明晟環(huán)保氨法脫硫：焦?fàn)t氣脫硫值得關(guān)注的幾個(gè)問題
1.1脫硫塔的設(shè)置
對(duì)于焦?fàn)t氣脫硫由于進(jìn)口H2S含量一般都很高，從幾克到幾十克每標(biāo)方不等。在脫硫工程設(shè)計(jì)時(shí)一般都設(shè)計(jì)成雙系統(tǒng)即可并聯(lián)操作、亦可串聯(lián)運(yùn)行。雙脫硫塔并聯(lián)操作時(shí)，脫硫系統(tǒng)阻力小，單塔負(fù)荷低不容易堵塔。但脫硫效率不如雙塔串聯(lián)運(yùn)行時(shí)高。考慮到焦?fàn)t氣入口硫化氫較高，脫硫裝置采用雙塔串聯(lián)的運(yùn)行方式。
從不斷提高脫硫效率的角度來考慮，尤其是焦?fàn)t氣制甲醇要求出口小于20mg/m3，焦化廠脫硫也應(yīng)該采用串聯(lián)流程。為了克服塔阻力和塔堵的問題，脫硫塔的噴淋密度應(yīng)大于50m3/m2˙h，同時(shí)加強(qiáng)硫泡沫的浮選，降低懸浮硫含量等來減少堵塔的幾率。
另外，前塔可以嘗試空塔噴塔（即采用高效霧化噴頭取代輕瓷填料），后塔采用空塔噴淋+填料的復(fù)合型塔（即脫硫塔的中、下段采用高效霧化噴頭、空塔噴淋，上段使用填料）的科學(xué)組合方式。目前這種組合方式已廣泛的應(yīng)用在化肥行業(yè)，具有工作硫容大、溶液循環(huán)量小，脫硫效率高，系統(tǒng)壓降小等諸多優(yōu)點(diǎn)，效果十分理想。這也可作為今后焦?fàn)t煤氣脫硫發(fā)展的方向，不過由于焦?fàn)t氣成分復(fù)雜，脫硫液比較臟，所以采用空塔噴淋堵塞問題還需要解決。
1.2高塔再生和噴射再生
目前焦?fàn)t氣脫硫的再生采用高塔再生和噴射再生兩種方式。這兩種方式各有特色。其區(qū)別如下：
⑴高塔再生采用空壓機(jī)提供的壓縮空氣，需要?jiǎng)恿Α嚎s送風(fēng)相對(duì)穩(wěn)定，液位、泡沫溢流可以自動(dòng)控制，由于再生塔比較高，操作不是太方便，但有很多廠增加了視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，操作起來比以前方便多了。
再生槽再生采用噴射器自吸空氣，再生槽再生占地面積稍大一些，高度低，不需要空壓機(jī)，節(jié)省了空壓機(jī)的動(dòng)力消耗。
⑵高塔再生只有循環(huán)泵，貧液從再生塔頂靠位壓自流到脫硫塔內(nèi)。再生槽再生需要貧液泵和富液泵，單從動(dòng)力消耗上來講，再生槽再生比高塔再生動(dòng)力消耗要大些。
⑶關(guān)于再生效果，從我個(gè)人來看，噴射再生更便于觀測再生、溢流狀況，稍優(yōu)于高塔再生，很多廠再生后貧液懸浮硫能達(dá)到0.2g/L以下。
⑷關(guān)于投資方面，高塔再生占地面積小，但設(shè)備投資較大。噴射再生，設(shè)備投資相對(duì)較小。當(dāng)然噴射再生時(shí)噴射器易發(fā)生硫堵而影響吸空氣量，造成再生槽內(nèi)硫泡沫時(shí)好時(shí)壞，日常需要維護(hù)檢修。具體采用那種再生方式，可根據(jù)廠家的實(shí)際情況考慮。
1.3調(diào)整初冷溫度，加強(qiáng)脫硫預(yù)凈化
由于初冷的操作溫度高,使煤氣中的焦油等不能在初冷工序中回收下來，使焦油在流程中后移，造成后續(xù)工序的嚴(yán)重污染，很多廠脫硫液嚴(yán)重的發(fā)黃，影響脫硫效率的同時(shí)也影響了硫黃質(zhì)量。因此，初冷溫度必須降到盡可能低的程度使其保持≤22OC，并確保電撲焦電器正常工作，使煤氣中的焦油狀的物質(zhì)得到充份凈化，防止其在橫管預(yù)冷器中冷卻時(shí)形成堵塞，導(dǎo)致被迫停運(yùn)清掃或冷卻效果降低。
1.4脫硫系統(tǒng)低溫化（以氨為堿源在20℃～25℃）
