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真空碳酸钾脱硫存在问题及解决方案点击：2269 日期：[ 2014-04-26 21:53:28 ] |
| 真空碳酸钾脱硫存在问题及解决方案 霍云霞 (河北钢铁集团邯钢公司焦化厂,河北,邯郸, 056015) 【摘要】邯钢焦化厂采用真空碳酸钾法脱硫,在脱硫开工的初期,存在着脱硫液变黑、真空泵堵塞,真空泵后阻力大等诸多问题,本文对这些问题逐一分析,并采取相应方案进行处理。确保了脱硫效果的达标。 【关键词】真空碳酸钾;脱硫;处理方案 【中图分类号】S143. 3+2【文献标识码】A【文章编号】1003-3467(2010)10-0029-01 1·前言 邯钢东区焦化焦炉煤气脱硫工艺于08年年底开工建设,三月份部分投产,五月份成功产出硫磺。该项目采用真空碳酸钾法脱硫克劳斯制硫磺,设计处理煤气量100000m3/h。两个回收车间的焦炉煤气从洗苯后引出,在脱硫塔前汇合进入脱硫塔,H2S在塔内被循环贫液吸收,使煤气中H2S含量由5000 mg/m3左右降到200mg/m3以下,脱硫后的煤气送给用户,吸收了H2S的富液进入再生塔,在真空加热的条件下H2S被解析出来,形成酸气,解析酸气后的循环贫液再次进入脱硫塔吸收煤气中的H2S,解析出来的酸气由真空泵送入克劳斯炉燃烧产生硫磺。 2·真空碳酸钾法脱硫工艺特点 1)脱硫脱氰效率高,塔后H2S可达到200mg/m3。2)脱硫剂采用KOH(2KOH +CO2=K2CO3+H2O),活性高,反应速度快,相应地主要设备规格小,投资省。同时,脱硫剂消耗少,成本低,操作简单。3)富液再生采用真空解析法,操作温度低,腐蚀性弱,因而吸收塔、再生塔等设备材质为碳钢,投资省。4)因系统中氧含量少副反应速度慢,生成的废液非常少,碱耗低。5)脱硫废液可送至剩余氨水槽中,经蒸氨、生化处理。6)富液再生采用了真空解吸法,系统操作温度低,吸收液再生用热源可由荒煤气供给,节能效果好;对设备材质的要求也随之降低,大部分设备可采用碳钢制作。7)脱硫塔上段加入分解剩余氨水中固定铵盐所需的碱液(NaOH),进一步脱除煤气中的H2S,起到一种原料二种用途的目的。 3·存在问题及处理方案 3. 1脱硫液变黑在脱硫的开工初期,脱硫液迅速变黑,一个月后,脱硫液已经呈现酱黑色,无法进行总k+和游离k+的测定,严重制约脱硫的生产,煤气后的H2S含量在只能维持在500mg/m3左右。经过分析,致使脱硫液变色的可能的因素有三种: 1)、煤气中夹带的洗油、焦油带入脱硫液中。2)、再生塔不严,使脱硫液接触到空气,生成大量的副盐,如赤血盐:K3Fe(CN)6等。3)、开工初期,系统内铁锈等杂质较多。我们分别采取了脱硫液和苯的实验以及脱硫液和FeSO4的实验,在脱硫液和苯的试验中脱硫液中的苯清澈透明,无洗油或焦油被萃取到苯中。号脱硫液中不含有洗油或焦油。在脱硫液和FeSO4的实验中,生成Fe(OH)2沉淀,证明了K3Fe(CN)6的大量存在。发生了下列反应: 2K3Fe(CN)6+3FeSO4→3K2SO4+Fe〔Fe(CN)6〕2↓ 铁氰化钾 硫酸亚铁 硫酸钾 膝氏蓝 证明了脱硫液中有大量的副盐生成,说明了整个系统中存在着漏气之处,使脱硫液和铁发生反应,生成大量的赤血盐等物质,找到了原因,我们开始对再生塔进行检查,发现了法兰连接处的2处泄露,我们对脱硫系统进行了停工处理,对再生塔进行了补焊,补焊后对再生塔及相连的管道保压24小时,把脱硫液进行了全部换液,并把再生塔和脱硫塔用软水进行冲洗,冲洗后,对脱硫系统重新开工,开工后,脱硫液的颜色明显好转,脱硫液呈现正常的淡黄色。 3. 