平頂山飛行化工集團(tuán)二期813工程造氣系統(tǒng)為富氧連續(xù)制氣，由于富氧爐風(fēng)壓高，風(fēng)向由爐底向上一個(gè)方向，將煤層中的灰分、揮發(fā)分等雜質(zhì)一起帶人半水煤氣中。雖然經(jīng)洗滌塔洗下大部分雜質(zhì)，但仍有部分帶入半脫系統(tǒng)。
由于富氧爐供氣不足，加之C02成分高達(dá)16％，于是補(bǔ)充了部分間歇造氣爐產(chǎn)生的半水煤氣。
2004年底，我公司與市焦化公司合作引入了焦?fàn)t氣，經(jīng)非催化轉(zhuǎn)化制成合成氨原料氣。
這樣，就形成了三種半水煤氣并流進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。由于各種氣體流量變化較大，引起氣體成分變化較大，給脫硫吸收和再生及硫回收帶來(lái)了一定困難。
脫硫系統(tǒng)原設(shè)計(jì)采用的是栲膠脫硫，隨著半水煤氣成分的變化，半脫出現(xiàn)了脫硫效率時(shí)高時(shí)低、脫硫溶液懸浮硫含量時(shí)高時(shí)低、再生硫泡沫形成時(shí)好時(shí)壞且呈灰色、高位槽硫泡沫不易沉淀、清液渾濁、硫磺產(chǎn)量下降等問(wèn)題。通過(guò)幾年來(lái)的不斷探索，找到了一些解決方法。
1 脫硫系統(tǒng)工藝狀況
1.1半脫系統(tǒng)
(1)半水煤氣中黑色油泥含量大。我們?cè)诟谎踹B續(xù)氣化爐出口、間歇爐出口、焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化爐出口均安裝一U型管過(guò)濾器，將濾出的雜質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：富氧連續(xù)氣化爐出口濾出的為黑色油泥，間歇爐出口則有少量煤塵，而焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化氣出口無(wú)明顯雜質(zhì)，但轉(zhuǎn)化氣通入軟水中24 h，可見(jiàn)少量油花。黑色油泥主要來(lái)自富氧連續(xù)氣化爐。
(2)半脫塔入口壓力不穩(wěn)。由于半脫塔進(jìn)口無(wú)加壓風(fēng)機(jī)，三氣并流，壓力在5kPa～9 kPa之間連續(xù)波動(dòng)，塔內(nèi)壓差也隨著各種氣體流量的變化而變化，對(duì)進(jìn)入塔內(nèi)的氣、液的流動(dòng)造成一定的影響。半脫塔入口前，只有一臺(tái)洗滌塔，沒(méi)有設(shè)計(jì)氣柜、電除塵，進(jìn)半脫以前韻半水煤氣壓力、流量隨各種氣體的流量變化而變化。
(3)富氧制氣中C02含量高。三氣混合后，C02仍在13％左右，貧液中的Na2C03含量較低(1.06g／L)，嚴(yán)重影響到Na2C03對(duì)H2S的吸收，半脫塔出口H2S含量高。
(4)焦?fàn)t氣出口苯、萘、烷基苯含量高。這些物質(zhì)與懸浮硫結(jié)合在一起，造成硫泡沫浮選差，海綿狀虛泡多，不易消泡。硫膏呈乳濁液狀態(tài)，加溫后難以澄清，硫磺很少或沒(méi)有。補(bǔ)清時(shí)，補(bǔ)2 min～3 min，再生槽瞬間就產(chǎn)生大量虛泡沫，溢出再生槽。
(5)熔硫釜?dú)堃簾o(wú)法回收。由于硫膏沉淀不好，造成熔硫釜?dú)堃毫吭龃?，這些殘液中的懸浮硫高達(dá)50g／L，且副鹽含量較高，無(wú)法回收，造成浪費(fèi)且污染環(huán)境。
1.2變脫系統(tǒng)
(1)變脫塔脫硫效率低。變脫進(jìn)口H2S含量一般在80 mg／m3左右，變脫塔直徑為Ф2600mm，內(nèi)裝Ф76 mm聚丙烯階梯環(huán)三層，每層高5m，溶液循環(huán)量在280 m3／h左右，變脫出口H2S控制指標(biāo)為5 mg／m3。
(2)變脫塔堵塔頻繁。由于變脫塔徑小，空塔氣速高，當(dāng)變脫塔壓差增至13 kPa時(shí)，氣量、循環(huán)量稍有波動(dòng)，很容易造成塔內(nèi)攔液和堵塔。
2 脫硫系統(tǒng)工藝優(yōu)化及設(shè)備改造
2.1工藝優(yōu)化
(1)控制半水煤氣進(jìn)塔溫度。將半水煤氣溫度控制在25℃～30℃，脫硫溶液溫度控制在38℃左右，因?yàn)樵谶@個(gè)溫度范圍內(nèi)，吸收H2S效果較好。半水煤氣溫度低，說(shuō)明造氣洗滌水量大，能洗掉更多的煤塵。
(2)加大溶液循環(huán)量。半脫貧、富液泵的型號(hào)是12sh-9，各兩臺(tái)，設(shè)計(jì)開(kāi)一備一，由于半水煤氣量波動(dòng)大，大的時(shí)候可達(dá)到70000 m3／h，小的時(shí)候達(dá)30000 m3／h，開(kāi)一臺(tái)泵實(shí)際循環(huán)量不到600 m3／h，當(dāng)氣量大時(shí)很難保證脫硫效率，半脫出口H2S經(jīng)常超標(biāo)。為此，我們開(kāi)啟兩臺(tái)泵，使其循環(huán)量在不產(chǎn)生液泛情況下，調(diào)到最大，再生槽自吸噴射器壓力控制在0.5 MPa，這樣就能保證最大氣量情況下，也能有較適中的氣液比，從而保證了吸收效率，半脫出口H2S很少超標(biāo)。
