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脱硫系统采用888催化剂的心得与体会

编辑:河南宏大脱硫有限公司   时间:2014/08/16   字号:
摘要:脱硫系统采用888催化剂的心得与体会

1 概述

河南博爱源泰化电有限公司原生产能力为3.5万吨/年合成氨,主导产品为碳酸氢铵。经过近几年的技术挖潜改造,现已发展到5万吨合成氨和2万吨粗醇的生产能力,脱硫系统也随之做了较大的技术改造。过去由于生产能力偏小,脱硫设备陈旧,造气不烧高硫煤,半水煤气中H2S含量较低(在0.6-0.8g/m3),脱硫催化剂采用的是PDS和MSQ两种,由于半水煤气中H2S含量较低,脱硫系统也未出现较大的波动。但随着近年来原料煤价格的大幅度上涨,公司本着节能降耗的原则,造气开始掺烧高硫煤,原PDS和MSQ 两种催化剂已不能满足生产要求,脱硫效率下降,脱硫后H2S时常超标,碱耗增高,副反应增多。特别是2005年夏季,由于气温高,导致碱液温度最高上至52℃,Na2S2O3含量高达190g/L,碱耗量高达6t/天,碱液组分也偏高指标很多,脱硫效率还不到90%。经到兄弟厂家考察交流,公司决定采用长春东狮科贸公司(原东北师范大学实验化工厂)所生产的888催化剂,原PDS和MSQ催化剂停用。从2005年9月开始使用888催化剂至今已有近四年,脱硫系统一直比较稳定,煤气中H2S含量在2.5 g/m3左右,出口H2S含量都能稳定在0.07 g/m3以下,脱硫效率始终>98%,888催化剂1.0-1.5㎏/天,碱耗在600㎏/天左右,Na2S2O3含量在30-40g/L之间。
2 脱硫系统基本情况

2.1 主要工艺流程
(1)、气相流程
气柜→空塔喷淋→静电除焦器→罗茨风机→冷却塔→脱硫塔→清洗塔→汽水分离器→静电除焦器→去压缩机
(2)、液相流程
  脱硫塔→富液泵→再生槽→贫液槽→贫液泵→脱硫塔
(3)、硫回收
再生槽→ 硫泡沫沉淀池→熔硫釜→残液澄清池→再生槽
2.2 主要设备规格
脱硫塔:φ4300×36000 内装四段塑料格栅填料 ,共一台
再生槽:φ9000×8000 上装25支自吸式喷射器,正常开23支,共一台
贫液槽:φ4000×5000共一台
贫液泵:600 m3/h共两台,400 m3/h共一台,正常开两台600 m3/h
富液泵:600 m3/h共两台,400 m3/h共一台,正常开两台600 m3/h
熔硫釜:φ800共一台

