脱硫催化剂公司课件新

1、脱硫工艺参数对湿法脱硫操作的影响联系人：李宝利讲人：李跟喜第一部分：操作所控制的工艺参数 焦化厂脱硫操作控制要点焦化厂脱硫操作控制要点 煤气主要成分：（H2、CH4、CO、CnHm、N2、CO2、O2、H2O）煤焦油气、萘、H2S、HCN、NH3、苯族烃等。 一、脱硫岗位的任务: 1、利用蒸氨来的浓氨水,加入到反应槽中,当脱硫液中的氨达到一定浓度时与脱硫塔内自下而上的煤气接触,将煤气中的H2S吸收.生成NH4HS。 2、吸收H2S后的液体为富液,在再生塔内利用一定数量的空气将富液中NH4HS氧化成单质硫,然后吹浮于再生塔顶部,排至泡沫槽.完成

2、溶剂再生。 二、工艺流程: 1、煤气流程:由焦炉来的煤气,进入预冷塔冷却后,进入脱硫塔下部,与自上而下的脱硫液逆流接触,将煤气中的H2S吸收,再由脱硫塔上部流入下一工段. 2、脱硫液流程:吸收H2S后的富液,由脱硫塔下部出,进入水封槽下部,由水封槽上部流出,送至反应槽上部,经脱硫泵抽送加压至0.5-0.65MPa.进入再生塔底部与空气混合,产生氧化反应,在再生塔内生成单质硫, 经空气吹浮于再生塔顶部,流至泡沫槽.再生后的液体为贫液,由再生塔上部出,通过液位调节器,流至脱硫塔上部,经过喷射器分布,与自下而上的煤气逆流接触将煤气中的H2S吸收,实现溶液的循环. 3、空气流程:由空压站来的0.5-0

3、.7Mpa的空气送至再生塔的下部与脱硫富液混合,在塔内产生再生反应,使脱硫剂恢复活性。 三、反应机理 1、吸收反应 H2S+NH4OHNH4HS+H2O NH4OH+HCNNH4CN+H2O 2、再生反应 NH4HS+1/2O2NH4OH+S 3、副反应 2NH4HS+2O2(NH4)2S2O3+H2O 2(NH4)2S2O3+O22(NH4)2SO4+2S 2NH4CN+2H2S+O22NH4CNS+2H2O NH4CN+S NH4CNS 四、影响脱硫效率的因素及日常生产控制要点: 影响脱硫效率的因素：挥发氨浓度、PDS浓度、液气比、空气量、煤气温度、脱硫液温度、脱硫液中副盐含量、悬浮硫含量

4、等8个因素。 1、挥发氨的控制 在日常生产中以NH3为碱源,用来吸收煤气中H2S,如NH3过低,吸收率下降.NH3过 高,副盐生成量加剧.在保证脱硫效率的同时，尽量降低氨的浓度，应满足煤气中氨硫物质量之比不小于1.5,正常生产应控制在5-10g/L之间.如遇到煤气中H2S升高或煤气量加大,应适当将NH3浓度提高. 2、 PDS浓度的控制 PDS是一种催化剂,与空气接触将富液中的NH4HS氧化成硫单质,完成溶剂再生,一般控制在30-50ppm.如脱硫效率下降或再生时出泡沫不好,煤气量或H2S含量高时,可适当提高PDS浓度。 3、液气比的控制: 增加液气比可提高H2S的吸收推动力，有利于脱硫效率的

5、提高，当液气比达到一定程度后，脱硫效率的增加量并不明显，反而增加动力损耗.故液气比也不必过大，因焦化厂煤气量较大,H2S含量较高,一般液气比控制在25-30L/M3,在实际操作中，可根据进口H2S的高低,适当增减循环量或加大空气量,加大循环量另一好处是能将粘附在脱硫塔填料的硫杂洗掉。 4、再生空气量: 在正常生产操作中,再生空气鼓风强度一般控制在再生塔横截面积每平方米80-130m3的空气量为宜,空气量过小,富液中的H2S不能完全氧化.时间过久系统内的副盐升高,影响吸收效率,在实际操作中,加空气量时应少加,勤加,以免一次加的过大引起跑液或溢槽.一次加入量在30-50m3为宜. 5、煤气温度和脱

6、硫液温度的控制: 控制煤气温度在28-30，脱硫液温度控制在30-35摄氏度。因为挥发NH3吸收H2S过程为放热反应,所以温度越低越利于吸收,如煤气温度高,脱硫塔阻力大,动力损耗大且不利于H2S吸收,如脱硫液温度过高,会增加溶液表面的氨气分压，使脱硫液中氨含量降低，不利于吸收H2S，同时副盐生成量大,脱硫效率下降，再生塔内的反应属吸热反应，脱硫液的温度太低也不利于再生反应的进行。因此，脱硫液温度控制在30-35摄氏度。6、脱硫液中副盐的控制: 副盐不仅影响H2S的吸收效率,再生效率,而且严重腐蚀设备管道,在正常生产中,控制在250g/L以下,在操作中,严格控制空气量、温度、NH3浓度不可过高.

