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東獅DSH高硫容催化劑在通遼金煤化工的成功應用

前言
圖片

【作 者】王彥民   徐志偉  劉德寶 (長春東獅科技(集團)有限責任公司  新產品管理中心)
【摘  要】  東獅牌DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑在通遼金煤化工的成功應用,有效的解決了系統帶灰量大,不出硫泡沫,系統阻力大,副鹽增長快,硫酸鹽含量高等系列現場脫硫難題,為企業的脫硫穩定運行提供了有效的保障。DSH應用后,確保脫硫指標穩定的前提下,有效的抑制了副鹽的增長,同時硫泡沫也逐漸恢復正常,脫硫液質量也逐漸轉好,脫硫系統的運行穩定可靠,得到了應用客戶的一致好評。
【關鍵詞】  DSH  脫硫 東獅牌  高硫容  抑鹽

概述

通遼金煤化工有限公司成立于2007年6月,是以褐煤為原料生產乙二醇的高新技術企業。公司已建成一套22萬噸/年乙二醇生產裝置并聯產8萬噸/年草酸生產裝置。該公司煤氣脫硫系統分粗脫系統和變脫系統。

脫硫系統基本情況和存在問題

粗脫系統煤氣流量100000-110000Nm3/h,煤氣壓力30-40kPa,煤氣中H2S含量300-600mg/Nm3,采用兩臺篩板脫硫塔(φ4000×24400mm)并聯運行,每臺脫硫塔前、后各設置一臺洗滌塔(φ3000×14949mm)。兩臺再生槽(φ8000/φ6500×9750mm),再生壓力0.35-0.4MPa。兩再生槽共用一臺貧液槽和一臺富液槽,單塔循環量600-700m3/h。兩臺間歇熔硫釜,一臺板框壓濾機。因變換低變觸媒工藝需要,粗脫出口H2S含量控制在80-120mg/Nm3。粗脫系統運行中主要存在問題:1、因煤氣中煤灰較多,硫泡沫發黑發虛,灰多硫少,壓濾機、熔硫釜不能正常使用;2、脫硫液堿度提不起來,純堿消耗高;3、脫硫液中硫酸鹽含量高,設備腐蝕嚴重。
變脫系統變換氣流量110000-120000Nm3/h,壓力0.6-0.8MPa,入口H2S100-200mg/Nm3,采用三臺變脫塔(φ3000×21800mm)并聯運行,塔內采用QYD無填料傳質內件,一臺再生槽(φ8000/6500×9750),再生壓力0.35-0.4MPa,一臺貧液槽和三臺富液槽,單塔循環量220m3/h。變脫系統主要存在問題:1、再生槽長期無泡沫或者在液面上漂浮一些黃色硫顆粒;2、變脫塔和貧液槽內積硫較多,變脫塔阻力上升較快,有時運行兩個月就要把變脫塔輪換切出系統進行清理,嚴重影響了生產的長周期穩定運行。

DSH高硫容抑鹽催化劑的成功應用

通遼金煤化工有限公司為了解決粗脫系統和變脫系統存在的問題,保證生產的進一步穩定運行,經過方案論證后,系統改用DSH高硫容抑鹽催化劑,我公司經過了解詳細的生產情況和相關數據后,制定了DSH高硫容抑鹽催化劑的添加方案。
3.1 粗脫系統應用DSH催化劑
2019年11月29日首先在粗脫系統加入DSH催化劑,采取的是逐步提濃方式,同時原催化劑添加量逐步遞減,十天后停用。前十天DSH催化劑添加量每天105-180kg,然后逐步減少,12月22日催化劑濃度達到2g/L,將催化劑加入量維持在每天25kg左右。DSH催化劑加入一個月后粗脫狀況得到了明顯改善:
1)再生槽泡沫形態有了很大改變。原來的硫泡沫發黑發虛,灰多硫少,加入DSH催化劑后,硫泡沫形態轉為正常,而且有彈性,能把脫硫液中的煤灰和單質硫粘附在泡沫表面上帶出系統,泡沫顏色有明顯改善,脫硫液質量有了很大提高,溶液顏色清澈透亮,懸浮硫含量降低。
2) 純堿加入量逐漸減少。DSH催化劑加入前純堿加入量1.44-2.4噸/天,總堿度呈下降趨勢;加入DSH催化劑后純堿加入量每天在1.44噸以下,總堿度仍呈上升趨勢。
3)副鹽含量特別是硫酸鹽含量得到有效控制并逐步降低。在DSH催化劑的抑鹽作用下,以及其他工藝條件調整后,脫硫液中硫酸鹽的生成得到有效控制,硫酸鹽含量由120g/L逐步降至90g/L左右。
3.2  為進一步降低副鹽,改造粗脫再生槽
粗脫系統原有兩臺再生槽,直徑6.5米,單槽循環量為650m3/h,溶液在再生槽的停留時間較長,約18分鐘,因脫硫液吸收的硫化氫較少,這個再生時間就過量了,很容易使脫硫液過氧化生成副鹽。因此建議改造再生槽,使兩個脫硫塔共用一個再生槽,來減少溶液在再生槽中的停留時間,進一步減少副鹽的生成。
4月20日粗脫系統切出一個再生槽,把原有的16支φ28噴射器更換為φ30噴射器,然后又增加了4支φ34噴射器。4月28日改造后的再生槽投入使用,單槽循環量達到1200m3/h,滿足兩臺脫硫塔上液量,溶液再生停留時間約9分鐘,也滿足了溶液的再生需要,再生槽泡沫進一步好轉,泡沫帶硫量大,壓濾機能長時間穩定運行,熔硫釜能正常熔硫,同時脫硫液中的硫酸鹽含量下降速度也較快,6月份脫硫液中的硫酸鹽含量已降至30g/L多一點,純堿消耗進一步降低。


