脫硫裝置熔硫工藝優(yōu)化總結(jié)

朱性慶　王天峰　李媛媛

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

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脫硫裝置熔硫工藝優(yōu)化總結(jié)

朱性慶王天峰李媛媛

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

脫硫生產(chǎn)中，再生槽提取出來的硫泡沫夾帶一部分溶液，送至熔硫釜進(jìn)行高溫熔融后，溶液中副鹽含量增加，此部分溶液冷卻后重新送入系統(tǒng)使用。為避免對環(huán)境造成污染，不能進(jìn)行溶液置換，脫硫液中的副鹽含量會不斷增加，最終會影響脫硫液質(zhì)量，導(dǎo)致脫硫效率降低。溶液在通過脫硫塔時，副鹽會黏附在脫硫塔內(nèi)的填料上，日積月累，最終導(dǎo)致脫硫塔阻力升高，嚴(yán)重時甚至造成系統(tǒng)停車。河南心連心化肥有限公司半水煤氣脫硫(以下簡稱二脫)裝置采用間歇式熔硫，熔硫后的回液抽回系統(tǒng)，易引起再生槽內(nèi)硫泡沫發(fā)虛，進(jìn)而發(fā)生再生槽漫液事故。針對此問題，決定在不增加成本的情況下，通過對現(xiàn)有熔硫工藝進(jìn)行優(yōu)化，以減少對生產(chǎn)的影響。

1熔硫工藝優(yōu)化后工藝流程

原熔硫工藝是將變換氣脫硫(以下簡稱一脫)裝置的硫泡沫送至一脫熔硫釜、二脫裝置的硫泡沫送至二脫熔硫釜，各裝置的硫泡沫各自消耗。經(jīng)優(yōu)化后，心連心公司將二脫裝置的硫泡沫送至一脫裝置(圖1)，經(jīng)混合后進(jìn)行熔融。該方案不需要增加任何設(shè)備，僅通過配管即可實現(xiàn)。其關(guān)鍵在于可降低生產(chǎn)成本、提高出硫率，保證脫硫裝置長周期穩(wěn)定運行。

圖1　熔硫工藝優(yōu)化后工藝流程

二脫再生槽提取出的硫泡沫直接送至一脫泡沫槽，與一脫裝置硫泡沫混合在一起，經(jīng)泡沫泵輸送至一脫連續(xù)熔硫釜或間歇熔硫釜。由于連續(xù)熔硫易產(chǎn)生副鹽，因此，在實際操作時，先將泡沫送至脫硫離心機(jī)，經(jīng)過分離后送至一脫間歇熔硫釜進(jìn)行熔融；當(dāng)泡沫量較多時，同時開啟一脫連續(xù)熔硫釜，提高出硫率的同時，也能保證有足夠的空間存放硫泡沫，避免因硫泡沫提取不及時而被帶入系統(tǒng)，導(dǎo)致脫硫塔阻力升高。

2效果分析

2.1出硫率

一脫、二脫裝置合并熔硫后，二脫裝置的硫泡沫全部送至一脫連續(xù)熔硫釜和一脫間歇熔硫釜進(jìn)行熔融。

運行一段時間的現(xiàn)場數(shù)據(jù)(表1)表明，平均出硫率由優(yōu)化前的77.2%提高至優(yōu)化后的93.8%，出硫率明顯提高。

表1　熔硫工藝優(yōu)化前、后出硫率對比

2.2脫硫效率

2014年11月熔硫工藝調(diào)整后，二脫裝置脫硫效率由97.5%下降至96.9%(表2)，造成此現(xiàn)象的主要原因是二脫裝置硫泡沫提取過程中夾帶部分溶液，送至一脫裝置后，二脫裝置溶液循環(huán)量有所減少；為了保證貧液槽液位，向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)水，造成溶液組分波動大，脫硫效率降低。目前，通過調(diào)整，脫硫效率已提高至97.7%。

表2　熔硫工藝優(yōu)化前、后二脫裝置脫硫效率

2.3一脫、二脫裝置溶液組分

二脫裝置硫泡沫送至一脫泡沫槽后，經(jīng)脫硫離心機(jī)分離后的清液與一脫裝置溶液混合，造成了一脫、二脫裝置溶液組分發(fā)生變化(表3)，一脫裝置總堿度由19.4 g/L下降至17.4 g/L，Na2CO3質(zhì)量濃度由5.5 g/L下降至3.6 g/L；二脫裝置溶液組分2014年11月至12月波動較大，總堿度由34.7 g/L下降至27.8 g/L。2015年1月，通過及時補(bǔ)充溶液組分以及調(diào)整工藝，溶液組分逐步恢復(fù)正常。

表3　一脫和二脫裝置工藝優(yōu)化前、后溶液工藝參數(shù)

2.4副鹽含量

自2014年11月開始，一脫裝置溶液副鹽質(zhì)量濃度呈直線下降，由392 g/L下降至184 g/L，其中NaSCN含量下降幅度較大，Na2SO4和Na2S2O3含量也有所下降； 二脫裝置副鹽總含量呈上升趨勢。由此現(xiàn)象推斷，一脫、二脫裝置副鹽總含量變化是由溶液混合造成的。二脫裝置副鹽含量升高后，對生產(chǎn)的主要影響是噴射器有結(jié)晶堵塞，造成噴射器吸空氣量減少，再生效果變差。為此，計劃將一脫、二脫裝置回液分開存放，分別抽回系統(tǒng)使用。

2.5物料成本

優(yōu)化前、后物料噸氨成本對比見表4。

表4　優(yōu)化前、后物料噸氨成本對比　 元

由表4可知：一脫、二脫裝置共同熔硫后， 由于一脫裝置溶液組分含量的升高，一脫裝置脫硫效率滿足生產(chǎn)需求，停止投加栲膠和V2O5，物料消耗均有所下降；二脫裝置由于溶液損失及溶液組分的降低，投加的物料相比之前增加。一脫裝置噸氨成本降低1.19元，二脫裝置噸氨成本上升0.14元，則整體物料消耗噸氨成本共計降低1.05元。

3結(jié)語

經(jīng)過對一脫、二脫裝置熔硫工藝的優(yōu)化，出硫率大大提高，不但副產(chǎn)品硫黃產(chǎn)量增加，而且物料消耗隨之降低；二脫裝置現(xiàn)場不再熔硫，現(xiàn)場工作環(huán)境得到改善。優(yōu)化熔硫工藝后，出硫率的提高更有利于控制脫硫塔的阻力，為系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。由于硫泡沫全部送至一脫裝置熔融，現(xiàn)場工作量增加、勞動強(qiáng)度增大，下一步考慮實現(xiàn)自動化控制，以降低現(xiàn)場工人的勞動強(qiáng)度。

(收稿日期2015-07-10)