焦炉煤气湿法脱硫生产操作细化及控制

摘 要：湿式氧化法三塔串联式脱硫生产操作中设备可能存在的问题以及工艺指标的控制上所应注意的一些事项。

关键词：三塔串联式；堵塞；温度；

山西光大焦化气源有限公司二期工程生产焦炉煤气量每小时在五万立方米左右，配套的是￠4000*25700的空洗预冷塔一台和￠5600*36442的脱硫再生塔三台，我公司采用以氨为碱源的湿式氧化脱硫工艺，煤气在经过预冷塔冷却后，由三台串联脱硫再生塔进行连续单独的脱硫再生，完成对H2S脱除过程，由再生喷射器完成溶液与空气的充分接触和氧化过程。自投产以来，通过不断的调整和控制，塔后H2S连续稳定的达到了20mg/m3以下，满足了当前甲醇生产的要求，降低了生产费用，为甲醇的稳定生产创造了优越的生产条件。

湿法脱硫对煤气中硫化氢脱除和再生是一个复杂的过程，加强和完善对整个生产过程的细化管理和控制，对脱硫工艺的稳定高效生产是至关重要的：

1脱硫设备操作管理的细化和稳定

1.1喷射器管理

喷射器生产的工艺过程是溶液经过喷嘴形成射流并经局部负压，将空气吸入，通过收缩管、喉管、扩散管、尾管进行充分接触，然后进入再生氧化槽，对S泡沫完成分离的过程。通过调节喷射器喷头的开度和数量来保证喷射器前有一定的压力，但是，在生产过程中经常会出现喷头堵塞的现象，堵塞的原因主要有两点：1）喷射压力过大，溶液在进入喷射器产生雾化现象，由于目前使用的“888”催化剂的反应速度较快，一部分液体在管壁周围与吸入的空气接触，产生泡沫，不断的结垢，造成堵塞，因此，催化剂在使用时如果加入过快，会加速喷头的堵塞，因此，喷射压力不能过大，我们一般控制在0.35—0.45MPa，这样既可以减轻对系统造成的堵塞又减少了不必要的动力消耗。2）开度过小和使用较少的喷嘴也会在阀门、收缩管和喉管等处发生堵塞现象；所以喷头在使用过程中要定期进行倒用，以防止堵塞。

另外，为了防止喷射器堵塞造成溶液从空气吸入口流出，将各个喷头的吸气口连接起来，形成环形的空气管道，这样就容易造成管内的溶液在富氧状态下生成单质S并进一步产生硫铁盐形成很硬的垢类物质堵塞管道，因此，必须在环形空气管道周围均匀安装足够的排液管和手孔，便于堵塞后进行检修。

1.2催化剂的正确使用是维护正常生产的重要环节

由于“888”催化剂氧化性强，反应速度快的特点，因此在搅拌槽内经过熟化的催化剂在与空气接触后很快产生泡沫，如果加入过快，就会瞬间产生大量泡沫，不但加剧了喷射器的堵塞，难以保证喷射器的正常使用，而且造成再生氧化槽泡沫不稳定，影响正常的生产，所以，催化剂应该在熟化4个小时以后缓慢均匀的加入为好。

1.3泡沫层的分离也很重要

因为如果泡沫夹带清液溢流量过大，泡沫层不易形成，难以形成大颗粒的硫泡沫，如果在足够的催化剂浓度和富氧状态下，反而能够促进富盐的生成，而且泡沫过少，会增加氨的损失；但是如果泡沫层过厚，泡沫不易溢流，则会造成脱硫液中悬浮硫含量的增加，影响了硫泡沫的生成和催化剂再生，从而影响硫化氢的吸收，严重时会造成堵塔，因此我们在生产中一般控制再生槽氧化硫泡沫的厚度在10-20cm左右。

1.4严格控制进入脱硫塔的煤气质量

煤气中过多的焦油和杂质不仅影响脱硫的效果，而且会在脱硫塔的喷头，填料等处沉积，造成堵塞。我们对三台脱硫再生塔先后进行过两次检查，都发现有焦油类物质堵塞和堆积的现象，因此定期对脱硫塔的填料和喷头分布器等处进行检查，既可以保证正常的喷洒和吸收，又可以减少堵塔的发生。

