楊亮亮, 申 霑
(河南晉控天慶煤化工有限責(zé)任公司,河南 沁陽(yáng) 454500)
來(lái)自低溫甲醇洗的酸性氣體送往硫回收工段進(jìn)行處理,硫回收工段工藝采用荷蘭荷豐先進(jìn)工藝,酸性氣體先經(jīng)過(guò)主燃燒爐燃燒后,經(jīng)過(guò)四級(jí)反應(yīng)器,產(chǎn)生的液態(tài)硫磺送往液硫池存放,剩余的尾氣經(jīng)過(guò)焚燒爐焚燒其中的二氧化硫后,送往復(fù)合胺法脫硫進(jìn)行處理。復(fù)合胺法脫硫裝置由四川益能康生有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)安裝,脫硫劑為益能康生專利脫硫劑,吸收過(guò)程采用化學(xué)吸收法,先經(jīng)過(guò)復(fù)合胺法脫硫的洗滌塔,經(jīng)過(guò)洗滌降溫后,經(jīng)過(guò)吸收塔吸收后,尾氣中的二氧化硫降低至25 mg/m3后,送往下一工段進(jìn)行處理。吸收完以后的脫硫液送往再生塔進(jìn)行再生,再生出的二氧化硫則被送往硫回收系統(tǒng)回收利用,與硫化氫反應(yīng)生成硫磺,再生塔采用低壓蒸汽再生,提供系統(tǒng)所需要的熱源。
在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,洗滌塔分兩段,下部為填料洗滌區(qū),在該段洗滌水與煙氣逆流接觸,以便煙氣降溫除塵。上部為除霧器,采用玻纖絲網(wǎng)除霧器,以除去煙氣夾帶的酸霧。兩段為一體結(jié)構(gòu),設(shè)備外筒體為碳鋼Q235-A材料,內(nèi)襯SMO254不銹鋼。填料采用不銹鋼,在2019年11月份投入使用,運(yùn)行半年之后,洗滌塔檢測(cè)孔出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
處理辦法:通過(guò)停車檢修打壓查漏,發(fā)現(xiàn)設(shè)備在焊接過(guò)程中,焊縫處存在沙眼缺陷,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后,被酸性洗滌水(pH約為1~2)腐蝕,發(fā)生了泄漏,通過(guò)焊接打壓查漏,未再發(fā)生泄漏現(xiàn)象,設(shè)備缺陷得以消除。
吸收二氧化硫后的富液送往再生塔進(jìn)行再生,再生后的氣體經(jīng)過(guò)再生氣冷卻器,經(jīng)過(guò)冷卻后送往前工段進(jìn)行回收利用。冷卻器采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻,在運(yùn)行過(guò)程中,出現(xiàn)了再生氣一側(cè)的前后壓差過(guò)大,再生氣出板的換氣溫度超過(guò)40 ℃,再生塔無(wú)法正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)停車檢修,拆檢板換發(fā)現(xiàn)板換中有固體硫磺,導(dǎo)致?lián)Q熱效果差,氣體阻力大。經(jīng)過(guò)清洗回裝后,板式換熱器正常運(yùn)行。在日后的運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)嚴(yán)格控制焚燒爐溫度和氧含量,保證硫化氫完全燃燒,避免了硫化氫和二氧化硫結(jié)合反應(yīng)生成硫磺的可能性,保證生產(chǎn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
再生后的貧液溫度較高,需要經(jīng)過(guò)貧液冷卻器冷卻后送往吸收塔,溶液溫度低,則利于二氧化硫的吸收。為了加強(qiáng)溶液吸收二氧化硫的能力,通常加強(qiáng)溶液循環(huán)量,但在加大溶液循環(huán)量的同時(shí),貧液經(jīng)過(guò)貧液冷卻器的溫度偏離設(shè)計(jì)值42 ℃,通過(guò)增加板式換熱器的換熱片數(shù),加大換熱器面積,有效降低了貧液的溫度,保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
脫鹽裝置在運(yùn)行過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生部分的硫酸鈉溶液,硫酸鈉易溶于水,但在溫度較低的冬季時(shí),會(huì)導(dǎo)致硫酸鈉溶液結(jié)晶堵塞管道,影響正常運(yùn)行,后經(jīng)過(guò)增加低壓蒸汽伴熱管線,同時(shí)做好保溫工作,有效解決了管道堵塞問(wèn)題,保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
吸收二氧化硫后的溶液通過(guò)低壓蒸汽再生,再生后的二氧化硫氣體(純度約為99%)送往前系統(tǒng)回收利用。原始安裝過(guò)程中設(shè)計(jì)兩條工藝路線,第一條是回主燃燒爐燒嘴與酸性氣體混合后送入主燃燒爐參與燃燒,但是在運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn),再生氣管線壓力高,氣體無(wú)法正常外送。第二條選擇與經(jīng)過(guò)主燃燒爐后面的余熱鍋爐出口工藝氣進(jìn)行混合,然后經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后送往反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。利用停車檢修的機(jī)會(huì)對(duì)主燃燒爐進(jìn)行拆檢,發(fā)現(xiàn)主燃燒爐處的再生氣管線內(nèi)部硫磺結(jié)塊嚴(yán)重,導(dǎo)致管線阻力變大,氣體無(wú)法正常外送,通過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明,再生氣不適合通過(guò)送往主燃燒爐進(jìn)行回收利用。
溶液通過(guò)貧液泵和富液泵進(jìn)行循環(huán)再生,配套電機(jī)采用變頻形式進(jìn)行控制,機(jī)泵類的機(jī)封采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的碳化硅,未設(shè)置沖洗降溫管線,運(yùn)行過(guò)程中,溶液通過(guò)機(jī)封發(fā)生小部分滲漏后,溶液在經(jīng)過(guò)機(jī)封的高溫加熱,蒸發(fā)水分后,形成固態(tài)物質(zhì),固體物質(zhì)縮短了機(jī)封的使用壽命,并且泄漏的溶液給環(huán)境造成了一定的污染,為解決上述問(wèn)題,通過(guò)給機(jī)封增加沖洗水,延長(zhǎng)了機(jī)封的使用壽命,并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到了改觀,效果顯著。
裝置原始開(kāi)車過(guò)程中,裝置接氣調(diào)整后,吸收液貧液pH值長(zhǎng)期低于4,在加大脫鹽裝置脫鹽頻率后,仍然無(wú)法得到提高,后經(jīng)分析判斷,確定洗滌塔頂部出口除霧器除霧效果差,在運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)過(guò)洗滌塔的氣體,攜帶大量的洗滌水,帶出洗滌塔,未能有效降低至裝置允許值,導(dǎo)致裝置無(wú)法正常運(yùn)行。為此選購(gòu)了天津大學(xué)高效除霧器,經(jīng)過(guò)更換以后,使用正常,溶液pH值得到控制,尾氣出口中二氧化硫含量降低到設(shè)計(jì)指標(biāo)之內(nèi)。
我公司采用先進(jìn)工藝有效降低了尾氣中的二氧化硫含量,生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有副產(chǎn)品產(chǎn)生。并采取了一系列的優(yōu)化改進(jìn)措施,使裝置得以平穩(wěn)運(yùn)行,在技術(shù)推廣應(yīng)用上也給出了一定的借鑒意義,同時(shí)在煤化工二氧化硫處理路徑上給出了一條新措施,有效降低煤化工生產(chǎn)過(guò)程中給環(huán)境帶來(lái)的污染,對(duì)相關(guān)同類型企業(yè)具有一定的借鑒意義參考價(jià)值。