浅谈外部因素对湿法脱硫的影响

2.2含油浓氨水补充到脱硫系统
对于焦化厂来说,采用氨法脱硫较多,脱硫液中氨含量是保证脱硫效率的重要指标,一般控制氨含量在7g/L以上。理论上控制入脱硫塔煤气温度在32℃以下,减少再生过程氨逃逸,煤气中的氨含量能够满足脱硫生产的要求。如果煤气温度高于32℃,氨挥发损失大,脱硫液中氨含量不足,一般将蒸氨生产的浓氨水补充到脱硫系统。
浓氨水颜色为淡黄色,焦化厂自产浓氨水颜色发黄或发黑,浓氨水中萘或轻质油含量高,直接补充到脱硫液中,运行半年脱硫液颜色逐渐加深至深绿,甚至发黑,泡沫逐渐减少,脱硫系统瘫痪。
3.1对于负压脱硫、前置氨法脱硫,重点做好初冷器、电捕焦油器、预冷器的运行管理,初冷器后煤气温度宜控制在18-21℃范围,每降低1℃,煤气中含萘约减少0.05g/Nm3。通过初冷器冷却喷洒可将大部分萘、焦油、煤粉从煤气中分离出来,再通过电捕焦油器、预冷器,进一步降低煤气中的焦油、煤粉等杂质,保证进入脱硫塔煤气中的焦油含量不大于50mg/Nm3、萘含量不大于200mg/Nm3。初冷器、电捕焦油器、预冷器热洗、清扫时,调整脱硫再生塔液位调节器,保持大溢流,将杂质通过泡沫带出,避免消泡后单质硫沉积。
对于后置碱法脱硫,要控制洗苯塔后煤气温度低于35℃,并且定期更换洗苯塔顶部捕雾层或增设捕雾器,减少煤气夹带洗油。
3.2浓氨水不建议直接补充至脱硫液系统,可将浓氨水或热氨汽补充到循环氨水系统或脱硫前煤气系统中,既能减少浓氨水带油对脱硫液的影响,又能减少脱硫系统涨液。受条件限制,浓氨水确需补充脱硫系统,应控制蒸氨塔顶部分缩器温度在88-92℃,提高浓氨水浓度至15%以上。上蒸氨塔的剩余氨水系统增设陶瓷管过滤器或提高气浮除油机除油效率,降低浓氨水含油。
3.3酞菁钴类催化剂抗油性能差,一旦出现再生槽消泡现象,脱硫液发黑,基本上可定性为脱硫液含油造成。首先要分析油的来源,采取措施对源头治理,按理论消耗量的2-3倍添加催化剂,保持脱硫液中有效催化剂含量满足生产要求,并加大再生风量,提高再生效果,将脱硫液中的硫氢化钠转化为单质硫,提高脱硫效率,一般3-5天可恢复正常。
3.4加大再生槽溢流,通过压滤机滤布过滤除油,加快系统恢复。
3.5可适当往脱硫系统添加50kg洗衣粉,提高发泡效果,减轻催化剂中毒现象,加快油的分离。
3.6脱硫前煤气带油持续偏高,即使采取以上措施,系统泡沫层也不易形成,悬浮硫易沉降堵塞脱硫塔填料或设备管道,建议更换DSH高硫容抑盐催化剂,该催化剂是多金属催化中心复合型催化剂,抗油发泡性能好,硫容高,脱硫效率高,可应对煤气持续带油的恶劣生产状态,避免脱硫液带油消泡,悬浮硫沉降堵塞设备的问题。
1、脱硫系统涨液原因分析
1.1化合水
脱除硫化氢时,伴随氧化还原反应,不管硫化氢转化为硫磺还是转化为副盐(硫代盐、硫酸盐、硫氰酸盐),硫化氢中的氢离子均会转化为化合水。
H2S + NH4OH + HCN+ 1/2O2 → NH4SCN +2H2O
2H2S + 2NH4OH + O2 → (NH4)2S2O3 + H2O
H2S + 2NH4OH + 2O2 → (NH4)2SO4 + 2H2O
H2S + 1/2O2 → S + H2O
理论计算每脱除1吨硫化氢,将生成0.53吨化合水,以100万吨焦化企业为例,煤气发生量5万m3/h,硫化氢含量5-8g/Nm3,每日生成化合水3.18-5.09吨。
1.2煤气夹带及饱和水的变化
焦炉煤气因流速高、出口距设备顶部高度差小、捕雾设备效果差等因素易夹带大量喷洒液进入脱硫塔,造成脱硫液涨液。
不同温度下,煤气含饱和水不同。同样压力下,温度越高煤气含饱和水越多,如果脱硫塔出口煤气温度低于进口煤气温度,那么煤气中部分饱和水进入脱硫系统。不同温度下煤气饱和水含量如下:
1.3外部水
贫富液泵、泡沫泵机封冷却水、催化剂活化用水、蒸汽凝水、生活用水等外部水进入脱硫系统。
1.4补加浓氨水
氨法脱硫中,脱硫液中的挥发氨随温度升高产生逃逸,脱硫塔出口煤气温度高于32℃,焦炉煤气中的氨不能满足脱硫所需的氨含量(7g/l),脱硫效率降低,需要补充浓氨水来提高碱源。一般焦化厂采用蒸氨工序生产的浓氨水补充进入脱硫系统,以百万吨焦化产能为例,10-12%的浓氨水产量约为30吨/天。
2、减少脱硫液涨液的措施
2.1脱硫塔前煤气管道增加捕雾器,并在煤气管道上增设水封,减少煤气夹带。
2.2控制脱硫塔出口煤气温度高于进口5℃以上,以100万焦炭生产能力为例,煤气发生量5万m3/h,经过脱硫塔后,煤气温度从26℃提高到31℃,煤气中饱和水将增加0.385t/h,即脱硫系统理论上每天减少饱和水约9吨,大于脱硫反应化合水的生成量。
2.3生产中勤巡检,避免机封冷却水窜漏进入脱硫系统;机封冷却水及脱硫生活用水外排,禁止进入脱硫系统;催化剂活化用水改为采用脱硫液活化。
2.4控制脱硫液及煤气温度,保持脱硫塔出口煤气温度小于32℃,减少氨逃逸,不补充浓氨水,或者将浓氨水、氨汽补入脱硫前煤气系统。

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