焦?fàn)t煤氣中的氨和硫化氫在氣相中并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但一旦進(jìn)入液相則立即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成新的化合物。硫化氫溶于水，其溶解度決定于溶液溫度，溫度降低則硫化氫的溶解度增高，換句話說硫化氫的吸收是放熱反應(yīng)，且在溶液中H2S的濃度<5%時(shí)，氣液相的H2S平衡受亨利定律pH2S=HC支配，而亨利系數(shù)的大小取決于溫度，且隨溫度的升高而升高，H2S的吸收推動(dòng)力，降低吸收溫度是zui有效的措施之一。當(dāng)然提高液相的堿度提也能有效降低液相表面的PH2S值。
在沒有煤氣預(yù)冷塔的情況下，進(jìn)入脫硫塔的煤氣溫度高達(dá)30℃～35℃。有專家計(jì)算過如果溫度能控制在22℃～25℃，氨含量可提高3g/L～5g/L，H2S的解離度提高近30%。所以，脫硫系統(tǒng)中不設(shè)置煤氣預(yù)冷卻設(shè)備導(dǎo)致脫硫效率低下的教訓(xùn)，要得到重視。當(dāng)然很多廠設(shè)置了直接式煤氣預(yù)冷卻設(shè)備效果也不是很好。直接式煤氣預(yù)冷卻設(shè)備在運(yùn)行中，冷卻介質(zhì)與煤氣直接接觸，且噴灑密度較大，煤氣中的焦油等被洗滌混入其中，并懸浮于冷卻氨水中，當(dāng)冷卻氨水進(jìn)入冷卻器冷卻時(shí)，焦油等雜質(zhì)會(huì)沉附于傳熱壁表面，*地惡化傳熱條件，有的甚至導(dǎo)致冷卻器嚴(yán)重堵塞，以至不得不停運(yùn)處理。另外直接式煤氣預(yù)冷塔存在煤氣冷卻過程中氨的流失，兩次換熱，均需要溫差，以至煤氣難以降至25℃以下。在此基礎(chǔ)上，很多廠選擇間接橫管冷卻器作脫硫前煤氣預(yù)冷卻設(shè)備，效果很不錯(cuò)。
1.5脫硫工段的位置
考慮到對(duì)傳統(tǒng)凈化流程的改造和脫硫工藝的選擇，很多廠煤氣凈化脫硫位置為：初冷器→電捕焦油器→鼓風(fēng)機(jī)→中間冷卻器→脫硫→洗苯塔→間接終冷塔。流程說明如下：
⑴初冷器選用橫管冷卻器，并設(shè)有輕質(zhì)焦油噴灑洗萘裝置，用低溫水冷卻，保證集合溫度為22℃左右。這項(xiàng)工藝操作對(duì)后流程的打通，關(guān)系十分密切。
⑵為保證脫硫溫度，在脫硫塔前，必須設(shè)有煤氣中間冷卻器，確保脫硫的低溫吸收。
⑶為提高脫硫液中氨含量，將氨水蒸餾塔的氨氣補(bǔ)充到脫硫液中，以提高脫硫效率。
目前很多廠考慮到煤氣流程中溫度梯度的合理性，采用了全負(fù)壓工藝流程。如由我公司設(shè)計(jì)某廠全負(fù)壓操作工藝流程：初冷器→洗苯塔→電捕焦油器→脫硫塔→鼓風(fēng)機(jī)→硫氨塔→脫硫。
全負(fù)壓脫硫與上面提到的流程的比較如下：
⑴由于脫硫工序后置，前面設(shè)置了洗苯、電捕焦油器等設(shè)備減輕了煤氣中夾帶的焦油、苯、萘等有機(jī)雜質(zhì)，提高了苯、萘、焦油的回收率。
⑵溫度變化控制合理。煤氣經(jīng)初冷器冷凝降溫，即使再經(jīng)過洗苯、洗萘、除油、除塵等處理，溫度低于30℃，滿足氨法脫硫要求的吸收溫度。脫硫后充分利用了鼓風(fēng)機(jī)的壓縮熱能，將煤氣溫度提升至48℃～58℃，又滿足了硫銨生產(chǎn)50℃左右佳操作溫度，系統(tǒng)溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，煤氣無須再經(jīng)歷預(yù)冷和預(yù)熱的兩次換熱處理，減少了水、電消耗以及剩余氨水循環(huán)降溫過程的氨損失，既節(jié)能又降耗。
⑶降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用。由于不再使用對(duì)脫硫煤氣降溫的預(yù)冷塔、剩余氨水冷卻器、循環(huán)冷卻氨水換熱器、循環(huán)冷卻氨水泵和對(duì)硫銨的煤氣預(yù)熱器等設(shè)備，*的減輕了企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用。
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