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                  脫硫氧化羅茨風機

                  瀏覽: 發布日期:2019-10-07
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                  濕式脫硫氧化脫硫中產生的幾個重要問題分析:
                  以固定床間歇造氣生產合成氨醇的化肥企業,其生產環節中的脫硫工藝常采用濕式氧化法脫硫,并輔以干法脫硫作為精脫(如活性炭脫硫劑等),而其中的濕式氧化法脫硫多以栲膠脫硫為主,近幾年也配入了一定量的鈦菁鈷脫硫劑。但是隨著煤氣中H2S濃度的不斷提高(由原來的每立方煤氣中幾百毫克漲至幾千毫克甚至更高),實際生產中也出現了許多問題,造成生產波動,現根據生產經驗,列舉關鍵性幾點問題并予以原因分析:
                  1、脫硫效率較低,不能保證出口H2S達標
                  該種情況較為常見,導致生產不能正常運行,甚至被動地減量生產,其主要原因應從以下幾方面來考慮(假設脫硫系統的各個設備設計滿足生產要求):
                  (1)先查一下脫硫液成分是否達到生產要求,如果成分較低,考慮把成分提到正常生產要求。這種情況經常出現在H2S突然漲高時,溶液成分較低而不能保證出口H2S達標,尤其是正常生產煤氣中H2S較低,突然改燒高硫煤時容易發生此類情況。
                  (2) 還是關于脫硫液方面,雖然各項主要成分例如栲膠、釩、堿度等都合格,但還是脫硫率較低,這就要考慮溶液中懸浮硫等其它物質是不是太多了。例如硫泡沫長時間 不能正常溢流出來,造成溶液中懸浮硫含量較多,這一點很重要,因為在我知道的一些企業就出現過該種情況。經大量提取硫泡沫后,系統也就很快恢復正常,硫化 氫達到了工藝要求。
                  (3) 脫硫塔自身內部出現了問題。前面已經假設塔器等設備正常,那就排除了塔負荷大、液體分布器分布不均勻等問題了,但是有一點不能排除,那就是塔內填料的類型 及數量的問題,其實也就是填料的比表面積問題。在我所在的企業就曾出現過此種情況,當把格柵填料更換為散裝填料時,脫硫率大大提高,其主要原因就是填料的 表面積增大,氣液接觸時間長,脫硫效率高的緣故。但是當我們因為怕堵塔而少裝了一部分填料后,脫硫率也隨之相應降低(但填料數量絕對在設計要求范圍之 內)。
                  (4) 脫硫液的循環量是否發生了變化而影響到脫硫效率。例如泵打液量小了、或者是泵自身問題、或者是進出口管道堵塞、甚至是分布器(如管式分布器)堵塞等等,這 些都是我們應該考慮的問題。因為在實際生產中以上的幾種情況都曾發生過,設想一下,如果沒有足夠的溶液循環量,不僅脫硫效率得不到保證,而且塔堵也會隨之 而來。
                  2、脫硫液的堿度控制不住,下降的比較嚴重
                  針對該種情況,我相信在許多化工廠都出現過,它的發生也應從以下幾方面來考慮。
                  (1)冬季時由于氣溫低,脫硫系統溫度不能很好地控制,造成溶液溫度降低,其中部分物料析出結晶造成堿度下降,這種情況首先要控制好溶液溫度然后再調整堿度,相信會很快正常的。
                  (2)煤氣中H2S濃度突然升高且持續一段時間也會造成溶液堿度的下降。也就是說平時控制的溶液成分偏低,不能滿足高濃度H2S的工藝需求,當煤氣中的硫化氫突然跑高,溶液中的氧化劑含量較低,造成部分HS—氧化成副鹽,從而降低了堿度。這種情況適當補充堿量及其它物料即可。
                  (3)脫硫液中的氧化劑量過高也會造成堿度迅速下降,我認為其原因是吸收的HS—被 過度氧化成副鹽而造成堿被消耗掉。該種情況分別在2005年及2011年在我們的兩套生產系統都曾出現過,采取的措施也就是把溶液中氧化劑含量降下來,然 后補充堿量即會慢慢提高堿度。此種情況極易被人們所忽視,而且尤其容易發生在鈦菁鈷脫硫劑置換其它脫硫劑的過程中,因為該類型脫硫劑氧化能力強且消耗低, 如果平時不注意分析溶液中鈦菁鈷脫硫劑含量,而是根據經驗來添加,極易發生添加量過多而造成堿被消耗。
