焦爐煤氣自帶氨脫硫工藝運行探討
1、基本情況
為了(le)(le)徹底改善焦爐煤(mei)(mei)氣(qi)質量，滿足城鎮(zhen)居民生活及新建甲醇生產(chan)裝置(zhi)用焦爐煤(mei)(mei)氣(qi)質量要求，山東海化(hua)煤(mei)(mei)業化(hua)工(gong)有(you)限公司(si)對化(hua)產(chan)車間原有(you)濕法脫(tuo)硫系統進(jin)行了(le)(le)改造，2006年10月底建設結束，進(jin)入開(kai)工(gong)調(diao)試階(jie)段。
改造后(hou)的脫硫采用煤氣自帶(dai)氨(an)工藝，化產回收煤氣流程如下：
焦爐煤(mei)氣→初(chu)冷(leng)(leng)器(qi)→電捕焦油器(qi)→煤(mei)氣鼓風(feng)機→預冷(leng)(leng)塔(ta)→脫硫塔(ta)→硫銨飽和器(qi)→終冷(leng)(leng)塔(ta)→洗苯塔(ta)→外供。
從鼓(gu)冷(leng)工段來的煤(mei)氣(qi)首先(xian)進(jin)(jin)入(ru)(ru)2臺(tai)并(bing)聯(lian)的預冷(leng)塔，煤(mei)氣(qi)溫度冷(leng)卻至(zhi)30～35 ℃后進(jin)(jin)入(ru)(ru)2臺(tai)串聯(lian)的脫硫(liu)塔，脫除絕(jue)大(da)部(bu)分硫(liu)化氫(qing)(qing)后送(song)后續(xu)工段處理。在脫硫(liu)塔中，煤(mei)氣(qi)從下部(bu)進(jin)(jin)入(ru)(ru)，同頂(ding)部(bu)噴灑的脫硫(liu)貧液逆流(liu)接觸，吸收硫(liu)化氫(qing)(qing)后成為脫硫(liu)富(fu)液進(jin)(jin)入(ru)(ru)富(fu)液槽，富(fu)液由(you)循(xun)環(huan)泵加壓送(song)入(ru)(ru)再(zai)生槽再(zai)生并(bing)浮選出硫(liu)泡沫(mo)(mo)(mo)后循(xun)環(huan)使用，硫(liu)泡沫(mo)(mo)(mo)用泡沫(mo)(mo)(mo)泵送(song)入(ru)(ru)熔硫(liu)釜處理。
脫(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)(gong)(gong)段設計采(cai)用(yong)(yong)主要工(gong)(gong)(gong)藝(yi)參數：煤(mei)氣(qi)流量55 000 m3/h；塔(ta)前硫(liu)(liu)化氫含(han)量：4～6 g/m3；煤(mei)氣(qi)含(han)氨(an)5～7 g/m3；根(gen)據(ju)現(xian)場工(gong)(gong)(gong)藝(yi)狀況預冷(leng)(leng)采(cai)用(yong)(yong)直冷(leng)(leng)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，預冷(leng)(leng)液采(cai)用(yong)(yong)蒸氨(an)工(gong)(gong)(gong)段除油之(zhi)后的(de)氨(an)水循環(huan)使用(yong)(yong)，間歇(xie)置換(huan)；循環(huan)冷(leng)(leng)卻液采(cai)用(yong)(yong)螺旋板換(huan)熱器(qi)同冷(leng)(leng)介質換(huan)熱；脫(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)吸收段采(cai)用(yong)(yong)輕瓷填(tian)料、高效氣(qi)液再分(fen)布器(qi)；2臺脫(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)各自配(pei)備獨立的(de)再生(sheng)(sheng)系統，再生(sheng)(sheng)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)采(cai)用(yong)(yong)槽式噴(pen)射再生(sheng)(sheng)、高效噴(pen)射器(qi)，保證液氣(qi)比＞3；采(cai)用(yong)(yong)熔(rong)硫(liu)(liu)釜連續(xu)熔(rong)硫(liu)(liu)處理硫(liu)(liu)泡沫。
2、開工與調試程序
1）對(dui)系(xi)統(tong)(tong)進(jin)(jin)行水(shui)清洗(xi)(xi)(xi)。對(dui)初始系(xi)統(tong)(tong)進(jin)(jin)行水(shui)清洗(xi)(xi)(xi)，分(fen)為靜態(tai)注水(shui)和設備聯動兩(liang)步(bu)進(jin)(jin)行，主要是對(dui)脫硫塔的(de)(de)填料(liao)層、各工(gong)藝管線，槽(cao)罐進(jin)(jin)行清洗(xi)(xi)(xi)，洗(xi)(xi)(xi)滌去除其中(zhong)的(de)(de)雜質(zhi)，同時起到(dao)靜態(tai)試壓的(de)(de)作(zuo)用；設備使用水(shui)為介質(zhi)聯動試車，有利(li)于及時發現施工(gong)中(zhong)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題及錯誤，在(zai)(zai)此情況下處理(li)起來(lai)較為便利(li)。事實證明(ming)，系(xi)統(tong)(tong)水(shui)清洗(xi)(xi)(xi)是開工(gong)調試過(guo)程中(zhong)重要的(de)(de)一(yi)環。
