东狮牌焦炉气脱硫催化剂在庆华煤化公司成功应用！

庆华公司煤化工程是设计规模为2000kt/a焦炭（由太原化二院设计）， 200kt/a甲醇的大型煤化工项目。其中焦化项目分两期建设完工，甲醇项目在两期焦化项目均运行正常后投入使用。煤气合成甲醇工艺要求原料煤气中H2S含量小于20 mg/Nm3，否则不但会增加甲醇的生产成本，严重时会使甲醇催化剂中毒，造成生产事故。为保证能达到脱硫后煤气中H2S含量小于20 mg/Nm3的理想要求，并确保工艺长期运行的安全性。我公司脱硫装置采用了以Na2CO3为碱源的湿式氧化法后脱硫工艺。

2007年7月份，我公司选用了东狮牌888-JDS脱硫催化剂，用以替换之前试用效果不佳的一种脱硫剂产品，脱硫装置已运行3年时间。虽然入炉煤含硫高，塔前H2S含量有时高达8g/Nm3，但塔后H2S含量一直稳定在20 mg/Nm3的理想水平，为后续甲醇合成工序的正常生产提供了保障。

1 脱硫工艺及设备情况简述

1.1工艺流程简述

焦炉煤气→初冷器→电捕→风机→硫铵饱和器→粗苯终冷塔、洗苯塔→脱硫塔→送甲醇。

脱硫装置为两套，即脱硫塔、再生塔各两台。目前脱硫塔双塔并联运行，也可双塔串联操作。运行过程包括脱硫、再生和硫回收三部分。工艺流程是：被净化的气体入脱硫塔底，在脱硫塔与从塔上喷入的脱硫贫液充分接触，脱除H2S至规定指标，在塔顶进行气液分离后送入下道工序。出脱硫塔的富液进入再生系统，用空气再生，同时浮选硫泡沫，把硫黄从脱硫液中分离出去，并适当补入吸收剂和催化剂达到规定的浓度范围，再生后的脱硫液称为贫液，送入脱硫塔循环使用。浮选分离下来的硫泡沫流入泡沫槽。正常生产时硫泡沫经过滤后制成硫饼。分离硫黄得到的溶液适当处理后回收使用。

1.2主要设备规格及型号

2 工艺及设备改造对脱硫实际工艺条件的影响

生产实践中，我公司出现了几个较严重的工艺问题：①脱硫液产生副盐后溶液比重增加，溶液泵电机过载停车现象频繁。②选用的新型过滤器未考虑硫膏颗粒细小现实，运行时生产的滤渣层很薄，而过滤阻力上升很快。这一情况出现严重影响设备的处理量，并造成滤棒损坏，滤棒损坏后的过滤器产出的清液十分混浊。③配碱槽设计不理想，劳动强度大，加碱工作进展慢，因碱度低影响出口硫含量。为稳定脱硫生产，公司领导组织相关部门投入大量人力对以上问题分析研究，逐一寻找解决途径：

⑴ 切割循环泵叶轮，为电机减负。溶液中含有副盐时，脱硫液比重维持在1.15Kg/L以上。因设备配用电机以1Kg/L的比重为参数设计，造成正常操作时电机电流比额定电流高出3 A～5A。关小泵出口，阀后溶液输出量减少，但因泵压增加电流减量并不明显。调至额定电流时，泵输出量仅为设计量的1/3，约350 m3/h，此流量不能满足工艺需要。公司领导指出切削泵体叶轮的方案并组织人员进行可行研讨。泵叶轮适量切削后，泵压降低0.1MPa,可满足使用条件,最大输送为800 m3/h左右，约为设计的2/3～1左右。本技改解决了循环泵无法正常使用的问题，但是在全负荷生产煤气量达58000 Nm3/h以后，气液比指标可能减至工艺要求的下限，对催化剂质量及员工操作质量的要求提高，同时催使车间改变了双塔串联的操作方法为并联脱硫的操作方法。

⑵ 硫泡沫处理工艺的大胆创新。为有效回收处理硫泡沫产生的清液，我公司在工程设计之初即大胆选用了一种新设备——-微孔过滤器。微孔过滤器的选用是一种创新，但因多种原因，该设备在我单位使用效果不很理想，特别是滤棒损坏后，产出的清液十分浑浊，输入溶液系统造成脱硫液质量变差，破坏生产工艺。问题引起公司领导重视，马上组织人员对相关硫泡沫处理设备进行考察，最终选定了脱硫专用离心机做为过滤器的替用设备。离心机处理硫泡沫有出液清，操作简单，硫膏含水量低等特点。清液回收利用，现场跑冒滴漏的管理，严格控制废液排量，三者的结合，为我公司降低碱、催化剂消耗，节约生产成本的重要手段。

⑶ 受工艺设计所限，投加碱、溶碱与向系统中输送碱的工作在同一槽体内操作。并且由于配碱槽设计不合理，加碱劳动强度大、耗时长。因在投碱、溶碱时间不能向系统中补碱，造成脱硫液中原有的碱消耗后不能及时补入恢复，碱度下降，出现出口硫的波动现象。2007年12月，公司改造增加了用以溶解固体碱的低位槽，原配碱槽在调整好碱液浓度后可24小时向系统补碱，这项技改改善了补碱操作的可控性，起到稳定脱硫液指标的作用。