2对脱硫真空泵系统进行改造在开工的初期,真空泵中经常积累大量的黑色结晶物质,真空泵管道经常被堵塞, 1月内,真空泵就需要几次倒泵处理黑色结晶,为确定黑色物质的成分,焦化厂分别把黑色物质和水、盐酸、苯等反应,发现该物质微溶于水和盐酸,可溶于苯,初步判断该物质为含有杂质的萘结晶,我们把该物质放在马弗炉中测定灰分,发现该物质灰分为0. 36%。可确定为萘结晶。为此我们主要采取了以下措施,降低了煤气的含萘量:安排定期对真空泵换热器用热NaOH溶液进行清洗,减缓真空泵换热器的堵塞。改变原工艺操作方法,改为通过向真空泵气液分离器内连续补加软水,同时连续外排含有杂质的工作液,使积渣持续不间断顺利排出。保证真空泵的运行正常及效果。对真空泵原出口管道的变径管进行扩容改造改造,减小酸气系统阻力。 3. 3对脱硫贫液管道进行改造由于设计施工问题,贫液管道无法实现两段喷洒,制约了硫化氢的吸收效果。贫液管道的流向应该是这样:来自再生塔上段的贫液依次经贫富液换热器、贫液冷却器进入脱硫塔下段,而来自再生塔下段的贫液依次经贫富液换热器、贫液冷却器进入脱硫塔上段。我们制订了检修改造方案,利用停工换液的对贫液管道进行了改造,最终实现脱硫塔的上下两段喷洒,硫化氢的吸收效果大大提高。 3. 4检修改造贫富液换热器,保证贫富液流量及温度正常脱硫岗位使用的贫富液换热器为新式的板式换热器,换热效果比较好,但是使用不久就连续发生泄漏的情况。通过研究分析换热器的结构,判断由于板片非常薄,而且间隙较小,又没有安装放气孔,在开停设备时,单面承压较大,造成泄漏。首先对换热器泄漏的流道进行堵漏,临时解决了串漏问题,在新的四台贫富液换热器来到后,组织人员对其进行了更换,同时改造换热器,加装放气孔,在停开换热器时先放气,然后投入使用。更换后的贫富液换热器未在发生串漏现象,稳定了贫富液成份,提高了换热效果和贫液吸收效果。 3. 5增加酸气管道水封再生塔后的酸气管道一条进入克劳斯炉,一条通往回炉煤气管道作为备用,以便在克劳斯炉检修或出现设备事故时使用。在原设计中,这两条管道均无排液管道,在操作中,酸气的水蒸气夹带比较严重,尤其是回炉煤气管道较长,使用一段时间后,就会造成煤气管道积水,因此,我们在回炉酸气管道上设置了3处排液点,并安装了500mm×2500mm的水封。安装水封后,煤气管道的带水现象明显好转。 3. 6改进原设计工艺,脱硫循环液稳定上初冷器换热脱硫投运后,对风机初冷器进行了改造,改变脱硫循环液的流程,使其在再生前先上初冷器一段与煤气换热,利用煤气余热加热脱硫液,节省蒸汽量。由于在初冷器循环脱硫液向下流动,较大的落差在管道内产生了局部真空,造成管道震动,无法增加脱硫循环液量。经过认真分析,查找原因,最终改变上初冷循环脱硫液的控制方法,由泵出口控制流量改为由脱硫循环液槽入口阀门控制及控制下脱硫液的量,保证前部管道被液体充满。经过此一微小调整,解决了振动问题,脱硫循环液由200m3/h左右提高到420m3/h。 3. 7对液硫部分进行改造,减小系统阻力,提高硫磺产能对克劳斯炉液硫部分的汽套进行改造,保证液硫温度在120度以上。同时设计增加了一台液硫补集器,使液硫充分流下来,增加液硫磺产量,保证过程气的畅通,减少系统阻力。对液硫泵蒸汽夹套进行改造,保证硫磺生产正常。对硫磺结片机进行改造,制作了新的转鼓,增加生产能力,提高硫磺产量。 4·改造效果 通过加强全方位的生产操作管理,完善操作制度,加强岗位操作,优化关键操作指标,通过采取这些措施大大地降低了煤气中H2S含量,实现了降低煤气中H2S含量的目标。各项改造措施实施后,煤气中的H2S含量由原来的月均500mg/m3左右降低至年底的月均200mg/m3,完成了预期设定目标,为实现公司节能减排做出了重要贡献。 |
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