2）轉動(dong)設備試車(che)。結合系統水清洗(xi)，對轉動(dong)設備逐(zhu)臺進(jin)行試運行，主要目(mu)的是檢驗(yan)轉動(dong)設備的安裝狀況和運行性能，并(bing)在此(ci)基礎上逐(zhu)步打(da)通液體工藝流(liu)程。
3）運(yun)(yun)行(xing)預冷塔。逐(zhu)步調(diao)節煤(mei)氣(qi)溫度達標的同(tong)時，為打通煤(mei)氣(qi)流程做(zuo)好準備。預冷塔的運(yun)(yun)行(xing)，不僅起到(dao)冷卻煤(mei)氣(qi)的作用，且對煤(mei)氣(qi)中高含量的萘和焦油(you)起到(dao)洗滌(di)作用，優化了脫硫吸(xi)收環境。
4）進行(xing)(xing)氨的(de)(de)(de)富(fu)集。在預冷塔運(yun)行(xing)(xing)后，首(shou)(shou)先投運(yun)1號脫硫塔，便于嘗試(shi)調節各項工藝參數，尋求較(jiao)佳的(de)(de)(de)操(cao)作方法(fa)，為整個(ge)系統運(yun)行(xing)(xing)打下基礎(chu)。首(shou)(shou)先運(yun)行(xing)(xing)煤(mei)氣(qi)和循環液的(de)(de)(de)噴灑(sa)流程，主要目的(de)(de)(de)是富(fu)集煤(mei)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)氨，使脫硫液中(zhong)的(de)(de)(de)游(you)離氨含量達到一個(ge)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)標(biao)準，為投加脫硫催(cui)化劑做好準備。
5）投加催化劑(ji)(ji)，逐步達到50－80ppm的(de)開(kai)工(gong)標準。脫硫(liu)(liu)劑(ji)(ji)選用應同工(gong)藝配(pei)置相結合，考慮到本裝(zhuang)置設計的(de)具體情況，催化劑(ji)(ji)應具備高活(huo)性、高選擇性、高脫硫(liu)(liu)效(xiao)率(lv)，能夠(gou)脫除高硫(liu)(liu)，水溶無毒無味無腐蝕性。本工(gong)藝選用長春某家公司生產的(de)高效(xiao)環保(bao)型脫硫(liu)(liu)脫氰催化劑(ji)(ji)；考慮開(kai)工(gong)初期的(de)特殊(shu)性，催化劑(ji)(ji)濃度控制在一(yi)個(ge)較高的(de)數(shu)值。
6）調節再生(sheng)效果(guo)。主要是調節再生(sheng)壓力，保證液(ye)氣(qi)比達到3；觀察噴射器吸氣(qi)量和硫(liu)(liu)泡沫(mo)產生(sheng)情(qing)況，應以脫(tuo)硫(liu)(liu)液(ye)再生(sheng)良(liang)好、硫(liu)(liu)泡沫(mo)正常浮(fu)選出為(wei)標準；中間定時化驗脫(tuo)硫(liu)(liu)貧、富液(ye)組成(cheng)情(qing)況，隨時進(jin)行調整。同樣步驟開啟2號(hao)塔，系統投入運(yun)行。
應(ying)該(gai)特別指出，作(zuo)為之前(qian)未接觸過的新工藝(yi)、新系統，運行(xing)前(qian)應(ying)做好對操作(zuo)人員(yuan)的選拔、培訓工作(zuo)。試運行(xing)期間的主要數據見(jian)下表
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至2006年11月下旬，脫硫工段出(chu)口煤(mei)氣硫化氫含量基本(ben)達到(dao)了甲(jia)醇生產對硫化氫含量的(de)需(xu)求(qiu)，系統(tong)調(diao)試(shi)取(qu)得初步成(cheng)功。
3、經驗心得
1）以系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)觀(guan)點對待新系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)開(kai)工調試(shi)(shi)非常(chang)重要，相關人員提(ti)前(qian)進入、超(chao)前(qian)準備、提(ti)前(qian)做好技術(shu)方案是(shi)工作(zuo)的(de)(de)基本(ben)出(chu)發點。系(xi)(xi)統(tong)開(kai)工調試(shi)(shi)應(ying)該遵循循序(xu)漸(jian)進的(de)(de)原則，對每一步工藝(yi)操作(zuo)都要認真總結(jie)，發現問題有針(zhen)對性地進行解決；