3 工艺参数说明及工艺控制要点

3.1 焦炉煤气工艺参数

焦炉煤气流量： ～50000Nm3/h

操作温度：30±5℃

脱硫前煤气中H2S含量：5～7g/Nm3

脱硫后煤气中H2S含量：≤20 mg/Nm3

煤气中焦油雾含量≤30mg/Nm3，

萘含量≤0.4g/Nm3

脱硫工艺设计为双脱硫塔串联运行，两级脱硫，脱硫后焦炉气H2S指标 :一级脱硫H2S≤500mg/Nm3 ， 两级脱硫H2S≤20mg/Nm3。条件允许时单塔运行，现为并联运行。

3.2 应用888—JDS型催化剂时脱硫液的主要工艺指标及物料消耗量

Na2CO3的浓度～6g/L, PH值8.0～9.0，

总碱度：～30g/L，操作温度：35℃～40℃。

888-JDS催化剂浓度：≤40 g/m3，

控制浓度：20 g/m3～35g/m3，

实际浓度：10 g/m3～20g/m3。

Na2CO3的消耗量：4.5t /d,

888—JDS型脱硫催化消耗剂量：～6kg/d

3.3 工艺控制要点

液气比≥12L/m3，我公司实际数据: 双塔串联操作为～15L/m3，双塔并联操作为～30L/m3。

再生鼓风强度：110 m3/㎡h～130m3/㎡h。

实际数据为～120m3/㎡h

吸收温度：煤气30℃～35℃ ；

再生温度35℃～40℃。

脱硫液的Na2S2O3＋NaSCN＋Na2SO4的盐含量要求＜250g/L。在盐含量偏高时，为了保证脱硫效率的稳定，采取定时排液的方法来解决（具体排放量可视盐总量而定）。目前我公司每天排放量约20m3，副盐总量＜150g/L。

4 888-JDS脱硫催化剂的特点及操作总结

我公司焦化项目二期焦炉煤气脱硫系统采用以Na2CO3为碱源的湿式氧化法，气体在常压填料塔进行脱硫，富液用高塔再生，使用888—JDS 脱硫催化剂。为了保证焦炉煤气净化后硫化氢含量达到≤20 mg/Nm3 的技术要求，车间在管理上做到了以下几方面：①提高操作工业务水平、操作水平，落实岗位责任制，加强管理。②脱硫前各工段生产平稳，减少了对脱硫系统的影响。③加强对脱硫生产各流程的监控，对脱硫液质量、煤气进出口硫含量等指标制定规范的监测周期，及时发现问题，及时解决。④碱、催化剂、再生用风量的补加都通过技术改造实现了稳定连续性。⑤对异常情况借助催化剂厂家的技术力量及时分析解决。

我公司脱硫系统应用888—JDS 脱硫催化剂已正常运行3年了，结合设备使用情况及运行费用分析，我公司认为该脱硫催化剂有以下突出特点：

⑴ 脱高硫能力强 ， 我公司煤气H2S含量达7g/Nm3以上，生产中无论采用双塔并联操作工艺，还是采用串联操作工艺，塔后H2S均能达到20mg/Nm3以下，脱硫效率达到99.5%以上。

⑵ 不积硫堵塔，脱硫液自清洗能力强。我公司脱硫系统两脱硫塔运行3年，塔阻力依然能控制在工艺要求之下，在塔阻略有上升时，车间采用冲洗浮选的办法即可解决。相比大约每两年即需停工检修的企业，节约了检修费用。

⑶ 副反应生成率低，纯碱消耗低，硫回收率高，副产硫黄质量高。经测算在我公司每从煤气中脱除1吨硫黄约消耗纯碱0.55吨, 催化剂0.8公斤。生产的副产品硫黄颜色相比其他厂家更理想，纯度90%以上。

⑷ 脱硫液的工作硫容高，贫液悬浮硫含量可在0.2g/L以下，溶液清亮，组分单一。为预防溶液泵电机过载，我公司脱硫液比重维持在1.15Kg/L左右，这一工艺控制指标下的脱硫液重度低，质量好，脱硫能力强，工作硫容高，动力消耗低。

⑸ 再生时浮选的硫黄颗粒大，便于分离回收，从而使脱硫液粘度降低，悬浮硫减少，有利于脱硫反应的进行，并可缓解硫在设备中的沉积而导致的阻力增大。

⑹ 催化剂的补充过程简单易操作，无须加入辅助药剂，及其它复杂操作过程。

生产数据说明888-JDS脱硫催化剂具有较强的吸氧载氧能力，在脱硫液中能不断释放出具有强氧化活性的原子氧，迅速将系统中的S-2氧化为S0，提高脱硫效率；而此药剂又同时具有活化硫的作用，起到清扫设备，降低系统阻力的目的。888—JDS具有的以上诸多特点，使其在煤气硫脱中展现出极大优越性。但同时生产操作中要十分注意脱硫、再生、硫回收三过程的密切关系，三者之间互相影响与制约，只要有一个环节不正常，都可能造成全系统恶化。选用良好催化剂，同时作好生产管理工作才是预防生产故障，作好长期稳定运行的关键。