由于富氧爐供氣不足，加之C02成分高達(dá)16％，于是補(bǔ)充了部分間歇造氣爐產(chǎn)生的半水煤氣。
2004年底，我公司與市焦化公司合作引入了焦?fàn)t氣，經(jīng)非催化轉(zhuǎn)化制成合成氨原料氣。
這樣，就形成了三種半水煤氣并流進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。由于各種氣體流量變化較大，引起氣體成分變化較大，給脫硫吸收和再生及硫回收帶來(lái)了一定困難。
脫硫系統(tǒng)原設(shè)計(jì)采用的是栲膠脫硫，隨著半水煤氣成分的變化，半脫出現(xiàn)了脫硫效率時(shí)高時(shí)低、脫硫溶液懸浮硫含量時(shí)高時(shí)低、再生硫泡沫形成時(shí)好時(shí)壞且呈灰色、高位槽硫泡沫不易沉淀、清液渾濁、硫磺產(chǎn)量下降等問(wèn)題。通過(guò)幾年來(lái)的不斷探索，找到了一些解決方法。
1 脫硫系統(tǒng)工藝狀況
1.1半脫系統(tǒng)
(1)半水煤氣中黑色油泥含量大。我們?cè)诟谎踹B續(xù)氣化爐出口、間歇爐出口、焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化爐出口均安裝一U型管過(guò)濾器，將濾出的雜質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：富氧連續(xù)氣化爐出口濾出的為黑色油泥，間歇爐出口則有少量煤塵，而焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化氣出口無(wú)明顯雜質(zhì)，但轉(zhuǎn)化氣通入軟水中24 h，可見(jiàn)少量油花。黑色油泥主要來(lái)自富氧連續(xù)氣化爐。
(2)半脫塔入口壓力不穩(wěn)。由于半脫塔進(jìn)口無(wú)加壓風(fēng)機(jī)，三氣并流，壓力在5kPa～9 kPa之間連續(xù)波動(dòng)，塔內(nèi)壓差也隨著各種氣體流量的變化而變化，對(duì)進(jìn)入塔內(nèi)的氣、液的流動(dòng)造成一定的影響。半脫塔入口前，只有一臺(tái)洗滌塔，沒(méi)有設(shè)計(jì)氣柜、電除塵，進(jìn)半脫以前韻半水煤氣壓力、流量隨各種氣體的流量變化而變化。
(3)富氧制氣中C02含量高。三氣混合后，C02仍在13％左右，貧液中的Na2C03含量較低(1.06g／L)，嚴(yán)重影響到Na2C03對(duì)H2S的吸收，半脫塔出口H2S含量高。
(4)焦?fàn)t氣出口苯、萘、烷基苯含量高。這些物質(zhì)與懸浮硫結(jié)合在一起，造成硫泡沫浮選差，海綿狀虛泡多，不易消泡。硫膏呈乳濁液狀態(tài)，加溫后難以澄清，硫磺很少或沒(méi)有。補(bǔ)清時(shí)，補(bǔ)2 min～3 min，再生槽瞬間就產(chǎn)生大量虛泡沫，溢出再生槽。
(5)熔硫釜?dú)堃簾o(wú)法回收。由于硫膏沉淀不好，造成熔硫釜?dú)堃毫吭龃?，這些殘液中的懸浮硫高達(dá)50g／L，且副鹽含量較高，無(wú)法回收，造成浪費(fèi)且污染環(huán)境。
1.2變脫系統(tǒng)
(1)變脫塔脫硫效率低。變脫進(jìn)口H2S含量一般在80 mg／m3左右，變脫塔直徑為Ф2600mm，內(nèi)裝Ф76 mm聚丙烯階梯環(huán)三層，每層高5m，溶液循環(huán)量在280 m3／h左右，變脫出口H2S控制指標(biāo)為5 mg／m3。
(2)變脫塔堵塔頻繁。由于變脫塔徑小，空塔氣速高，當(dāng)變脫塔壓差增至13 kPa時(shí)，氣量、循環(huán)量稍有波動(dòng)，很容易造成塔內(nèi)攔液和堵塔。
2 脫硫系統(tǒng)工藝優(yōu)化及設(shè)備改造
2.1工藝優(yōu)化
(1)控制半水煤氣進(jìn)塔溫度。將半水煤氣溫度控制在25℃～30℃，脫硫溶液溫度控制在38℃左右，因?yàn)樵谶@個(gè)溫度范圍內(nèi)，吸收H2S效果較好。半水煤氣溫度低，說(shuō)明造氣洗滌水量大，能洗掉更多的煤塵。
(2)加大溶液循環(huán)量。半脫貧、富液泵的型號(hào)是12sh-9，各兩臺(tái)，設(shè)計(jì)開(kāi)一備一，由于半水煤氣量波動(dòng)大，大的時(shí)候可達(dá)到70000 m3／h，小的時(shí)候達(dá)30000 m3／h，開(kāi)一臺(tái)泵實(shí)際循環(huán)量不到600 m3／h，當(dāng)氣量大時(shí)很難保證脫硫效率，半脫出口H2S經(jīng)常超標(biāo)。為此，我們開(kāi)啟兩臺(tái)泵，使其循環(huán)量在不產(chǎn)生液泛情況下，調(diào)到最大，再生槽自吸噴射器壓力控制在0.5 MPa，這樣就能保證最大氣量情況下，也能有較適中的氣液比，從而保證了吸收效率，半脫出口H2S很少超標(biāo)。