                  (4)脫硫液中的氧化劑含量過低也會造成堿度下降。其緣故是HS—未能被氧化劑充分氧化成單質硫而是在再生系統被空氣氧化成副鹽。當然,這方面也比較容易被發現而得到控制,只要調整好氧化劑含量即可很快恢復正常。當然近年來脫硫系統增加富液槽也是從這方面來考慮的,目的就是較大限度地保證HS—在進入再生槽以前被氧化成硫泡沫,而不至于在再生槽中被氧化為副鹽而降低堿度。
                  (5)煤氣中的H2S含量由于煤種原因突然降低很多,如果溶液成分還是平時的含量,這就會發生以上第3條所說的情況,長時間也會造成堿度下降。
                  3、硫泡沫不正常,虛泡、發泡現象時有發生
                  針對該種情況,2005年我們的1#系 統的三套脫硫均出現過,而且持續長達半年之久,當然該種情況筆者也在其它一些化肥企業發現過,嚴重者長達一年,稍輕者時有發生,可能因為沒給生產造成太大 影響所以也就不被重視。如果發生該種情況時必須注意脫硫液的各種成分的變化,因為它不僅會消耗掉部分堿,而且會因為溶液成分波動影響到生產的正常運行,造 成該種情況出現的主要原因有以下幾點:
                  (1)栲膠質量存在夾生現象,也就是熟化環節出現了問題。雖然現在生產用的多數是熟栲膠,但是針對以上發生的該種情況,建議制脫硫液時間長些,并配入適當空氣進行氧化從而徹底破壞其膠性對系統的影響。
                  (2)煤焦油類物質的帶入,也會出現上述情況。因為其中的部分有機物質在脫硫液這種堿性條件下容易發泡,故能夠造成系統硫泡沫變虛。建議開好洗氣裝置和靜電除焦油設施,同時避免設備檢修時,油脂類物質帶入脫硫系統。
                  (3)溶液成分與生產中的H2S含量比例嚴重失調,也會造成硫泡沫變虛,此情況在我們的生產系統也曾經出現過,當時以為溶液被污染了,幾經調整未見好轉,在沒有辦法的情況下將溶液全部排掉,重新制了新鮮溶液,但投入生產后,硫泡沫仍然不正常,好在問題終還是被查清并得到解決。
                  (4)熔硫殘液沒有很好地被處理,即返入脫硫系統,也會造成上述情況的發生。因為熔硫過程中,副反應發生較多,其中也就難免生成了部分發泡類物質,建議對熔硫殘液降溫、冷析、沉淀后再入系統。當然如果把硫泡沫過濾或者壓濾后再熔硫這樣對脫硫系統會更好些。
                  (5)溶液被其它一些物質污染(如有些有機物質等),也會造成硫泡沫不正常,虛泡較多,針對此種情況,可認真查一下自身系統的工藝然后予以避免。
                  4、填料堵塞,塔阻力上升較快
                  我相信,在我們的化工企業如果沒有預脫硫設施且脫硫塔為填料塔而且煤氣中H2S濃度也較高(一般≥2g/Nm3)都出現過堵塔問題,尤其是北方的化肥企業。針對此種情況,許多廠家也都進行了相應的試驗性的改造。
                  (1)用湍流塔代替填料塔,雖然比填料塔使用周期長些,但其正常生產時因塔徑較小,所以阻力較填料塔要大的多,(剛運行時至少有40mmHg左右)且其使用的塑料球體填料壽命也較短。二者相比,皆有利弊。
                  (2)用格柵填料代替散裝填料,雖然使用周期也許會長些,但格柵填料一旦堵塞后搶修很費力,相比之下還不如散裝填料檢修更方便些。我們的企業就曾這樣試用過,不過zhui終還是淘汰了格柵填料。
                  (3)用空塔噴淋串填料塔,現在很多化肥企業都采用這種復合塔型,筆者也考察了幾個用戶企業,使用效果很好,當然從道理上來講,也是可以講通的,空塔脫硫率>50%,相對入填料塔的H2S 就低許多了,堵塔幾率也就相對低些。目前我們的三套半水煤氣脫硫系統已經全部改造成空塔噴淋脫硫串聯填料塔脫硫,空塔脫硫效果達到了70%~80%而且單 塔壓差僅有幾個毫米汞柱。運行近半年整個系統壓差基本穩定。當然我們也考慮以后有機會將填料塔的下層改成兩層噴頭,只保留上層部分填料,這樣不僅可以保證 脫硫效果,而且會進一步降低系統阻力,當然也會減輕檢修的勞動強度。
                  (4)也有些企業,據他們講很少堵塔,但究其原因也不好說不清楚。例如筆者曾考察過云南的一些氮肥廠,H2S高達7 g/Nm3,但是塔阻比較穩定,分析其實際情況,只能說再生系統設備較大,嚴格管理的結果吧。 (但是強調一點再生系統不是越大越好)

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