燃气脱硫系统的改造及运行总结.docx

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1、胎脱硫系细勺改造及运行睇目录目录1?前言2?原脱硫装置的运行状况及存在的问题32.1. 工艺落后，设备陈旧，污染环境。32.2. 氨损失大，且不能适应掺烧高硫煤的要求。3?脱硫系统的改造思路及新技术的运用32.3. 工艺流程及设备的设计5? ?半水煤气脱硫系统5?工艺流程图5?半水煤气脱硫塔及再生氧化槽的设计54.2. 变换气脱硫系统的设计124.2.1.工艺流程12?变脱塔的设计125 .催化剂的使用及注意事项135.1. 榨胶法脱硫基本原理135.2. 工艺吸收、再生过程145.2.1. 吸收145.2.2. 再生155.2.3. 硫回收155.2.4. 工艺操作要点155.3. 溶榜胶1

2、65.4. 楮胶法脱硫液化验指标及要求165.5. 五氧化二钢及偏钢酸钠安全管理171.1.1. 剂性质171.1.2. 剂中毒急救措施171.1.3. 储存注意事项181.1.4. 操作注意事项181.1.5. 劳保穿戴要求181.1.6. 泄漏应急处理措施181.1.7. 管理规定186.新建的楮胶法脱硫系统的生产运行状况191-刖百众所周知，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，碳镂市场又日渐萎缩，效益下滑，举步维坚。为了适应市场竞争及追求较佳的经济效益，众多小氮肥企业纷纷对原料路

3、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，才不至于在市场竞争中遭到淘汰。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镂走向了生产碳镂、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，公司联系长春东狮公司，决定共同对其脱硫系统进行彻底的改造，经过改造，楼胶湿式氧化法脱硫装置投

4、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。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2400喷淋塔内循环吸收S,达到饱和后随即排放，造成环境污染。且设备操作弹性小，只能适应半水煤气入口 H2S含量0.40.6g/Nm3的脱硫。否则半脱出口 H2S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h2s的反应方程式为：NH4OH+H2s - NH4HS+H2。按反应式，理论上每吸收lkgH2S需要耗NH3量为：(35/34) (17/35)=0.5kg。则每天氨损失为：170

5、x3300x (1.0-0.2) x0.5=224.4kgo饱和了 H2s的氨水直接排放，已遭到环保部门的查处。在半水煤气中H2s含量达到l.Og/NrrP时，则半脱出口 H2s含量达到0.40.5g/Nm3,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 H2s含量一般在ZOmg/Nn?左右。致使精脱硫负荷重，H2s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。?.脱硫系统的改造思路及新技术的运用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Na2c。3水溶液为吸收剂，以东狮牌榜胶为

6、脱硫催化剂的榨胶湿式氧化法脱硫。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2400x15000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。2)新建一套变换气脱硫系统，变脱塔利用一台闲置的1800x22000脱碳塔及一台闲置的1800x24000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）大量采用新技术、新工艺。3.1）脱硫塔内件采用长春东狮公司开发的最新型DSF型脱硫塔专用液体分布器和段间液体再分布器的塔内组合件。液体分布器在填料塔的

7、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。3. 2）喷射氧化再生槽上的自吸空气喷射器采用长春东狮科技（集团）有限责任公司生产的PSC型喷射器。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。3. 3）脱硫催化剂采用东狮牌榨胶脱硫催化剂。湿式氧化脱硫是将112s （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。

8、脱硫液吸收H2S的过程是H2S从气相转移到液相的过程,其中包括H2s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H2S的摩尔分率越低则H2S便可从气相向液相中持续快速的转移，吸收112s的推动力就会增大。榨胶脱硫催化剂吸氧、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H2s及有机硫化物催化、氧化成单质硫。由于榜胶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。使用楮胶脱硫催化剂，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，加之在楮胶作用下，存在生成多硫化物的化学反应

9、，因而具有抑制和消除硫磺堵塔的功能。使用榨胶脱硫催化剂费用低，通常情况下每脱除IkgH2s仅需榜胶催化剂0. 50. 8g0并且溶液组份简单、操作方便、便于管理。3.4） 4采用成熟的连续熔硫工艺。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。? .工艺流程及设备的设计?.1.半水煤气脱硫系统?.!.1.工艺流程图芈林气蜥工战程腑韩 靖洗塔 翥液相帕/贫解W ?也精 招球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3500依次进入填料脱硫塔的下段、中段、上段，半水煤气中的H2s在脱硫塔内与从塔顶喷淋而下的脱硫贫液进行逆

