趙友軍(河北唐山三江化工有限公司, 河北 唐山 063000)
噴射再生器對焦?fàn)t煤氣脫硫工藝的影響及改進(jìn)措施
趙友軍(河北唐山三江化工有限公司, 河北 唐山 063000)
本文介紹了酒鋼焦化廠以氨為堿源的一塔式焦?fàn)t煤氣脫硫系統(tǒng)的工藝流程,總結(jié)了噴射再生器堵塞對脫硫生產(chǎn)的影響因素,并提出了噴射再生器改造的方法。
工藝;再生效果;措施
近幾年,我國先后提出科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型”的企業(yè)發(fā)展要求以及環(huán)保對SO2廢氣的總控制量,酒鋼焦化廠于2007年新建一套焦?fàn)t煤氣脫硫系統(tǒng),采用以氨為堿源的一塔式焦?fàn)t煤氣脫硫新工藝,脫除焦?fàn)t煤氣中HCN和H2S等有害物質(zhì),不僅減輕H2S和HCN在煤氣輸送過程中對環(huán)境的污染和設(shè)備的腐蝕,還滿足了冶煉優(yōu)質(zhì)鋼材的需求。
焦?fàn)t煤氣經(jīng)過煤氣鼓風(fēng)機(jī),進(jìn)入到預(yù)冷塔。預(yù)冷塔分為下段和上段兩部分,在下段,煤氣與循環(huán)氨水直接逆流接觸,使煤氣受到冷卻,也使煤氣中分布的萘得到沉降。在上段,煤氣被循環(huán)氨水洗滌,因洗滌使煤氣溫度降低,使煤氣溫度降到30~38℃左右。
煤氣經(jīng)冷卻后,首先進(jìn)入一級脫硫再生塔,在一級脫硫再生塔的脫硫段下部,與脫硫液逆流接觸,使煤氣中的H2S大部分被吸收。反應(yīng)中為了降低成本和保證反應(yīng)效果,催化劑的濃度應(yīng)適當(dāng),在保證效果的同時(shí),應(yīng)盡量降低其使用量,采用連續(xù)補(bǔ)加的方式,分批次少量添加催化劑。脫硫液與H2S反應(yīng)后落入塔底,進(jìn)入煤氣液封裝置,通過循環(huán)泵將反應(yīng)后的脫硫液抽入脫硫再生塔,反應(yīng)后的脫硫液通過自吸式噴射再生器與空氣接觸,發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)脫硫液的氧化再生。使用液位調(diào)節(jié)器將再生后的脫硫液輸送到脫硫段頂部,再與煤氣逆流接觸,實(shí)現(xiàn)脫硫液的循環(huán)使用。經(jīng)一級脫硫系統(tǒng)凈化后的煤氣,再進(jìn)入與一級脫硫系統(tǒng)原理及過程相同的二級、三級脫硫系統(tǒng)。焦?fàn)t煤氣經(jīng)過一級、二級、三級脫硫系統(tǒng),焦?fàn)t煤氣中的H2S含量可降低到150mg/m3以下。
2#、3#脫硫塔噴射再生器始終存在堵塞現(xiàn)象,正常生產(chǎn)時(shí)影響吸風(fēng)量的供給及脫硫液的再生效果,經(jīng)外出與其他焦化廠管理技術(shù)人員研究探討,除了疏通也無其他辦法,堵塞的原因是再生槽下部的沉積硫越來越多,當(dāng)達(dá)到與噴射器的尾部附近的高度時(shí),就影響了自吸噴射器的自吸空氣量,使再生不完全,反過來又影響到吸收系統(tǒng),造成惡性循環(huán)。
噴射再生器(見圖1)經(jīng)較長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后,在噴射器內(nèi)壁會(huì)有不同程度的硫垢生成,再生液量下降。自吸空氣量減少,溶液的再生氧化效果降低。另外,循環(huán)泵葉輪、管道等也有硫垢生成,使得循環(huán)液量下降,噴頭內(nèi)液壓下降,造成液流速降低。當(dāng)噴射器堵塞較重時(shí),將有問題的噴射器進(jìn)液閥關(guān)嚴(yán),拆下噴頭前短節(jié),取下噴頭,用高壓清洗裝置進(jìn)行疏通,但效果不盡如人意。
采取措施:加大吸風(fēng)量。由于再生塔空氣鼓風(fēng)強(qiáng)度控制在90m3/m2·h~110m3/m2·h較理想,控制再生空氣量的目的是控制合理的再生反應(yīng)時(shí)間,為浮選硫泡沫過程等創(chuàng)造有利條件。對于現(xiàn)階段吸入空氣量是否明顯減少可用風(fēng)速表來檢驗(yàn),也可根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行判斷,此方法建議實(shí)施。目前再生塔的供風(fēng)主要有兩種方式:自吸式和強(qiáng)制補(bǔ)充,自吸式是脫硫液用泵打上塔頂進(jìn)入噴射器產(chǎn)生吸力將空氣帶入,強(qiáng)制補(bǔ)充是靠主線空壓風(fēng)供給,從主線壓縮空氣管線引入塔頂,會(huì)導(dǎo)致風(fēng)量不足,前期從廢水處理區(qū)域鼓風(fēng)機(jī)處接一DN50上塔管線,緩解了風(fēng)量不足的現(xiàn)象。另對現(xiàn)有噴射再生器的風(fēng)管進(jìn)行了改造:將現(xiàn)有的噴射器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,引出一DN150的風(fēng)管,方向朝上(管道長度為1200mm),并將原連接處(原有噴射器與吸風(fēng)環(huán)管連接處)封堵。單獨(dú)吸風(fēng)大大的降低了生產(chǎn)的被動(dòng)性,否則會(huì)因一個(gè)噴射器堵塞進(jìn)而影響其他噴射器。近期對堵塞頻繁的噴射器進(jìn)行了改造,方案為:將噴射器噴頭以下的喉管745mm截掉,噴頭下來后直接與進(jìn)塔的法蘭連接,再將入塔的一段長約1205mm的喉管截掉,與入塔的法蘭連接在一起。經(jīng)過改造后,吸風(fēng)量增大,解決了噴射器堵塞的問題。
圖1 噴射再生器組成結(jié)構(gòu)圖
通過加大吸風(fēng)量和對噴射器本體進(jìn)行改造,有效緩解了噴射器的堵塞現(xiàn)象,提高再生效果,保持脫硫液再生效果是硫化氫含量達(dá)標(biāo)的前提,日常需加強(qiáng)工藝管理,做好噴射再生器的檢查記錄和疏通工作。
[1]肖瑞華,白金鋒.煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2008.
[2]郭樹才.煤化工工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.