明晟環(huán)保氨法脫硫：焦爐氣脫硫值得關注的幾個問題

1.1脫硫塔的設置

對于焦爐氣脫硫由于進口H2S含量一般都很高，從幾克到幾十克每標方不等。在脫硫工程設計時一般都設計成雙系統(tǒng)即可并聯(lián)操作、亦可串聯(lián)運行。雙脫硫塔并聯(lián)操作時，脫硫系統(tǒng)阻力小，單塔負荷低不容易堵塔。但脫硫效率不如雙塔串聯(lián)運行時高?？紤]到焦爐氣入口硫化氫較高，脫硫裝置采用雙塔串聯(lián)的運行方式。

從不斷提高脫硫效率的角度來考慮，尤其是焦爐氣制甲醇要求出口小于20mg/m3，焦化廠脫硫也應該采用串聯(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大于50m3/m2˙h，同時加強硫泡沫的浮選，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）的科學組合方式。目前這種組合方式已廣泛的應用在化肥行業(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，效果十分理想。這也可作為今后焦爐煤氣脫硫發(fā)展的方向，不過由于焦爐氣成分復雜，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

目前焦爐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提供的壓縮空氣，需要動力。壓縮送風相對穩(wěn)定，液位、泡沫溢流可以自動控制，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，節(jié)省了空壓機的動力消耗。

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。再生槽再生需要貧液泵和富液泵，單從動力消耗上來講，再生槽再生比高塔再生動力消耗要大些。

⑶關于再生效果，從我個人來看，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到0.2g/L以下。

⑷關于投資方面，高塔再生占地面積小，但設備投資較大。噴射再生，設備投資相對較小。當然噴射再生時噴射器易發(fā)生硫堵而影響吸空氣量，造成再生槽內硫泡沫時好時壞，日常需要維護檢修。具體采用那種再生方式，可根據(jù)廠家的實際情況考慮。

1.3調整初冷溫度，加強脫硫預凈化

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)工序的嚴重污染，很多廠脫硫液嚴重的發(fā)黃，影響脫硫效率的同時也影響了硫黃質量。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得到充份凈化，防止其在橫管預冷器中冷卻時形成堵塞，導致被迫停運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℃）

焦爐煤氣中的氨和硫化氫在氣相中并未發(fā)生化學反應，但一旦進入液相則立即發(fā)生化學反應，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，且在溶液中H2S的濃度<5%時，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的吸收推動力，降低吸收溫度是zui有效的措施之一。當然提高液相的堿度提也能有效降低液相表面的PH2S值。

在沒有煤氣預冷塔的情況下，進入脫硫塔的煤氣溫度高達30℃～35℃。有專家計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)中不設置煤氣預冷卻設備導致脫硫效率低下的教訓，要得到重視。當然很多廠設置了直接式煤氣預冷卻設備效果也不是很好。直接式煤氣預冷卻設備在運行中，冷卻介質與煤氣直接接觸，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，當冷卻氨水進入冷卻器冷卻時，焦油等雜質會沉附于傳熱壁表面，*地惡化傳熱條件，有的甚至導致冷卻器嚴重堵塞，以至不得不停運處理。另外直接式煤氣預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。在此基礎上，很多廠選擇間接橫管冷卻器作脫硫前煤氣預冷卻設備，效果很不錯。

1.5脫硫工段的位置

考慮到對傳統(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→鼓風機→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，并設有輕質焦油噴灑洗萘裝置，用低溫水冷卻，保證集合溫度為22℃左右。這項工藝操作對后流程的打通，關系十分密切。

⑵為保證脫硫溫度，在脫硫塔前，必須設有煤氣中間冷卻器，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，采用了全負壓工藝流程。如由我公司設計某廠全負壓操作工藝流程：初冷器→洗苯塔→電捕焦油器→脫硫塔→鼓風機→硫氨塔→脫硫。

全負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，前面設置了洗苯、電捕焦油器等設備減輕了煤氣中夾帶的焦油、苯、萘等有機雜質，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機的壓縮熱能，將煤氣溫度提升至48℃～58℃，又滿足了硫銨生產50℃左右佳操作溫度，系統(tǒng)溫度實現(xiàn)自動控制，煤氣無須再經(jīng)歷預冷和預熱的兩次換熱處理，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降低了投資和運行費用。由于不再使用對脫硫煤氣降溫的預冷塔、剩余氨水冷卻器、循環(huán)冷卻氨水換熱器、循環(huán)冷卻氨水泵和對硫銨的煤氣預熱器等設備，*的減輕了企業(yè)運行費用。

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