7、如副盐过高时可送往提盐工段进行加工处理，缺失的脱硫液可加入浓氨水或新鲜水来补充。7、悬浮硫的控制： 悬浮硫1.5g/L,长时间悬浮硫超高会造成堵塔。 五、常见问题的简单处理 1、出口H2S过高时 a检查挥发氨浓度是否过低，若低，适当降低 再生塔溶液温度提高挥发氨浓度。 b检查悬浮硫是否过高。如高，适当降低再生 塔液位增加空气量。 c检查煤气温度是否过高。如高，增加预冷塔 循环水流量，降低煤气温度。 d检查再生塔溶液温度是否正常。正常控制在30-35摄氏度，可有2-3度的起伏。 e检查硫泡沫是否正常。2、硫泡沫大，稀，薄时 a硫泡沫大，稀时，适当添加FeSO4,使泡沫变细变稠，正常流出。 b检查

8、焦油萘含量是否过高。如高，开启电捕焦油器除焦油，降低预冷器温度除萘。3、副盐过高时 在保证H2S正常控制指标下适当控制NH3浓度，空气量不要过高过大，定期妥善处置脱硫液，补充新鲜水。六、PDS-600脱硫催化剂加入方法 a、在反应槽上的催化剂活化槽中加入软水至2/3液位处,然后加入PDS-600脱硫催化剂使其溶于其中。 b、向活化槽中PDS-600催化剂溶液内通入空气24小时，使其活化，也可以通过多次搅拌，代替以上方法，使催化剂完全溶解。 c、活化完毕后备用。要缓慢地且不少于23小时加入反应槽中。 第二部分第二部分 脱硫工段的其他情况脱硫工段的其他情况 一、硫泡沫异常现象的分析与处理一、硫泡沫

9、异常现象的分析与处理 在实际生产中，我们有时会发现再生槽出现虚泡、皂泡、飞泡、无泡等现象。此种现象不仅影响了生产、增加了辅料消耗、降低了硫回收率；而且也污染了环境、影响了环保。这就不得不引起各个厂家的高度重视，然而，由于产生皂泡、虚泡、飞泡、无泡的原因很复杂，虽然很多厂家采取了好多措施，但收效甚微。今天我们从理论和实践两个方面，通过对比分析，来探讨产生此种现象的原因及处理方法。 我们通过实地现场调试发现，产生无泡、虚泡、皂泡、飞泡的现象有两种：一种是短期的一种是长期的 产生这种现象都有一个共同的特点，那就是向系统补加制备的碱液或补加熔硫后的残液的时候，瞬间就会出现的现象。 根源就是由于外来因素

10、的干扰（新鲜碱液、残液）使再生脱硫液的表面张力和溶液的粘度发生瞬间变化造成的。 在生产中为了减少或避免这种现象的发生，我们应从如下几个方面着手解决。 1、在制备碱液时，要采取定时、定量分散补加，杜绝一次性补加。 2、熔硫可连续，但残液的回收最好采取间断性的，并且一定要进行冷却、沉降、过滤等处理，特别强调的是在残液没冷却之前，万不可加空气对残液进行活化，这种方法的弊端是：一方面此时加空气活化，极易形成皂泡。另一方面，由于温度较高，此时加空气极易造成副盐的增长。 3、为了进一步减少或避免残液对系统的影响，我们仍然建议厂家对熔硫之前的硫泡沫进行压滤处理。这样做不仅能够减少熔硫后的残液量，而且对于降低

11、熔硫的蒸汽消耗大有好处。 既然这些现象的产生，都与溶液的黏度和表面张力有关，而影响溶液的黏度和表面张力的因素除了溶液组分发生变化以外，还有一个重要的因素就是溶液的温度。当温度升高时（大于45），虚泡和无泡出现的几率相当大，而且一旦出现处理难度很高，若，延续时间越长再生状况就越恶化就会严重威胁生产。 综上所述，生产中形成虚泡、皂泡、飞泡、无泡的原因很多，也很复杂，而且形成的现象也大不一样，因此处理这些现象时必须具体问题具体分析，特别对于长时间未能解决的，更要扩大查找原因的范围，也就是说不仅仅查找脱硫系统本身问题，也要查查凡是进入脱硫系统的工艺介质是否带入了一些影响发泡的物质，这在实际生产中我们也

