優(yōu)化真空K2CO3脫硫工藝的主要指標(biāo)

喬京改 王聰(河北旭陽(yáng)焦化有限公司)

一、前言

河北旭陽(yáng)焦化有限公司自2012年開工投產(chǎn)以來(lái)，由于首次使用，操作經(jīng)驗(yàn)缺乏，塔后硫化氫含量波動(dòng)較大，直接影響到了甲醇生產(chǎn)中催化劑的壽命，增大了運(yùn)行成本。為解決這一難題，我們從多個(gè)方面尋找突破口，優(yōu)化操作指標(biāo)，提高脫硫效率。

二、工藝原理

本套工藝的主要化學(xué)反應(yīng)分為脫硫、和再生兩部分。第一部分是吸收煤氣中的酸性氣體（H2S、HCN等)，主要反應(yīng)如下：

第二部分是對(duì)吸收了酸性氣體的液體進(jìn)行解析，反應(yīng)是在真空狀態(tài)下，發(fā)生解析反應(yīng)，解析以后的液體返回脫硫塔內(nèi)循環(huán)利用。反應(yīng)如下：

三、主要指標(biāo)分析

1.再生塔真空度的控制：真空度是此套系統(tǒng)在解析H2S的重要指標(biāo)，再生解析的效果有直接影響貧液吸收硫化氫的效果。在開工初期，因真空泵的性能所限，真空度一直停留在-（80—83）KPa之間，導(dǎo)致貧液中的硫化氫不能完全解析出來(lái)，后改為再次增加一臺(tái)高性能真空泵，真空度達(dá)到了-（84.5—86）KPa，增大了抽氣強(qiáng)度，取得了明顯效果。

2.各溫度點(diǎn)的影響：

(1)入脫硫塔貧液溫度：在脫硫塔內(nèi)的主反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)所需的熱量不是很高，，但又不能太低，否則使煤氣中的焦油、萘等雜質(zhì)結(jié)晶，導(dǎo)致堵塞。開工投產(chǎn)時(shí)只配備了兩臺(tái)130m2的貧液冷卻器，在實(shí)際應(yīng)用中卻不能達(dá)到指標(biāo)要求的27——30℃，后增加兩臺(tái)210m2的冷卻器，大大改善了入塔溫度高的問(wèn)題。

(2)再生塔底貧液溫度：再生塔的反應(yīng)主要為吸熱反應(yīng)，需要一定的熱源支持，熱源主要來(lái)自于初冷器的余熱水和外線蒸汽兩部分。該溫度太低不利于解析反應(yīng)的進(jìn)行，溫度過(guò)高有影響真空度下降，仍然不利于解析反應(yīng)。因此在實(shí)踐中找到了合適的操作指標(biāo)為58——61℃。

下表為以上幾項(xiàng)指標(biāo)的對(duì)比，明顯看出在各項(xiàng)指標(biāo)逐漸穩(wěn)定的情況下，塔后硫化氫含量逐漸降低，取得了很好地效果。

附表：

(3)KOH消耗量的控制：KOH作為本套工藝的堿源，參與脫硫再生的反應(yīng)，KOH消耗量過(guò)小，達(dá)不到反應(yīng)所需，達(dá)不到吸收硫化氫的效果，但過(guò)量的消耗不僅產(chǎn)生費(fèi)用浪費(fèi)，而且有使副反應(yīng)加劇，導(dǎo)致副鹽K2S2O3與KCNS的增多，使影響脫硫液的組分發(fā)生變化，最終影響脫硫效果。

四、調(diào)整真空泵的運(yùn)行指標(biāo)

1.真空泵分離器液位：分離器的液位不易頻繁波動(dòng)，否則會(huì)影響真空泵運(yùn)行的穩(wěn)定性，并使再生塔的真空度不穩(wěn)定。液位過(guò)高或過(guò)低會(huì)阻礙酸氣的流動(dòng)性并使真空泵負(fù)荷增大，泵體損壞，甚至使真空泵被迫停機(jī)；因此在實(shí)際操作中我將此液位定在200——300mm之間，并對(duì)分離器的供排水優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連鎖，使液位穩(wěn)定。

2.工作液溫度：工作液的溫度是靠真空泵機(jī)組所帶的換熱器來(lái)調(diào)節(jié)的，原設(shè)計(jì)的冷卻水為循環(huán)水，換熱后的工作液溫度在38——43℃，而工作液的實(shí)際要求為33——38℃，不能達(dá)到泵體的操作要求。經(jīng)考慮改為低溫水換熱，現(xiàn)在完全符合工藝指標(biāo)。

五、副鹽含量的控制

除主反應(yīng)之外，還伴有副鹽K2S2O3與KCNS的生成，隨著副鹽的增多會(huì)直接影響脫硫的效率。因此我們必須控制副鹽在脫硫液中的含量在15g/m3，如果超過(guò)此值，必須對(duì)脫硫液進(jìn)行部分外排。

總結(jié)：

綜上所述，在堿源KOH的穩(wěn)定加入下，我們必須保證真空泵的穩(wěn)定運(yùn)行，從而使真空度達(dá)到生產(chǎn)條件，并保證是各項(xiàng)溫度指標(biāo)的穩(wěn)定從而減少副反應(yīng)的生成，這樣才能保證整套工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的最佳效率，達(dá)到脫硫的目的。

[1]曾之平 王扶明，《化工工藝學(xué)》.

[2]河北旭陽(yáng)焦化有限公司，《崗位技術(shù)規(guī)程》.