目前,在國家對環保要求越來越嚴格的形勢下,化工企業脫硫改造勢在必行。對於脫硫裝置運行維護的工程技術人員,掌握工藝及裝備的細節必不可少。本期小編與大家分享某公司脫硫裝置的基本工藝及設備技術方案,希望對大家有所幫助。
目前我國油、氣資源尚不充足的條件下,我國現有的各種類型的煤氣發生爐在20000臺以上,有常壓固定床爐,約佔98%;也有加壓固定床爐、流化爐和氣流床爐,約佔2%。兩段式煤氣發生爐冷淨化煤氣站這種工藝在國外50年代就用於生產,義大利IGI公司、美國福斯特.惠勒公司(Foster Wheeler Enegg limlited)F.-STOLC、法國LGI公司是煤氣發生爐生產行業三大製造商。
國內60年代初就對兩段式煤氣發生爐進行了試驗研究工作,並在80年代全部吸收和國產化,現在使用的兩段式煤氣發生爐是引進、吸收後的完全國產化煤氣化工藝,此工藝是當今工業化生產最為廣泛的氣化技術。該技術包括氣化、餘熱回收、間接風冷、間接水冷、煤氣淨化系統。此工藝目前非常成熟,在國內陶瓷、玻璃、耐火材料、氧化鋁、有色金屬、鋼鐵行業作為燃氣已使用了20多年的時間。同時配套相應的環保設備脫除煤氣中含有的硫化氫,燃燒後達到環保要求是未來主要的發展趨勢.
發生爐煤氣脫硫應用基本情況:
在煤氣發生爐行業中,常用的脫硫系統分為三類:幹法脫硫、煤氣溼式氧化法脫硫、煙氣脫硫。從近幾年的實際應用來看,幹法脫硫與煙氣脫硫是用戶選用最多的工藝,這兩個脫硫工藝初次投資成本較低,但存在維修更換脫硫劑頻繁,運行成本高、使用壽命短,淨化度低,造成二次汙染等缺陷。煤氣溼法脫硫工藝經過不斷的改進、整合,逐漸為用戶接受,在滿足環保要求的情況下能降低勞動強度,提高效率,且能保證長期連續穩定運行。煤氣溼法脫硫的工藝中,888法脫硫以穩定,效率高,不堵塔,使用簡單方便被廣大用戶普遍認可。我們選擇了東獅公司的888溼法脫硫劑及溼法脫硫技術作為發生爐煤氣的脫硫配套。
工藝如下:
來自煤氣發生爐區域經過除塵(焦)、降溫後的煤氣含硫化氫約550到3000mg/Nm3,溫度:35-50℃,壓力:8-15Kpa,進入洗氣塔對煤氣進行預洗滌,經過洗滌過後的煤氣溫度:40度左右,進入脫硫塔與塔頂噴淋下來的脫硫溶液逆流接觸吸收H2S,高硫化氫含量配置選擇兩級脫硫,使出塔氣中H2S降到50-80mg/Nm3以下。
吸收H2S後的脫硫富液,從脫硫塔底部排出後,進入富液槽,由富液泵升壓,經噴射器噴入再生槽,在槽內進行再生,再生所用的空氣由噴射器引入。再生後的貧液經貧液槽和貧液泵送至脫硫塔回用,再生空氣從再生槽頂部放空。
從噴射再生槽中浮選出來的硫泡沫自流至硫泡沫槽硫與溶液分離,由硫液泵送到過濾機中進行過濾,溶液流入富液槽中,回到系統循環,硫磺膏從壓濾機中濾出,濾除後的單質硫儲存在陰涼通風的地方,存量達到一定量後出集中無害化處理。
脫硫應用實例及常見問題:
以我公司2013年承建並於2014年年初投產的山東某公司為例:
系統主要工藝技術參數如下:
煤氣入塔量:20000Nm3/h
煤氣入塔壓力:8kpa
煤氣入塔溫度: 35-45
煤氣入塔硫含量:1000-550 mg/Nm3
888脫硫劑消耗量:500到1000g/d
脫硫後的硫化氫含量:50-80 mg/Nm3
脫硫效率:95%
常見問題:
1、入脫硫塔煤氣溫度控制
煤氣發生爐產生的煤氣,經過除塵、換熱、風冷器、間接水冷降溫後,溫度一般在40-60攝氏度,冬季可在40度左右,夏季會達到50度以上。
在實際操作過程中需控制入塔煤氣溫度保持40攝氏度左右,這就要求加壓後的煤氣必須採取降溫措施,在煤氣入塔前增設煤氣預洗滌冷卻器,用水量40t/h,建立洗滌循環水池容積200立方,自然冷卻。確保入水溫度不高於38度,出水溫度低於45度,冷卻水循環使用。
2、入脫硫塔焦油、灰塵控制
按實際操作經驗,一旦煤氣淨化區除焦油設備不能正常運行,出站煤氣含焦油量增多後,直接導致脫硫溶液再生效率低下,影響硫泡沫的形成,長期運行還會導致脫硫塔內填料堵塞,進而影響整改工藝的正常運行。煤氣中的焦油和灰塵顆粒會在脫硫溶液中形成乳懸液,難以分離,部分會帶入過濾機濾除,導致產出的硫膏雜質增多、顏色異常。並降低了888脫硫劑的活性,影響比較明顯。
解決方案:
通過不斷的反覆試驗、檢測,現在採取的主要控制措施簡單介紹如下:
1、通過提高煤氣站淨化設備的工作效率,加大間冷器冷循環水量,確保經加壓機加壓後的煤氣溫度不超45度;
2、改進洗滌冷卻器的噴淋系統,採用多層、霧化噴頭,對入塔煤氣充分洗滌、淨化、冷卻;增加洗滌循環水池冷卻塔,控制入水溫度不高於38度。
3、每天定時取樣化驗脫硫溶液成分,隨時掌控溶液情況,針對實際數據並結合用戶的整套煤氣站、脫硫、用氣設備系統的總條件實施配比加藥。
當然,在煤氣發生爐溼法脫硫的實際應用中,還有很多細節及具體參數沒有提及,包括煤氣中含硫量的參數等。在本行業中,用戶從南到北分布不均,用戶所用的煤炭質量良莠不齊,每種煤炭含硫量、氣化強度、揮發份的多少不一致,經常出現因為更換不同種煤炭而導致出現出爐煤氣溫度波動、煤氣成分變化等問題,對脫硫系統的正常運行帶來了一定影響。
從目前來看,發生爐煤氣溼法脫硫是大勢所趨,發生爐煤氣溼法脫硫還有繼續改進的地方,為了更好的為用戶提供合理、安全、可靠的脫硫設備,還需要繼續深入研究不斷改進優化,為發展脫硫事業和環境保護做出努力。