2工艺运行指标的控制管理

副盐的问题在湿法脱硫生产中一直是一大难题，由于富盐的生成很难控制，通过排清液的方法降低脱硫液中富盐的含量是生产中普遍采用的方法，我们公司也不例外，在许多情况下，大量的排清虽然暂时可以降低溶液中富盐含量，但是随着排清量的加大，富盐的生成也随之增大，然而，富盐的生成和过多的空气量、气液工作温度、悬浮硫的含量、单质硫的状态，硫泡沫的厚度等因素有关，在富氧和强氧化性的环境中，单质硫可以直接氧化生成硫酸盐，并且在温度过高的情况下，还存在硫代硫酸盐会部分转化为硫酸盐，从而造成溶液PH值的下降，增大溶液对设备的腐蚀，抑制再生和脱硫的过程，因此说，脱硫液各项指标的控制是一个相互协调和制约的过程。

根椐上述情况，我们公司在指标的控制上，首先，控制入脱硫塔的煤气温度和氨含量，在预冷塔的操作上保证足够的喷洒量和冷却温度，并且减少直接外排量，通过放空量的大小来保证喷洒液的质量和系统的畅通，通过这种方法增加了喷洒液中氨的浓度，进而减小煤气中氨的损失，并且在脱硫塔进口处补充50℃左右的氨气。其次，控制再生塔的空气量在60—80m3/m2/h，由喷射压力和空气进口的开度大小来进行调节，并且控制催化剂浓度在15-20mg/L。

另外，在现有的设备状况下，根椐脱硫液在再生氧化槽的停留时间确定脱硫液的喷洒量，根椐喷洒量和煤气中硫化氢的含量确定所需的氨含量，以此来完成生产中各项指标的合理控制，这样不仅减少了排清量，也更好的稳定和改善了脱硫的操作。

3三塔串联式操作的注意事项

以下将我公司湿法脱硫三塔式生产操作的各项数据进行比较：

由于1#塔的反应能力和强度较大，因此各项指标的变化比较大，尤其在温度的变化上相当明显，在脱硫液各项指标的控制应该有所侧重：

(1)在富氧状态下，除硫代盐与硫酸盐之间的转化之外，溶液中过高的悬浮硫也能促使盐类的生成，因此，随着3#塔悬浮硫的增大，脱硫液中富盐的含量也会有所递增，但是，在冬天大气温度较低的情况下，由于各塔的温度呈下降趋势，再加上1#塔的硫泡沫生成量较大，再加上其他的一些因素的影响，造成生产中三台脱硫塔的富盐含量在夏天呈递增的状态而在冬天却是递减的，所以，我们在排清液的操作上，夏天应以3#塔为主，冬天则以1#塔为主，另外夏天操作温度比较高，因此夏天生产中排清量要比冬天高大约1.5倍左右。

(2)由于预冷塔后煤气温度容易控制，不管是冬天还是夏天1#塔的反应强度都比其他两个塔较大，所以控制好1#塔的脱硫液各项指标是至关重要的，应该严格稳定的控制1#塔的催化剂浓度和氨含量以及其他各项指标在规定的范围之内，催化剂浓度一般控制在15-25 mg/L之间，氨含量可根据煤气中硫化氢含量而定，一般脱硫液中游离氨的质量和煤气中硫化氢的质量比为5以上，随着溶液中氨含量和煤气中硫化氢含量的不断减少，2#、3#塔催化剂浓度应适当控制在10-15 mg/L之间。

几年来，我们公司一直在不断的对生产操作进行完善和改进，尽管如此，我们仍然面临许许多多的问题，例如：预冷塔氨损失的问题；悬浮硫偏高的现象；夏天氨气温度过高的问题，富盐的问题等等，希望各位领导和各位专家能够给予我们公司更多的支持和帮助。

4结论

通过温度及各项指标的变化，确定三塔式脱硫操作在冬夏季生产中应该注意的问题和对喷射器生产中容易造成的堵塞问题的防止措施，从而达到改善操作条件，提高生产效率，降低塔后硫化氢的目的。