10、向接触，完成脱硫贫液对H2S的吸收。净化H2S后的半水煤气经清洗塔洗涤后去压缩机一段入口。吸收H2s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。榜胶催化剂从贫液槽处补入。?.1.2.半水煤气脱硫塔及再生氧化槽的设计基础数据半水煤气成分：蛆成：CO C02 H2 N2 02 CHAr体积%： 27 10.1 39.8 20.8 0.5 1.8脱硫液蛆成： Na2cCh NaHCOs 888g/l 5

11、250.03半水煤气中H2s含量:Ci=3 g/Nm5净化气中H2s含量:C2=0.1 g/Nm3入脱硫塔的半水煤气流量:Go=28OOONm3/h入脱硫塔半水煤气温度:35t脱硫塔半水煤气压力:45Kpa(表压)4.1.2.1 溶液循环量的计篁H：S脱除量：Gi、kg/h G1=Go(C1-C2)x1O3=28000x(3-0.1 )x10=81.2kgA)溶液循环量：Q=Gi/Ss S为888法脱硫液工作硫容量：S=0.125kg/m3第9页共20页Q=81.2/0.125=650m34.122 半水煤气脱硫塔计算脱硫液的密度：p.=1050kg/m3半水煤气的密度：半水煤气平均分子量为1

12、9.06、计算得:Pg=1.08kg/m3脱硫的液的质量流量：L=650x1050=682500kg/h半水煤气的质量流量：G=28000x0.85=23800kg/h(L/G) I , pypL)=( 682500/23800) 1 4( 1.09/1050) 1/8=2.314x0.423=0.98查图:查泛点速度讨算图Wogfa/C pg/pL)y-16=0.021J0.021x9.81x0.9293x1050V 90x1.06 xO.8016p7021x9.81x0.802xl050V 90x1.08x0.965= 78624000 = 71134=3.37 m经计算，实际取塔径为3.

13、4m4.123 埴料高度的计算吸收过程传质系数&计算Kg二AWCNad%”式中KgT质系数、kg/(m:h.atm) Ag验数、取A=20WTS收塔的操作空速、W=0.68m/sNa溶液中的NazCOj含量、Na=5g/lBf 收过程液气比、B=650x1000/28000=23.2Um3KG=2OxO.6813x5c1x23.2-oo1=2OxO.61xl.l7xO.969=13.83kg/ (m2h.atm)吸收过程平均推动力 Pm计篁： Pm= (pi-pi*)-(p2 -p2*)/In(pi-pi*)/(P2-P2*)式中：P吸收塔入口气相中H2s分压，atm.P2-吸收塔出口气相中H

14、2s分压，atm.Pi-吸收塔入口压力，atm Pf=1.45atm （绝）Po-吸收塔出口压力，atm P0=1.42atm （绝）Pi= PiCix22.4/Tv1-2sx1000= 1.45x3x22.4/34x1000= 0.00287atmP2= P2c2x22.4mHi 000=1.42x0.1x22434x1000= 0.000094atmPi P*-吸收塔入、出口Hf分压，atm,溶液中H2s含量很低，可以忽略，PJ=P2*=0。 Pm= 0.00287-0. 000094/ln （ 0.00287/0.000094）=0.00278/3.419= 0.000813atmo所需

15、的传质面积：Fp= GKoxAPmFp= 81.2/13.83x0.000813= 81.2/0.011= 7382m1埴料高度：Hp=Fp/0.785D2aHp=7382/0.785x3.42x90=7382/0.785x11.56x90= 7382/816.7= 9m实际装埴埴料15米，分为三段装埴，5m/段。4.1.2.4再生槽的计算D1=再生槽的直径计篁式中：Ai欧风强度，mW.hAi取70 mW.h ,再生槽直径m, GA-空气量,m5/h,GA=QxC1C|-喷射器抽吸系数，m3/ m3, Cf=2.4 m3/ m3.Q-溶液量，m3/hGA=2.4x650=1560 m3/h.Di= 71560/(0.785x70)= 5.33m