脱硫催化剂-888-JDS催化剂在贵州和云南市场焦炉气脱硫的应用情况2.docx

1.4云南泸西红河焦化厂年产焦炭30万吨，采用自产回收氨水作碱源,加888-JDS催化剂的湿式氧化法脱硫。处 理焦炉煤气量约8000nf7h,供电厂用，入口 H2s46g/n?；出口要求H2s含量ClOOmg/n?。煤 气发电用，双塔串联流程，高塔再生工艺。回收硫膏送硫酸工序。自2006年5月20日应用 来效果如下：日期入口即含 量g扁出口 H：S含 量 mg/Nm"脱 硫液成份(g/L)888添加量 (kg) /天总碱度PH值888浓度 ppm悬浮硫Na： S.0,NaCNSSAAAAAAAA/2011. 2.115.02610.7910.37不分析不分析1.2022.2326.820.252. 126.1259.969.502. 135.6279.219.830.8633.6828.242. 245.72610.719.552. 256.6289.729. 723.105.41910.428.871.1535.8025.203.116.0209.059.111以上煤气由于用途的关系，对出口要求不是很高，所以总碱度和催化剂含量控制的都比 较低，脱硫效率提高空间还是很大的。2焦炉气脱硫设计值得关注的几个问题最近几年，随着焦化技术的不断进步，为了到达更好的脱硫效果，很多厂在实际运行中 有了些变化，这些变化应该说还是值得借鉴的。2.1 脱硫塔的设置对于焦炉气脱硫由于进口口2s含量一般都很高，从几克到几十克每标方不等。在脱硫工 程设计时一般都设计成双系统既可并联操作、亦可串联运行。双脱硫塔并联操作时，脱硫系 统阻力小，单塔负荷低不容易堵塔。但脱硫效率不如双塔串联运行时高。考虑到焦炉气入口 硫化氢较高，脱硫装置最好采用双塔串联的运行方式。从不断提高脱硫效率的角度来考虑，尤其是焦炉气制甲醇要求出口小于20哨/一，焦化 厂脱硫也应该采用串联流程。为了克服塔阻力和塔堵的问题，脱硫塔的喷淋密度应大于 50m3/m2 - h,同时加强硫泡沫的浮选，降低悬浮硫含量等来减少堵塔的几率。另外，前塔可以尝试空塔喷塔（即采用高效雾化喷头取代轻瓷填料），后塔采用空塔喷 淋+填料的复合型塔（即脱硫塔的中、下段采用高效雾化喷头、空塔喷淋，上段使用填料） 的科学组合方式。目前这种组合方式已广泛的应用在化肥行业，具有工作硫容大、溶液循环 量小，脱硫效率高，系统压降小等诸多优点，效果十分理想。我想这也可作为今后焦炉煤气 脱硫开展的方向，不过由于焦炉气成分复杂，脱硫液比拟脏，所以采用空塔喷淋堵塞问题还 需要解决。除此之外，超重力脱硫技术的开展也值得大家关注。2.2 再生方式的探讨目前焦炉气脱硫的再生采用高塔再生和喷射再生两种方式。这两种方式各有特色。高塔再生采用空压机提供的压缩空气，需要动力。压缩送风相对稳定，液位、泡沫溢流 可以自动控制，由于再生塔比拟高，操作不是太方便，但有很多厂增加了视频监控系统后， 操作起来比以前方便多了。再生槽再生采用喷射器自吸空气，再生槽再生占地面积稍大一些, 高度低，不需要空压机，节省了空压机的动力消耗。高塔再生只有循环泵，贫液从再生塔顶靠位压自流到脱硫塔内。再生槽再生需要贫液泵 和富液泵，单从动力消耗上来讲，再生槽再生比高塔再生动力消耗要大些。关于再生效果，从我个人来看，喷射再生更便于观测再生、溢流状况，稍优于高塔再生, 很多厂再生后贫液悬浮硫能到达0. 