脫硫係統采用噴淋空塔與填料塔複合工藝改造小結

         

0 企業概況

河南省某公司經過多年的不斷發展,現已成為河南省化肥生產骨幹企業和國有獨資大型一類化工企業。公司年產合成氨18萬噸,尿素30萬噸,甲醇2萬噸,複合肥5萬噸,液體高純氬1800立方米。並配有2.4萬千瓦熱電廠一 座。近年來,集團以市場為導向,以科技為依托,大力發展支農化工、基礎化工和精細化工,走出了一條“以化養肥、多種經營、規模發展”的健康之路。

1 改造背景

集團高硫煤炭儲量較為豐富。隨著國家環保形勢的日益嚴峻,高硫煤作為燃料煤,存在著嚴重的環境汙染問題。但作為合成氨製氣原料,因脫硫工藝具有無汙染、環保、高效等優勢,高硫煤逐漸應用於合成氨製氣工藝。為盡快從根本上與集團的產業鏈連接起來,實現原料本地化,提高公司市場競爭能力,公司現計劃對一期合成氨氣體淨化係統進行改造,改造後達到年消化集團公司高硫焦炭20萬噸,基本實現原料本地化。而要實現這個目標,首當其衝的就是要對半水煤氣脫硫係統進行改造。如果半水煤氣脫硫不能達標,則一切無從談起。在此情況下,我們公司經過審重考慮,選擇了與在國內脫硫行業久負盛名的長春東獅科貿實業有限公司進行技術合作,由東獅公司代為進行工程設計。

2 設計工藝指標及參數

半水煤氣處理量:56000Nm

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/h

半水煤氣氣體成分:H

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S<7g/Nm
3

有機硫含量:<100mg/Nm

3

脫硫係統出口H

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S<100mg/Nm
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3 主要工藝流程簡介

(1)氣相流程:

原流程:由氣櫃來半水煤氣經1

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電除塵、經D—750風機到半脫塔、經半脫分離器到4
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5
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電除塵到壓縮

改造後流程:由氣櫃來半水煤氣經1

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電除塵、經羅茨風機進入降溫塔、經預脫塔、到半脫塔、經半脫分離器、到洗滌塔、經4
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5
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電除塵、去壓縮

(2)液相流程:

預脫塔、半脫塔底部引出的富液分別經富液槽、富液泵加壓至0.6MPa經富液泵出口送到再生槽噴射器。富液高速通過噴射器噴嘴時,噴射器吸氣室形成負壓自動吸入空氣,富液與空氣兩相並流經噴射器喉管、擴散管由尾管排出並由再生槽底部並流向上流動。此時,富液中的懸浮硫顆粒被空氣浮選形成泡沫飄浮在再生槽上部。清液與泡沫分離後經液位調節閥、貧液槽進入貧液泵入口總管。 貧液泵加壓至0.6 MPa並聯送到兩脫硫塔。分離出的硫泡沫經泡沫泵送入高位槽後進入脫硫離心機,將硫膏脫出。

4 主要設備(見表一)


5 存在問題

原來我分廠脫硫能力隻能在半脫進口在H

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S<1500mg/Nm
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,再加上設備的老化,半脫出口頻頻超指標,隻能大量提高組份來維持生產,消耗嚴重偏高。脫硫的正常都難以維持,更別說要適應脫高硫。因此,對脫硫技改刻不容緩。

6 改造主要內容

6.1增加噴淋空塔做為預脫塔,後麵串聯填料塔,形成二級複合的脫硫工藝。

由於原料煤中硫含量較高,且有機硫含量也很高,單級脫硫很難滿足較高的脫硫效率,因此二級脫硫是優先考慮的主要選擇。

同樣是考慮到半水煤氣中硫含量波動很大,有時會很高,如果全部使用填料塔,則第一級脫硫塔填料易堵的弊病暴露的更加明顯,日後生產的正常管理有一定難度,同時,也是出於對東獅公司技術與產品的信任,便在增設的預脫塔中使用了東獅公司的空塔噴淋技術。

6.2 增加除塵與降溫設備,完善流程

對脫硫係統的前後分別增加了除塵和降溫設備,不僅使進脫硫塔的氣體溫度在控製範圍之內,而且也保證了脫硫係統出口氣體的潔淨、低溫,對於提高壓縮機的連續運行及有效打氣量,從而提高產量都是有益處的。

7 改造效果

在長春東獅和我公司技術人員的共同努力下,改造取得了令人滿意的效果。主要體現在以下幾方麵:

(1)經濟效益:技改後,我分廠脫硫能力大大提高,給生產帶來很大空間,過去隻能燒低硫煤,現在可以燒高硫煤,兩種煤的差價為200元,如果全部改燒高硫煤的話,以我公司目前的生產能力,全年僅此一項就可以節省原料成本四千多萬元。

(2)脫硫效率:技改後,脫硫效率一直較高。我們在2009年12月至2010年4月對預脫塔共開4次,時間分別為2009年12月1日—18日、2010年1月22日—2月 18日、2月20日—22日、3月1日—18日,預脫塔共有5層噴頭,本次試驗開了3層噴頭,就達到了預期的目的。運行的主要參數請看表二


8 總結

我公司半水煤氣脫硫係統的改造實踐充分說明,在半水煤氣脫高硫的情況下,采用噴淋空塔串聯填料塔的複合工藝是穩妥、可靠、經濟、可行的。特別是對於半水煤氣中的H

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S含量在5g/Nm
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以上的,更應該采用這種工藝。其優點主要體現在:一是可以更好的保證脫硫效率;二是可以有效的保證係統阻力,防止堵塔;三是操作彈性大,噴淋空塔可以隨著生產負荷和入口硫含量的變化,任意調節開啟組數。目前我公司因市場原因半水煤氣中的H
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S含量在1.5g/Nm
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左右,預脫塔沒開,已達生產所需。

我公司此次脫硫係統的技術改造,不僅完全達到了預期目的,而且為企業燒高硫煤打下了良好的基礎,解決了原料困難的問題。從而也為企業帶來了更大的發展空間。