3.3  變脫系統應用DSH催化劑
2020年3月13日按照添加方案在變脫崗位開始投加DSH催化劑,采取的是逐步提濃方式,同時原催化劑添加量逐步遞減,一周后停用。前五天DSH催化劑添加量每天180kg,然后逐步減少,二十天后正常補加,DSH催化劑加入一個月后變脫脫硫系統得到了明顯改善:
A)再生槽泡沫狀況:13日再生槽無泡沫,脫硫液渾濁,14日上午再生槽仍無泡沫,脫硫液顏色灰白,14日下午再生槽液面四周開始形成白色帶硫泡沫,然后泡沫逐漸增多,單質硫經浮選被泡沫帶出系統,懸浮硫降低,脫硫液質量有了很大提高,顏色清澈透亮。至目前再生槽泡沫一直正常,泡沫保持連續溢流。
B)變脫塔阻力變化情況:3月13日生產負荷未加滿,變換氣流量約7萬方/時,變脫塔阻力27-29KPa;3月14日下午變脫塔阻力有波動下降趨勢,降至24-25KPa;3月15日后生產負荷逐步增加,變換氣流量在增加,變脫塔阻力沒有上升,仍有一個下降的趨勢;3月25日生產滿負荷運行,變脫塔阻力23-24KPa,至目前變脫塔阻力20KPa左右,基本穩定。變脫塔在應用DSH催化劑之前,基本上運行兩個月左右就要輪換切出系統進行清理,應用DSH催化劑之后,把阻力在較高位置降至正常,而且已運行了半年,保證了生產連續穩定運行。
C)脫硫效率:在應用DSH催化劑之前,變脫出口硫化氫20-40mg/m3,使用DSH催化劑之后,變脫出口硫化氫基本在15-30mg/m3,有時達到10mg/m3以下。


總結

自2019年11月底我公司DSH高硫容抑鹽催化劑在通遼金煤應用以來,解決了粗脫系統因脫硫液中副鹽生長快,特別是硫酸鹽含量高對設備腐蝕嚴重的問題。以前粗脫設備經常出現漏點,不僅給車間管理帶來很多麻煩,更重要的是存在著安全和環保風險,該廠去年對有些管道更換成不銹鋼管,對有些設備用不銹鋼板進行了補焊加固,可見前期設備腐蝕的嚴重程度。解決了變脫系統因再生槽長期無泡沫或泡沫很少而導致變脫塔阻力上升較快,不能長期穩定運行的問題。同時也大大降低了粗脫、變脫兩系統的純堿消耗量,該公司一位車間領導曾在一次技術交流時就講到:我們2月份粗脫變脫純堿使用量為47噸,4月份下降至34噸。該公司目前粗脫變脫每天純堿加入量已降至600kg左右,全月純堿使用量不到20噸。
我公司DSH高硫容抑鹽催化劑在通遼金煤化工的成功應用,充分證明了該催化劑的高硫容性和高抑鹽性,同時也是通遼金煤化工領導和操作人員大力支持配合的結果。
關鍵詞: 888脫硫催化劑 高硫容 脫硫技術 脫硫設備 脫硫劑



 
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