湿法脱硫设计

1、前言

众所周知;脱硫是合成氨生产中原料气净化的重要工艺环节..目前我国大多数合成氨厂均以无烟煤为原料..一方面随着优质低硫无烟煤的价格不断上涨;供应紧张..而另一方面;碳铵市场又日渐萎缩;效益下滑;举步维坚..为了适应市场竟争及追求较佳的经济效益;众多小氮肥企业纷纷对原料路线进行适当的调整..不断地扩能改造开发新产品使其产品多样化;才不至于在市场竟争中遭到淘汰..

鉴于此;安微某公司;在3000吨合成氨装置的基础上;合成氨生产装置经过了扩能及联产甲醇的改造..经过不断地发展;目前已具备了年产6万吨氨醇的生产能力..产品由单一的生产碳铵走向了生产碳铵、甲醇、液氨并举之路..企业经济效益得以大幅提高..但是半水煤气脱硫装置存在的问题未得到根本的解决;以及没有变换气脱硫装置..造成了精脱硫装置的活性炭、水解剂以及甲醇催化剂的寿命很短;费用高..并且严重制约了生产的长周期稳定运行..

2006年8月;公司联系长春东狮科贸实业有限公司;决定共同对其脱硫系统进行彻底的改造;经过改造;888湿式氧化法脱硫装置投运后;取得了明显的效果;为联醇装置的稳定生产奠定了基础..

2、原脱硫装置的运行状况及存在的问题

2.1工艺落后;设备陈旧;污染环境..

原半水煤气脱硫采用氨水中和法;没有再生系统;脱硫用氨水在Φ2400喷淋塔S;达到饱和后随即排放;造成环境污染..且设备操作弹性小;只能适内循环吸收H

2

应半水煤气入口H 2S 含量0.4～0.6g/Nm 3的脱硫..否则半脱出口H 2S 含量将严重超

指标..

2.2氨损失大;且不能适应掺烧高硫煤的要求..

氨水中和H 2S 的反应方程式为：

NH 4OH+H 2S →NH 4HS+H 2O

按反应式;理论上每吸收1kgH 2S 需要耗NH 3量为：35/3417/35=0.5kg..则每天氨

损失为：170×3300×1.0-0.2×0.5=224.4kg..饱和了H 2S 的氨水直接排放;已遭到

环保部门的查处..在半水煤气中H 2S 含量达到1.0 g/Nm 3时;则半脱出口H 2S 含量达到0.4～0.5g/Nm 3;超指标严重..

2.3由于没有变换气脱硫;造成精脱硫及甲醇催化剂寿命很短..

由于没有变换气脱硫装置;脱碳出口H 2S 含量一般在20mg/Nm 3左右..致使精脱硫

负荷重;H 2S 时常穿透精脱硫床层;出口总硫含量高..导致甲醇催化剂寿命很短;不

足三个月便报废;成本高..

3.脱硫系统的改造思路及新技术的运用

3.1脱硫系统的改造思路是将半水煤气脱硫由氨水中和法改造为以Na 2CO 3水溶

液为吸收剂;以东狮牌888为脱硫催化剂的888湿式氧化法脱硫..考虑到要压缩改造开支;减少投资;尽量利用原有旧设备;来达到降低改造费用的目地..将原有Φ2400×15000的喷淋脱硫塔改为冷却塔;新建一个填料脱硫塔;配套新建一个氧化再生槽..

3.2新建一套变换气脱硫系统;变脱塔利用一台闲置的Φ1800×22000脱碳塔及一台闲置的Φ1800×24000的饱和热水塔;将这两台设备改造为变脱塔..采用双塔并联操作;同时配套新建一个氧化再生槽..变脱泵利用闲置的原两台Q=150m3/h的脱碳泵..

3.3大量采用新技术、新工艺..

液体分布器在填料塔的应用中有着重要的作用;是吸收操作成败的关键..DSF 型液体分布器具有液体分布均匀、气体流通截面大可达55%以上、操作弹性宽、不易堵塞、结构简单、检修方便等诸多优点..

PSC型喷射器是喷射再生氧化槽的理想配套设备..具有吸空气量大气液比可达到5、氧化再生效率高、硫泡沫浮选好、耐冲刷、耐腐蚀、易安装、易拆卸、易清理、操作简便等许多特点..

湿式氧化脱硫是将H

2

S有机硫化物在液相中氧化成元素硫的一种脱硫方法..脱

硫催化剂的优劣便成为影响脱硫过程的关键..脱硫液吸收H

2S的过程是H

2

S从气相

转移到液相的过程;其中包括H

2

S由气相主体向气液界面的传递;及由界面向液相

主体的传递;其吸收完全符合亨利定律;若液相中H

2S的摩尔分率越低则H

2

S便可从

气相向液相中持续快速的转移;吸收H

2

S的推动力就会增大..888脱硫催化剂吸氧、

截氧能力强;能吸收空气中的氧及液相中的溶解氧而活化;释放出具有极强氧化活

性的原子氧;能迅速的将H

2

S及有机硫化物催化、氧化成单质硫..由于888催化剂具有极强催化、氧化活性从而能够明显提高脱硫效率..使用888脱硫催化剂;再生时浮选出来的硫颗粒大、硫颗粒粘性小、易于浮选、悬浮硫含量少、溶液粘度低;

加之在888作用下;存在生成多硫化物的化学反应;因而具有抑制和消除硫磺堵塔

的功能..使用888脱硫催化剂费用低;通常情况下每脱除1kgH

2

S仅需888催化剂0.5～0.8g..并且溶液组份简单、操作方便、便于管理..

熔硫后的清液经过三级过滤池沉降过滤、冷却后回收至系统..回收清液中的有效组份;降低纯碱及催化剂的消耗..

4.工艺流程及设备的设计

4.1半水煤气脱硫系统

半水煤气经萝茨风机升压至45kpa后输送至冷却塔;经清洗降冷后约350C依次

进入填料脱硫塔的下段、中段、上段;半水煤气中的H

2

S在脱硫塔内与从塔顶喷淋

而下的脱硫贫液进行逆向接触;完成脱硫贫液对H

2S的吸收..净化H

2

S后的半水煤

气经清洗塔洗涤后去压缩机一段入口..吸收H

2

S后的脱硫贫液;经过再生泵输送至喷射氧再生槽再生..再生后的溶液进入贫液槽;脱硫贫液通过脱硫泵输送至脱硫塔内..浮选出的硫泡沫进入到硫沫槽;硫泡沫通过泡沫泵输送至连续溶硫釜进行连续熔硫炼制成硫锭..熔硫后的清液经三级沉淀池沉淀过滤冷却后回收至再生槽内..888催化剂从贫液槽处补入..

基础数据

4.2变换气脱硫系统的设计..