脱硫系统采用喷淋空塔与填料塔复合工艺改造小结

0 企业概况

河南省平顶山飞行化工（集团）有限责任公司是在原河南省平顶山化肥厂基础上改制组建的企业集团。经过多年的不断发展，现已成为河南省化肥生产骨干企业和国有独资大型一类化工企业。公司年产合成氨18万吨，尿素30万吨，甲醇2万吨，复合肥5万吨，液体高纯氩1800立方米。并配有2.4万千瓦热电厂一座。近年来，飞行集团以市场为导向，以科技为依托，大力发展支农化工、基础化工和精细化工，走出了一条“以化养肥、多种经营、规模发展”的健康之路。

1 改造背景

中平能化集团高硫煤炭储量较为丰富。随着国家环保形势的日益严峻，高硫煤作为燃料煤，存在着严重的环境污染问题。但作为合成氨制气原料，因脱硫工艺具有无污染、环保、高效等优势，高硫煤逐渐应用于合成氨制气工艺。为尽快从根本上与集团的产业链连接起来，实现原料本地化，提高公司市场竞争能力，飞行公司现计划对一期合成氨气体净化系统进行改造，改造后达到年消化集团公司高硫焦炭20万吨，基本实现原料本地化。而要实现这个目标，首当其冲的就是要对半水煤气脱硫系统进行改造。如果半水煤气脱硫不能达标，则一切无从谈起。在此情况下，我们公司经过审重考虑，选择了与在国内脱硫行业久负盛名的长春东狮科技（集团）有限责任公司（原长春东狮科贸实业有限公司）进行技术合作，由东狮公司代为进行工程设计。

2 设计工艺指标及参数

半水煤气处理量：56000Nm3/h

半水煤气气体成分：H2S＜7g/Nm3

有机硫含量：＜100mg/Nm3

脱硫系统出口H2S＜100mg/Nm3

3 主要工艺流程简介

（1）气相流程：

原流程：由气柜来半水煤气经1#2#3#电除尘、经D—750风机到半脱塔、经半脱分离器到4#5#电除尘到压缩

改造后流程：由气柜来半水煤气经1#2#电除尘、经罗茨风机进入降温塔、经预脱塔、到半脱塔、经半脱分离器、到洗涤塔、经4#5#电除尘、去压缩

（2）液相流程：

预脱塔、半脱塔底部引出的富液分别经富液槽、富液泵加压至0.6 MPa经富液泵出口送到再生槽喷射器。富液高速通过喷射器喷嘴时，喷射器吸气室形成负压自动吸入空气，富液与空气两相并流经喷射器喉管、扩散管由尾管排出并由再生槽底部并流向上流动。此时，富液中的悬浮硫颗粒被空气浮选形成泡沫飘浮在再生槽上部。清液与泡沫分离后经液位调节阀、贫液槽进入贫液泵入口总管。贫液泵加压至0.6 MPa并联送到两脱硫塔。分离出的硫泡沫经泡沫泵送入高位槽后进入脱硫离心机，将硫膏脱出。

4 主要设备（见表一）

5 存在问题

原来我分厂脱硫能力只能在半脱进口在H2S＜1500mg/Nm3，再加上设备的老化，半脱出口频频超指标，只能大量提高组份来维持生产，消耗严重偏高。脱硫的正常都难以维持，更别说要适应脱高硫。因此，对脱硫技改刻不容缓。

6 改造主要内容

6．1增加喷淋空塔做为预脱塔，后面串联填料塔，形成二级复合的脱硫工艺。

由于原料煤中硫含量较高，且有机硫含量也很高，单级脱硫很难满足较高的脱硫效率，因此二级脱硫是优先考虑的主要选择。

同样是考虑到半水煤气中硫含量波动很大，有时会很高，如果全部使用填料塔，则第一级脱硫塔填料易堵的弊病暴露的更加明显，日后生产的正常管理有一定难度，同时，也是出于对东狮公司技术与产品的信任，便在增设的预脱塔中使用了东狮公司的空塔喷淋技术。

6．2 增加除尘与降温设备，完善流程

对脱硫系统的前后分别增加了除尘和降温设备，不仅使进脱硫塔的气体温度在控制范围之内，而且也保证了脱硫系统出口气体的洁净、低温，对于提高压缩机的连续运行及有效打气量，从而提高产量都是有益处的。

7 改造效果

在长春东狮和我公司技术人员的共同努力下，改造取得了令人满意的效果。主要体现在以下几方面：

（1）经济效益：技改后，我分厂脱硫能力大大提高，给生产带来很大空间，过去只能烧低硫煤，现在可以烧高硫煤，两种煤的差价为200元，如果全部改烧高硫煤的话，以我公司目前的生产能力，全年仅此一项就可以节省原料成本四千多万元。

（2）脱硫效率：技改后，脱硫效率一直较高。我们在2009年12月至2010年4月对预脱塔共开4次，时间分别为2009年12月1日—18日、2010年1月22日—2月18日、2月20日—22日、3月1日—18日，预脱塔共有5层喷头，本次试验开了3层喷头，就达到了预期的目的。运行的主要参数请看表二

8 总结

我公司半水煤气脱硫系统的改造实践充分说明，在半水煤气脱高硫的情况下，采用喷淋空塔串联填料塔的复合工艺是稳妥、可靠、经济、可行的。特别是对于半水煤气中的H2S含量在5g/Nm3以上的，更应该采用这种工艺。其优点主要体现在：一是可以更好的保证脱硫效率；二是可以有效的保证系统阻力，防止堵塔；三是操作弹性大，喷淋空塔可以随着生产负荷和入口硫含量的变化，任意调节开启组数。目前我公司因市场原因半水煤气中的H2S含量在1.5g/Nm3左右，预脱塔没开，已达生产所需。

我公司此次脱硫系统的技术改造，不仅完全达到了预期目的，而且为企业烧高硫煤打下了良好的基础，解决了原料困难的问题。从而也为企业带来了更大的发展空间。