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兖矿鲁南化肥厂栲胶脱硫流程优化改造

[日期:2009-12-15] 来源:兖矿鲁南化肥厂  作者:梁雪梅 张守美 宋宪稳 [字体: ]

兖矿鲁南化肥厂老系统是我国6070年代自行设计6t/a合成氨的装置,原设计流程是半水煤气先经过半水煤气脱硫,再变换后进行变换气脱硫,2种脱硫均采用ADA2002年随着合成氨生产能力的提高,原料采用白煤后,造气洗涤塔出来的半水煤气含尘量大,造成电除尘负荷加重,于是在气柜前增加1套常压脱硫装置,采用栲胶脱硫。

常压脱硫装置存在的问题

栲胶溶液发泡严重,液气比偏小或过大均易出现严重发泡,造成的溶液后带,大量溶液带至5台压缩机的一入管线;溶液硫膏黏度大,溶液中悬浮硫很高,达1000 mg/L以上。高悬浮硫的存在促进了副反应的加剧生成,造成溶液中含有较高浓度的Na2S2O3Na2SO4等盐类,加重了系统的碱耗,时间一长,逐渐累积,形成塔堵;受栲胶原料质量和熟化程度的影响非常大,栲胶质量稍差,进入系统造成发泡、带液等现象非常明显并且普遍;洗气塔操作工况恶化,饱和水进入常脱,大量副反应生成,将碱在填料上析出,溶液变稀,碱耗较高;系统腐蚀严重。

 改造情况

1.一旦出现下硫管堵塞等问题时,喷射槽被迫停止溢流,造成常脱脱硫液中的悬浮硫高,影响常脱出口指标,后系统被迫减量生产。

       改造:利用目前预留空地和框架,新上1台Ф700 mm熔硫釜,2台釜并联使用,也可以作备用。 

2.原泡沫槽为卧式,硫泡沫易沉积在槽底部,容易积硫堵塞出口管,无法正常熔硫,处理难度也较大,同时喷射槽与泡沫槽之间下降管倾斜角度不够。

改造:将硫泡沫槽改为锥式,溢流管改为斜管,从溢流管上新增加2只阀门,并从下面增加氮气或者空气管线,当出现堵塞时进行鼓泡处理,顶部放空管引至喷射槽内。

3.常脱喷射再生槽内气液分布不均匀,容易偏流,再生效果差,影响脱硫液的吸收能力。  

    改造:与璜紫化工有限公司进行合作,对喷射再生槽进行改造,解决再生问题。分布器设置的好坏直接影响氧与还原态栲胶的反应质量,也即再生的好坏。喷射再生槽底设置多层空气与溶液充分接触的分布器,加速了空气在再生槽的流动速度,加大小颗粒硫膏溢流,避免硫颗粒在系统中循环累积造成副反应的加剧。分布板必须采用耐腐蚀材质。

4.原吸收塔流程:气体自底部进入吸收塔,从贫液泵加压送至吸收塔顶部的溶液进行逆流吸收,吸收后的气体达到指标后送至后工段,塔底溶液至富液槽,经泵送至喷射再生槽进行再生。

改造的新流程:煤气自底部进入吸收塔,在吸收塔的一层和二层之间引出一路气体,经分离后并至吸收塔出口煤气,其余气体进吸收塔二层进行吸收,吸收后的气体混合后送至后工段。塔底溶液至再生槽进行再生。

5.为减少溶液中存在的硫颗粒对管道的堵塞或引起的泵故障,对管道上的过滤结构及安装形式进行改造,并对安装形式调整。

栲胶脱硫贫液泵入口管道直接插入贫液槽底部。贫液槽一旦沉积硫膏,硫膏将随贫液通过贫液泵打入吸收造成悬浮硫增加。

在生产中经常出现因硫膏进入泵入口,造成泵瞬间不打量的现象频繁发生。为解决这类严重影响生产运行的问题,对贫液槽内部进行过滤改造。为避免溶液在管道内堵塞,将在贫液槽底的贫液管线采用坡度自然下滑,并在管道上设置多个小孔,孔径Φ10 mm,多个小孔用不锈钢滤网进行包裹,并将管线设置10~45°的坡度,出口向上。

改造后的效果

       经过一系列的改造,于20088月投入使用,常压脱硫塔运行非常稳定,不再因气量波动造成溢流,再生槽再生效果较好,投用后贫液中悬浮硫由500 mg/L降低到96 mg/L,比改造前处理气量增加6000 m3/h,并且可以满足处理硫化氢浓度达到2~3 g/m3的工艺要求,是改造前处理负荷的2倍,效果较好。

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