12、多次碰到过。如脱硫循环水使用的杀菌、除垢剂、碳化氨水带来的易发泡的有机溶剂，以及工艺气体带来的一些有机物等。硫硫 泡泡 沫沫 状状 况况 正常泡沫状况正常泡沫状况 泡沫溢流状况泡沫溢流状况 正常溢流状况正常溢流状况 正常未溢流状况正常未溢流状况 虚虚 泡泡 皂皂 泡泡 飞飞 泡泡 虚 泡 溶液表面有少量泡沫，但泡沫层极薄且泡细小，硫颗粒含量极低，表面清亮，此时泡沫如不及时溢流，泡沫无增厚的趋势，且存聚时间短，有稍生即失的感觉。溶液物化性质不稳定，很脆弱，当外界稍有影响时，泡沫就迅速消失，出现无泡现象。溶液整体表现黏度较低、表面张力较小，硫颗粒聚合能力较差。 皂 泡 溶液表面有大量的泡沫，泡沫中

13、气泡较大，气泡表面黏附硫颗粒较多，但颗粒细小，泡沫流动性极强，溢流的泡沫带液较多，比正常泡沫高10-20%，溶液损失量大，熔硫负荷重，残液量较多，大大增加了处理难度。溶液整体表现黏度较高、表面张力较大，硫颗粒聚合能力较强。飞 泡 溶液表面有一定的泡沫层，而且很厚，但泡沫中气泡极小，气泡表面几乎没有硫颗粒，泡沫层比重极小，几乎与空气相当，气泡一直在增长，有时挤满再生槽上部空间，从探视孔处向外飞出。此时溶液清亮，悬浮硫极低，溶液有效组分含量较高，黏度及表面张力较大，硫泡沫聚合能力极强。无 泡 溶液表面无泡沫层，槽面溶液浑浊，悬浮物高（也有的厂家溶液清亮，悬浮物不高，但这种现象相当危险），从槽底浮出

14、的气泡偶尔也有，但瞬间消失。溶液整体表现出黏度极低、表面张力极小，硫颗粒聚合能力相当差。 二、副盐的生成与碱耗的关系 脱除H2S的主要化学反应 1、碱性水溶液吸收H2S Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3-(1) 2、液相HS-被氧化生成元素硫，同时生成多硫化物 NaHS+1/2O2（PDS） = S+NaOH -（2） 3、催化剂的再生 PDSR+O2=PDSOx- -(3) 主要副反应是： NaNC+Na2S2O3 =NaCNS+Na2SO3- (4) 2NaHS+2O2= Na2S2O3+H2O - (5) 2Na2S2O3+O2=2 Na2SO4+2S - (6) 2HCN+

15、Na2CO3=NaCN+ CO2+H2O - (7) HCN+Na2CO3=NaCN+NaHCO3 - (8) NaNC+Na2Sx=NaCNS+Na2S(x-1) - (9) Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 - - (10) 从以上化学反应式中可以看出，脱硫液中副反应所产生的副盐主要有Na2S2O3、Na2SO4、NaCNS，这三种物质是影响脱硫液吸收和再生以及造成系统局部堵塞的主要原因。另外，从副反应产生的机理看，主要是由于溶液中HS-离子与空气中的O2接触而发生的完全氧化形成的产物以及原料气中的存在而反应形成的产物。 1、既然副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触而

16、氧化反应所产生的，那么在生产控制中就要尽量减少脱硫塔出口富液中HS-离子的含量。但要想做到这一点，就必须选择那些活性好、氧化能力强的脱硫剂。我们知道在脱硫塔里，不仅存在硫化氢的溶解吸收过程，同时伴随HS-离子的氧化过程。我们希望HS-离子在塔内氧化越完全越好，当然这主要取决于催化剂的氧化能力，好的催化剂能使HS-离子在塔内氧化90%以上。这样就大大减少了富液再生过程中HS-离子与空气的接触机会，从而也就减少了副盐的生成机会。2、要严格控制再生液的温度，力求保证在35 -40之间。我们通过下图表可以看出，当再生液的温度超过40，特别在超过50的情况下，副盐的生成率成直线上升趋势，而且由于温度的升