2）重視公(gong)用(yong)(yong)設施對脫硫運行的支持(chi)作用(yong)(yong)，充足(zu)的水、汽供(gong)應是系統流程順暢(chang)，保證(zheng)各(ge)項工藝指(zhi)標的基礎；
3）嚴格控(kong)制煤氣中的(de)雜質含(han)量(liang)(liang)達(da)到工藝標準的(de)要(yao)求，包括焦油塵含(han)量(liang)(liang)、萘含(han)量(liang)(liang)等；
4）在沒有外(wai)部補(bu)堿措施(shi)的情況下，開工初期保(bao)證合理的催化劑濃度、維持較好的游離氨濃度有利(li)于(yu)保(bao)證良好的吸(xi)收效(xiao)果；
5）再生調(diao)節(jie)非(fei)常(chang)關鍵，只有(you)催(cui)化劑的良好再生才能(neng)使系統處(chu)于良好的吸收環境，同時使產生的硫泡(pao)沫及時浮選出來，消除可能(neng)由此產生不利的種種隱患(huan)。主要是(shi)調(diao)節(jie)再生空氣量達到工藝(yi)指標要求；
6）重視脫(tuo)硫液(ye)基礎數(shu)據的化(hua)驗(yan)(yan)，其中(zhong)包括脫(tuo)硫液(ye)中(zhong)懸浮硫、游離氨、副鹽、催(cui)化(hua)劑等(deng)組分的化(hua)驗(yan)(yan)。通過不斷積累的數(shu)據可以及時(shi)發現(xian)問(wen)題(ti)(ti)，通過分析(xi)找出問(wen)題(ti)(ti)存在的根源，便(bian)于有針對性(xing)的采取措施；
7）充分(fen)考慮各(ge)(ge)種不利因素，盡量在開工(gong)初(chu)期采取較為(wei)優(you)化的(de)(de)工(gong)藝(yi)方(fang)案，創造較為(wei)優(you)化的(de)(de)工(gong)藝(yi)環境，力(li)爭在運(yun)行初(chu)期達到好的(de)(de)效果；及時(shi)分(fen)析系統運(yun)行中各(ge)(ge)工(gong)藝(yi)參數(shu)的(de)(de)變化，數(shu)據對比(bi)較容易發現(xian)問題癥結所在，在總(zong)結成功的(de)(de)經驗基礎上解(jie)決問題更為(wei)快捷便利。
4、存在問題
應該認識到，初(chu)期調試較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)，只是(shi)初(chu)始階段的(de)(de)(de)(de)(de)穩定，由于(yu)(yu)脫硫(liu)開(kai)工(gong)時(shi)處于(yu)(yu)秋(qiu)末冬初(chu)，氣溫較低有利(li)(li)于(yu)(yu)化工(gong)生產；對于(yu)(yu)影響脫硫(liu)運行(xing)效果(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)種種不利(li)(li)因素，有待于(yu)(yu)針對運行(xing)中(zhong)發現的(de)(de)(de)(de)(de)問題認真分析，采取有效措施，事實(shi)上在2007年夏(xia)季的(de)(de)(de)(de)(de)確出(chu)(chu)現了脫硫(liu)效率大幅(fu)波(bo)動的(de)(de)(de)(de)(de)情況，對脫硫(liu)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)和完(wan)善提出(chu)(chu)了新的(de)(de)(de)(de)(de)課題。
應(ying)高(gao)度(du)重視(shi)工藝因素波(bo)動(dong)的影(ying)響(xiang)，在系統(tong)調試初(chu)期已經(jing)認識到這個問題，尤其是當入爐煤成分(fen)發生較大(da)(da)變(bian)化、焦(jiao)爐結(jie)焦(jiao)時(shi)間較大(da)(da)幅度(du)波(bo)動(dong)時(shi)，在造成煤氣量波(bo)動(dong)的同時(shi)使煤氣中相關組成發生變(bian)化時(shi)，對脫硫(liu)效率影(ying)響(xiang)較大(da)(da)，應(ying)提前采取措施。
采取合理有效(xiao)的(de)措(cuo)施應對副(fu)(fu)鹽(yan)問題，較為簡潔的(de)辦法是排放至煤廠摻(chan)入(ru)配合煤，或者采取提鹽(yan)工藝平(ping)衡系(xi)統副(fu)(fu)鹽(yan)含量，無論采取何種(zhong)措(cuo)施，均(jun)應提早考慮，副(fu)(fu)鹽(yan)的(de)產生是必然(ran)(ran)的(de)，積累至一定程度必然(ran)(ran)影響脫硫效(xiao)率，必須以(yi)積極的(de)態度面對。
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