焦炉煤气脱硫技术改造小结
高 翔
（山西焦化集团有限公司， 山西 洪洞041606）
［摘 要］随着GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的实施，我公司焦炉煤气脱硫系统的处理能力已不能满足国标对排放SO2浓度限值的要求。通过对几种改造方案利弊的对比，最终采用新增HPF一塔式脱硫塔的改造方案对焦炉煤气脱硫系统进行改造。一回收脱硫系统改造后已于2014年11月投产，运行效果良好；二、三回收脱硫系统改造正在实施，预计2015年6月投产。
[关键词] GB 16171—2012； 焦炉煤气； 脱硫； 改造； H2S； HPF一塔式脱硫装置
［中图分类号］TQ 546.5 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2015）
１ 改造的必要性
国家环保部2012年6月27日发布，2012年10月1日实施的GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》规定：现有企业自2015年1月1日起，焦炉烟囱、粗苯管式炉、氨分解炉等燃用焦炉煤气的设施排放SO2的浓度限值为50 mg/m3。相对应此SO2排放标准，焦炉煤气中H2S含量＜50 mg/m3后方可用于回炉、粗苯管式炉等用气。我公司3套焦化回收装置现分别采用AS、HJ-H、真空碳酸钾脱硫工艺，脱硫后煤气中H2S含量分别为：一回收700 mg/m3，二回收300 mg/m3，三回收300 mg/m3，不能满足GB 16171—2012的要求。为此，公司决定对焦化厂3套脱硫系统进行改造。
2 改造思路的确定
焦化厂焦炉煤气发生总量为159 000 m3/h（一系统49 000 m3/h，二、三系统均为55 000 m3/h），其中焦化厂自用88 300～117 300 m3/h（回炉煤气78 400 m3/h，回收系统2 900 m3/h，供汽锅炉7 000～36 000 m3/h），外送41 700～70 700 m3/h（焦油加工厂3 000 m3/h,炭黑厂1 500 m3/h，甲醇厂27 700～62 700 m3/h，苯精制厂1 500 m3/h，生活区2 000～8 000 m3/h）。根据脱硫生产及公司焦炉煤气产量、用量情况，经过多次调研，提出２种改造思路：一是对3套脱硫系统中的２套进行改造，优先推进二回收脱硫系统改造，再对一回收脱硫系统改造，三回收系统煤气送甲醇厂；二是对３套脱硫系统分别进行改造，优先推进一回收脱硫系统改造，视效果再定二、三回收系统的改造方案。
针对思路一，二回收脱硫系统改造有以下几种方案：① 在现脱硫塔前串联空塔；② 在现脱硫塔后串联填料塔；③ 在现脱硫塔后串联干法脱硫设备；④ 在现脱硫塔后串联超重力脱硫设备；⑤ 对脱硫塔进行加高及内件改造。
2013年3月对以上5种方案进行专题讨论，认为：前3种均存在占地空间较大的问题，在现有装置区内无法实施；超重力脱硫装置虽然占地小，投资少，但是在焦炉煤气脱硫中应用存在一定风险，考虑中试后，再进行工业化改造。
2013年5月经过再次讨论，考虑到存在的技术风险，决定不实施超重力脱硫技术改造。公司技术中心通过与太原理工大学、无锡华尚环保科技有限公司、天津市创举科技有限公司、天津大学化工学院化学工程研究所等多家单位技术交流和技术咨询，决定在二回收现有装置基础上进行改造，保证净化后焦炉煤气中H2S 含量控制在50 mg/m3以下。
2013年8月3日，技术人员对在二回收现有装置上改造的4种技术方案进行讨论。从理论上，两塔串联、加高塔体的改造方案均能满足脱硫后煤气中H2S含量≤50 mg/m3要求，但两塔串联由于空塔气速高，阻力大，且改造后两塔功能不同，不便检修；塔体加高并联操作，塔体改造幅度小，投资、操作费用相对低,但是在国内脱硫技术中还未见一次脱硫可满足脱硫后煤气中H2S含量≤50 mg/m3的先例，故此改造方案被否定。继而提出新增技术成熟、稳定可靠脱硫装置的改造方案，结合改造空间问题，确定思路二作为此次改造的总体思路。
结合现场空间小、位置有限的实际情况，对比了目前较常应用的ADA、真空碳酸钾、HPF等脱硫方法，最后确定在一回收脱硫系统实施HPF一塔式脱硫法改造方案。
更多内容请见《中氮肥》2015年第3期