17、高也严重的影响了硫泡沫的聚合和浮选。3、严格控制再生液的PH值，一般在8.3-9.0之间,生产中尽量避免再生液的PH值在9.0以上操作。通过图表明显可以看出，当溶液的PH值大于9.0时，副盐的生成率也是直线上升的。 按照物质不灭定律，这些加入的碱肯定是转化成其它物质了。为了验证它我们以Na2S2O3副盐为例来计算一下即可明白： 我们知道1molNa2S2O3里含有2molNa+ ，也就是说要想生成1molNa2S2O3就必须消耗2molNa+，而Na+唯一的来源就是Na2CO3，那么要想消耗2molNa+就必须消耗1mol Na2CO3。依据这个反应原理，我们不难看出，只要生1molNa2S2

18、O3就一定要消耗1mol Na2CO3，把他们换算成摩尔质量，即每生成158Kg的Na2S2O3为就要消耗106Kg的Na2CO3，他们对应关系就是1：0.67。依据同样的原理，Na2SO4的对应关系为1：0.75。NaCNS的对应关系为1：1.31。 结论： 1、脱硫液中的Na2S2O3的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为0.6 7 Kg 2、脱硫液中的Na2SO4的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为0.7 5Kg 3、脱硫液中NaCNS的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为1.31 Kg 从以上的对应关系中也可以看出： 同样是副盐,而生成NaCNS所消耗Na2C

19、O3的量要远比Na2S2O3和Na2SO4要高得多,几乎是他们的两者之和。这也就是我们前面所说的，在氮肥厂我们不希望煤气中有太多的HCN，从而造成NaCNS的生成物增多，致使碱耗增加。此外我们通过图表可以看出NaCNS这种物质溶解度相当高，它很难从溶液中结晶析出，而且由于它在溶液中量积累太多，必然造成其它物质在溶液中的溶解度减小，从而造成结晶，堵塞。 各副盐在水中的溶解度各副盐在水中的溶解度项目温度 硫代硫酸钠54.866.3 87.9121.6 185.6 245硫酸钠50.448.8 46.745.344.143.7硫氰酸钠139.3 153167.5 172.4 178189碳酸氢钠11

20、.512.7 14.516.4分解分解碳酸钠39.74947.34645.143.6 再看一下填料堵塞物的组分 组分 含量 (%) 硫酸钠 85 硫氰酸钠 8.9 其它 6.1 二、副盐与硫回收率的关系二、副盐与硫回收率的关系 硫回收率是衡量脱硫是否正常的重要标志，它能直观地反映出脱硫再生、浮选与熔硫的好坏，因此很多企业都把硫回收率作为一个重要的考核指标来抓。但由于计算方法不一，副盐生成量以及企业生产状况不一样，因此硫回收率这个指标各个企业大不一样。（比较好的企业硫回收率能达到85%以上），但各个企业可以把它作为一个参考值来对照分析、判断问题，这是十分有意义的。那么为何相差那么大呢，这仍然是副

21、盐造成的，我们仍然通过对上述三个副盐进行计算即可知道。 对于Na2S2O3而言，每生成1molNa2S2O3和就要消耗2mol S离子，而S离子最终来源于硫化氢，也就是说每生成158 KgNa2S2O3和就要消耗68Kg的H2S，他们的对应关系为：1：0.43。按照同样原理我们可算出Na2SO4与H2S的对应关系为1：0.48。NaCNS与H2S的对应关系为1：0.84。这样我们也得出以下结论： 1、脱硫液中的Na2S2O3的含量每升高1Kg，就要消耗H2S的量为0.43Kg 2、脱硫液中的Na2SO4的含量每升高1Kg，就要消耗H2S的量为0.48Kg 3、脱硫液中NaCNS的含量每升高1K

22、g，就要消耗H2S的量为0.84 Kg 通过以上分析，我们可以看出H2S中的S通过一系列的物理和化学反应，最终按以下方向转化： 原料气中 H2S 净化后H2S 单质S 副盐 物理损失 在实际生产中我们期望原料气中的H2S尽可能转化成单质S，而不希望它转化副盐而流失，这不仅大大提高硫回收率，而且对于提高贫液质量，降低碱耗，减少环境污染具有十分重要的意义。 我们希望通过这次交流让企业了解到脱硫碱耗的来龙去脉,以便在生产实践中采用更好的办法加以控制,从而降低消耗,提高效益.宝利公司理念 沟通信息 对接资源 学到知识 交到朋友 祖国处处有亲人公公 司司 简简 介介 长春市宝利脱硫剂有限公司是一家民营高新技术企业，公司成立于2002年10月，注册资金为30