5g/L以下,这在焦化行业属领先水平。关于投资方面，高塔再生占地面积小，但设备投资较大。喷射再生，设备投资相对较小。 当然喷射再生时喷射器易发生硫堵而影响吸空气量，造成再生槽内硫泡沫时好时坏，日常需 要维护检修。具体采用那种再生方式，可根据厂家的实际情况考虑。2.3 脱硫系统低温化（以氨为碱源最好在2025）在没有煤气预冷塔的情况下，进入脱硫塔的煤气温度高达3035。有专家计算过 如果温度能控制在2225,氨含量可提高3 g/L-5g/L, H2s的解离度提高近30%。所 以，脱硫系统中不设置煤气预冷却设备导致脱硫效率低下的教训，要得到重视。当然很多厂 设置了直接式煤气预冷却设备效果也不是很好，直接式煤气预冷却设备在运行中，冷却介质 与煤气直接接触，且喷洒密度较大，煤气中的焦油、蔡等被洗涤混入其中，并悬浮于冷却氨 水中，当冷却氨水进入冷却器冷却时，焦油和蔡等杂质会沉附于传热壁外表，极大地恶化传 热条件，有的甚至导致冷却器严重堵塞，以至不得不停运处理。另外直接式煤气预冷塔存在煤气冷却过程中氨的流失，两次换热，均需要温差，以至煤气难以降至25以下。在此基 础上，很多厂选择间接横管冷却器作脱硫前煤气预冷却设备，效果很不错。3主要工艺指标控制3.1脱硫温度温度对吸收反响、再生反响、生成副盐的反响及硫泡沫的浮选都会产生较大的影响，这 是脱硫机理所决定的。脱硫塔进口煤气温度：力争W30C,液温要比气温高25。应设有溶液换热器，冬季时换热器走蒸汽，用于加热脱硫液。在夏季时,换热器走冷却 水而移走脱硫液的热量。3. 2溶液成份的控制脱硫液中氨的浓度应保持在10 g/L-12g/Lo副盐含量(Na2s2O3+ NaCNS) W250 g/L3. 3再生空气量的控制高塔再生时，控制再生塔的鼓风强度在110 m3/m2 h130 m3/m2 h,再生槽再生时根 据再生情况可在60m3/m2 h110 m'/nf' h之间调整。3. 4煤气中焦油雾和蔡含量问题煤气中焦油雾含量W30mg/m3,蔡wZOOmg/m%随焦炉煤气夹带的焦油、奈及初苯的洗油 等杂质进入脱硫液中都会对脱硫系统产生不利的影响。催化剂活性下降，吸收效果变坏。使 再生出的硫泡沫浮选困难，悬浮硫高，黏附在填料上会使塔阻力升高。因此必须严格控制初 冷器温度及除蔡效果，保证电捕正常工作，控制好洗苯工况、严禁夹带洗油等。4脱硫液的回收和利用硫泡沫过滤机的应用焦化厂对硫泡沫的处理一般采用连续熔硫制得硫锭或利用过滤机制成硫饼。连续熔硫工 艺因脱硫液在熔硫釜内经过加温后，出釜的残液中副盐升高返回脱硫系统后会使脱硫液的副盐积累加剧，增加废液的外排量，同时硫因含有焦油等杂质而发黑，售价不高，已被逐渐 淘汰。目前比拟合理的是用过滤机将硫泡沫过滤制得硫饼外售，过滤后的脱硫液返回系统。 过滤机主要有板框压滤机、转鼓式真空过滤机、戈尔膜过滤机、离心别离机、DS型硫泡沫 专用过滤机等，这里简单的介绍一下过滤效果较好的由我公司自主研发的DS硫泡沫专用过 滤机。设备概述：DS型硫泡沫专用真空过滤机是集纳米无机膜技术、超声波技术、自动化控 制为一体的新型、高效、节能、环保的固液别离设备，它依据脱硫液组分以及各组分特殊的 物化性质采用不同的超微细孔在不影响溶液组分的情况下将硫泡沫中单质硫过滤出来，形成 的滤饼可直接装袋销售或进熔硫器进行熔硫；因使用纳米过滤，过滤后的脱硫液含硫极低, 过滤后的溶液清亮透彻浊度低（固形物总含量50PPm）,且由于是物理性过滤，过滤后溶 液的物化性质均没有发生变化，可直接回脱硫系统使用。