确保煤气脱硫效果的操作指标如何合理控制

摘要简要叙述了以氨为碱源、ZL催化的湿式氧化法焦炉煤气脱硫工艺在我厂的运行控制情况、脱硫效果以及经验体会。

关键词煤气脱硫工艺操作控制调节效果

1 简述

唐山建龙实业有限公司焦耐厂生产的焦炉煤气主要供发电厂和冷轧板厂热处理用，其净化程度要求高，因此脱硫脱氰是焦炉煤气净化工艺中的一个重要组成部分。我厂脱硫工段设在鼓风机后、煤气脱氨前。采用以氨为碱源、ZL催化的湿式氧化法脱硫工艺，将剩余氨水蒸氨所得浓氨水配入脱硫液中。该工段设有两台脱硫塔和两座再生塔，脱硫系统设计为两个脱硫塔串联脱硫，两个再生塔（高49.5米）并联再生。经过一年多的单塔运行实践，脱硫塔后煤气含硫化氢维持在较低状态。脱出的硫磺用压滤机压滤成饼后外售，脱硫液回兑配煤，基本上解决了处理成本高、效果差、二次污染等缺陷。我厂煤气脱硫工艺参见图1。

图1 煤气脱硫工艺示意图

2 设备运行状况、工艺改进及操作控制

2.1 脱硫液操作指标的控制调节

由氨法脱硫反应方程式可知，脱硫液中游离氨含量的高低直接影响脱硫效果，游离氨含量越高脱硫效果越好，反之越差；其所用的氨源除了焦炉煤气中自身含有的氨外，还有蒸氨塔中蒸出的浓氨水作为脱硫液氨的补充液。补充液量直接影响脱硫液中游离氨的含量。补得太少则脱硫效果差；若补得太多，脱硫效果虽然提高,但脱硫液增长快，富余脱硫液回兑配煤给备煤生产和捣固焦炉煤饼装炉操作带来很大困难，同时加快了相关设备的腐蚀速度。

为了解决这个矛盾，我们在蒸氨塔分缩器出来后、至氨气冷凝冷却器前的管道上，制作安装了一个小汽液分离器，可以分流一部分低浓度氨水至冷鼓工段的循环氨水槽。通过阀门可以调节进入脱硫循环液的浓氨水补充量，控制脱硫液氨含量。通过调节控制，输送到煤场的脱硫液由原来每天60吨减少到45吨。同时控制脱硫液中氨含量在10g～12g/l时脱硫效果最佳。

脱硫工段进口煤气温度基本稳定在40±2℃,脱硫液进口温度我们可以通过换热器进行调节。由于煤气脱硫是放热反应，降低温度可提高脱硫效率和减少副反应，但温度太低并不利于再生操作。经过长时间调整，将脱硫塔溶液进口温度控制在33±1℃。

充足的氧气是脱硫液催化再生的必要条件，在满足再生的前提下，适当降低鼓风量可减少副反应的发生和节省动力。我们经过一段时间的探索，将原设计的单塔鼓风量2000--3500m3/h控制在在3250m3/h左右，再生塔内气液体积比24。

脱硫效果与脱硫液循环量有直接关系，我厂经过一段时间的验证后将脱硫液循环量基本稳定在1330m3/h，脱硫塔内气液体积比为30。

通过以上几方面的指标控制，稳定了塔内温度和再生空气量，保证了脱硫效果，又适当地降低了能耗。

2.2 催化剂的添加及浓度控制调节

我厂选用的ZL催化剂，是一种蓝黑色粉末，粒度小于15目，水不溶物小于3%。ZL催化剂具有特殊的携氧能力，其催化活性为0.06/min。在脱硫过程中，ZL催化剂吸附活化碱性溶液中的溶解氧，形成高活性大离子。当遇到煤气中的硫化氢时，可将其吸附在高活性大离子的表面，将硫化氢中的硫离子氧化成元素硫或多硫化物，并从ZL催化剂表面解吸。失活后的ZL催化剂经空气再生后，重新恢复其携氧能力。ZL催化剂的控制主要是用压缩空气将催化剂活化24小时后均匀滴加进系统。ZL的损失主要与脱硫富液的外排和硫膏的产量有很大的关系，因此应根据脱硫液外排量和硫膏产量及时调节催化剂的加入量。我厂控制在9 kg/d，脱硫富液各成分含量相对稳定，平均指标见表1：

2.3 硫泡沫的节能化处理

我厂产生的硫泡沫采用压滤机生产硫磺膏，硫磺膏外售周边硫酸厂。此法生产硫磺避免了熔硫法产生的有害废气、废液放散，减少环境污染，同时减少蒸汽消耗，有利于节能降耗。

3结论

06年各月脱硫效果见表2。煤气含硫化氢初步设计为200mg/Nm3以下，我厂实际控制在50mg/Nm3以内。

我厂生产实际数据表明，应用氨法湿式氧化再生―ZL催化脱硫工艺，适当调控相关工艺指标，可以保证较高的脱硫效率，使脱硫塔后煤气中硫化氢保持在较低状态；通过控制催化剂和游离氨含量能够有效控制副产盐类的生成速度和减少外排废液量，降低成本，改善环境。