停车步骤进行。3、长期停车A.按短期停车步骤停车后，打开放空阀卸

16、压。B.停车后，将脱硫液倒入再生槽和贫液槽贮存，或其他容器贮存，如果再生系统须检修，可用清水清洗合格后进行检修。C.系统置换配合下工段用情气和空气，同时进行置换，将排污阀、倒淋阀、分析取样阀、压力表阀开排数次，在压缩进日取样分析含氧量不小于20%为合格。D.静电除焦器正常停车、紧急停车。 a.按下红色停车电钮。b.拉下刀熔开关。 .4 不正常现象及处理 喷射器反喷通过喷嘴溶液流速太低加大流量喉管或扩散管堵塞或结垢疏通或清除结垢脱硫泵或再生泵不打液进口液位低提高液位进口阀头掉管道堵塞、叶轮或泵壳腐蚀结垢拆检阀门、疏通管道、更换叶轮、清理结垢泵的填料泄露更换填料电机旋转方向不对重接电机线路泵内进空

17、气排净空气罗茨风机出口压力波动大脱硫塔或冷却、清洗塔液位高提高液位降低液位系统局部有堵塞采取措施疏通脱硫塔或冷却、清洗塔液位低，排气管漏气提高液位罗茨风机响声大水煤气带水入机内排净积水杂物带入机内紧急停车处理齿轮咬合不好，有松动倒车处理转子间隙不当或产生移位倒车处理轴承缺油或损坏倒车处理油箱油位低或油质差提高油位或换油风机超负荷降低或减少负荷罗茨风机出口气体温度高进口温度高加大冷却水量近路阀开的过大关小或关闭近路阀转子间隙大停车检修更换转子静电除焦器电压波动塔体内部有焦油结垢停车处理加蒸汽清洗静电除焦器电压放电空气潮湿停用待空气干燥瓷瓶脏停车擦净现 象原 因处理措施脱硫后水煤气中硫化氢含量高脱硫液药品含量低,吸收效果差根据分析结果补充药品脱硫液再生不好悬浮硫高控制正常的药品含量搞好泡沫浮选过滤气液比差大加大循环量气体温度高或溶液温度高降低温度系统局部堵塞造成气液偏流采取措施疏通脱硫前硫化氢高降低脱硫前硫化氢含量 主要设备一览表: 设备名称规格型号材料数 量重量（KG）冷却塔=4000 H=16300填料二层每层高4米PP格栅填料2静电除焦