因此极大节约了能耗、减少了对环 境的污染和对系统的危害。工作原理:DS脱硫真空过滤机过滤介质利用纳米陶瓷技术，在真空力的作用下，只能让 脱硫液通过超微陶瓷膜孔，而溶液中的机械杂质和单质硫以及气泡却无法通过，保证无真空 损失的原理，极大地降低了真空过滤机能耗和过滤液的固形物含量。工作流程：DS脱硫真空过滤机主要包括过滤板、转子、料浆斗、真空系统、清洗系统、 控制系统。工作时浸没在料斗的过滤板在真空力和毛细作用下，外表吸附成一层物料，滤液 通过滤板至排液罐，干燥区滤饼继续在真空力的作用下脱水。滤饼干燥后通过刮刀卸料，卸 料后进入反洗区，通过循环水清洗滤板，从而完成一个工作循环。在过滤机运行7小时后采 用超声波和碱水清洗，以保持过滤机的高效运行。形成的滤饼装袋处理或去熔硫釜熔硫。滤 饼含水量30%左右。具体采用那种过滤机应根据硫泡沫量的大小及资金情况来综合考虑。4.1 加强副盐的处理被吸收的H2s大局部转化为元素硫，再生时用空气浮选回收，其余生成（NHD2S2O3和（NH4） 2soI,被吸收的HCN转化为NH6CN存在于脱硫液中，这三种镂盐通常被称为副盐，由于废液 中富集催化剂，为将催化剂重复利用，往往将废液并入吸收液循环使用，但这会使副盐在体 系内不断累积，当三种副盐浓度积累到一定浓度后，将严重影响反响平衡，同时由于脱硫液 粘度增加也会降低脱硫液的活性，进而引起脱硫效果的不断下降。焦化企业的实际数据显示, 当脱硫液中副盐浓度增长到350g/L后，脱硫效率会迅速下降。目前，国内焦化厂解决脱硫液中副盐累积的方法是将局部脱硫液作为备煤用水，另一部 分脱硫液进行排放，然后再补充新水。虽然研究说明，在焦炉的炼焦条件下，掺入配煤中脱硫废液的盐类，在炭化室内高温裂解生成硫化氢后，大局部进入荒煤气中，仅有极少局部参 与焦炭反响。所得焦炭含硫量仅增加0.03%0.05%,焦炭的抗碎和耐磨强度等指标也无明 显变化。而且废液中的NH6NS在高温裂解时转化为弗、N&和C（）2,并不转化为HCN,但脱硫 液自身的异味和含盐的环保问题和硫化氢的反复循环的吸收解析，硫的不能彻底别离解析, 所以这种处理方式没有从根本上解决问题。脱硫液副盐的累积是困扰众多焦化企业的头痛问 题。根据脱硫再生原理可知，在脱硫再生过程中始终伴随着副反响的发生，当副反响物的量 累积一定的程度时（到达250g/L以上时）就必须进行排放置换。而副盐NHBCN和（NH,）2S2O3是有较高经济价值的无机盐，如果将脱硫液中的副盐别离 回收，不但可以使脱硫液循环使用不必外排，同时可以通过回收副盐创造经济效益应用脱硫 废液处理及副盐资源化利用技术，处理后的氨水全部回收，并可继续用于脱硫系统。少数大 型钢铁公司焦化厂采用燃烧还原的方法处理脱硫废液，其投资和运行费用极高而无法得到推 广。在这方面济钢焦化厂增加了副盐提取设备，实现废弃物质资源化，这种处理方法值得借 鉴。其将脱硫液送往釜内进行抽真空加热浓缩，副盐经冷却后结晶析出，得到Na 2s2O3和 NaCNS的初级产品，然后出售给精细化工厂再进行产品的精制。该催化剂在全国焦化行业湿法脱硫应用还是比拟普遍，以上总结交流。