3 脱硫系统稳定运行的几点心得与体会

3.1 优化脱硫系统,适应生产需要
我公司原脱硫系统设备陈旧,装置偏小,半水煤气中的H2S含量一般不超过0.8 g/m3。脱硫催化剂采用的是PDS和MSQ两种,尚能满足生产需要,但随着煤碳资源紧张,价格提高。为降低生产成本,造气开始改烧高硫煤,半水煤气中的H2S含量大都在2.0-2.5 g/m3之间,脱硫后煤气中的H2S含量时常超标严重,最高上至178 g/m3,脱硫问题日渐突出。
2005年5月份,我们利用公司大修机会对脱硫系统进行了较大的技术改造,目的是扩大脱硫主要设备,提高脱硫效率,以满足公司扩产增效的需要。本次主要改造项目为:(1)、气柜出口的空塔喷淋由φ1200×10800扩大为φ1400×18000。(2)、冷却塔由φ2200×18000扩大为φ2600×21000。(3)、脱硫塔由φ2600×21000加大为φ4300×36000,塔内采用四段塑料格栅填料。(4)、清洗塔由φ1100×13000改为φ4100×20500。(5)、新上一台φ4000×5000的贫液槽。本次系统大修后,公司的合成氨生产能力由3.5万吨/年提高到7万吨/年。但随着生产负荷的大幅增大,脱硫系统暴露的问题仍比较严重,脱硫效率不高,脱后H2S时常超标,碱耗增高,副反应增多,严重影响生产。由于烧高硫煤,半水煤气中的H2S含量大都在2.0-2.5 g/m3之间,原PDS和MSQ 两种催化剂已不能满足生产要求,经到兄弟厂家考察交流,公司决定采用长春东狮科贸公司生产的888催化剂,原PDS和MSQ催化剂停用。厂家派技术人员到达我公司后,给我们提出了不少合理化建议,比如:脱硫系统未设富液槽不好,脱硫塔液气比偏低以及再生槽喷射器抽气量少等。2005年9月1日,我们按生产厂家技术人员所做的使用方案开始向系统投入888催化剂,经过近一周的调整,收到了明显效果,半水煤气H2S在2.0-2.5g/m3,出口H2S在0.04-0.045 g/m3,888催化剂每天加入1.5㎏,公司领导非常满意。
3.2 加强工艺管理,规范岗位操作
(1)严格控制碱液总碱度在0.4-0.6mol/L,PH值在8.3-8.6。脱硫液的主要组份包括总碱度、碳酸钠、碳酸氢钠、PH值等。总碱度偏高,有利于脱硫的吸收和析硫,过高则再生析硫差,碱耗增加,副反应物增多;过低则PH值及碳酸钠浓度下降,溶液吸收能力下降,脱硫效率达不到要求,气体净化度低。
(2)严格控制贫液温度在35-42℃之间。我们知道,提高贫液温度可加快再生和吸收反应速度,但温度过高会使H2S气体和O2在脱硫液中的溶解降低,不利于吸收和氧化再生,还会使副反应加剧,特别是溶液温度超过50℃时,脱硫液的粘度和表面张力下降,空气在再生槽内很难形成气泡,即使形成,气泡膜的粘附性也很差,硫颗粒很难吸附在其表面,且气泡扩散到界面也易碎,这样形成的硫颗粒未能及时被带出来,其就会在自身作用力下沉降,遇循环量有所波动时,被带至塔内,时间一长,造成溶液中悬浮硫升高,严重时还会产生堵塔。碱液温度过低,则再生槽浮选的硫泡沫层变薄,呈棉絮状漂浮在槽面,使再生效果变差。
(3)严格控制入塔气体温度。入塔气体温度最好不超35℃,因为气体中氧的溶解度与温度成反比即溶于水中的氧气是随温度升高而降低的,气体中的氧在溶液中的溶解度降低,还会影响888催化剂的吸氧活化,造成888催化剂消耗增加,脱硫效率下降。
(4)加强再生管理,保证再生效果。氧化再生槽是脱硫系统至关重要的部分,其运行正常与否,直接决定着脱硫效率和脱硫塔阻力的控制。操作中应保证硫泡沫正常溢流,既要防止硫泡沫分离时夹带清液过多,又要防止硫泡沫在槽面积累时间过长,发生反复浮选,沉淀,使溶液中悬浮硫升高。生产过程中应根据煤气中H2S含量高低及生产负荷大小来调节喷射自吸空气量,采取控制适宜的再生压力和喷射器开的数量来调节,并根据其自吸空气量的大小或反喷情况及时检查清理喷嘴、喉管的堵塞物。我们要求操作上每班必须上再生槽四次,来清理再生泡沫溜道内积硫,以保证硫泡沫正常溢流。同时加强熔硫岗位管理,精心操作,保证熔硫及回收正常,以从根本上保证溶液良好的再生效果。
(5)对于熔硫残液回收,特别是对于我公司采用的是连续熔硫,且以烧高硫煤为主,致使残液量较大。众所周知,熔硫残液处理不当,不仅对再生系统干扰极大,使溶液发泡,产生虚泡过多,不易分离,而且由于残液中大量副盐在系统的积累会导使化工物料消耗上升,脱硫效率下降,严重时产生堵塔。因此,我们要求操作上必须将残液经多级、沉降、过滤,温度小于45℃,然后由残液泵经再生槽残液专用喷射器,重新吸氧返回至系统,并及时清挖残液沉降池,从而有效的减少了熔硫残液对再生干扰,保证了良好的再生效果。
4 对888催化剂的看法

通过我们公司四年来的使用实践证明:888催化剂确实是一种高效脱硫催化剂,属一元催化法,在使用过程中不需添加任何助剂,脱硫效率高,操作非常方便,用量少,且浮选的单质硫颗粒大,易分离回收。溶液清亮,悬浮硫低,同时在脱硫过程中能产生其特有的多硫化物,使填料上的吸附的沉积硫活化而松懈下来,不致于堵塔。四年来,我们脱硫塔阻力一直比较稳定,未因塔堵而影响生产。但是,888催化剂只是脱硫系统的一部分,不是万能药,要想保证脱硫系统安全、经济、稳定运行,还需要有良好的工艺、设备及操作管理相匹配,只要不断摸索、优化、完善脱硫系统,从根本上解决制约脱硫的瓶颈问题,888催化剂就能发挥出最佳的效果。
最后,衷心感谢长春东狮科贸实业有限公司四年来对我单位的支持与帮助,感谢该公司在脱硫工作方面开先人之河,带领全国脱硫行业在脱硫技术方面攻克一个个难点,使脱硫行业不断发展和完善,为化工经济的进步作出了卓越的贡献。

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