徐明偉　殷自濤　李臣華　劉濤　王愛學(xué)

摘要：針對(duì)煤氣濕法脫硫阻力大、脫硫效果差的現(xiàn)狀，進(jìn)行煤氣脫硫系統(tǒng)的工藝改進(jìn)與提升，改造煤氣預(yù)冷塔、增加管式吸收器、更換脫硫塔填料，從而提高脫硫效率，達(dá)到煤氣凈化的目的。

關(guān)鍵詞：濕法脫硫;堿法;氨法;工藝;改進(jìn);提升

1前言

山東盛陽集團(tuán)有限公司擁有2×55孔5.5米搗固焦?fàn)t一座以及相配套的化產(chǎn)同收系統(tǒng)，整個(gè)裝置于2012年10月份建成投產(chǎn)。2014年5月份，公司響應(yīng)環(huán)保號(hào)召，在焦?fàn)t上新上M型導(dǎo)煙車配套高壓氨水除塵技改項(xiàng)目。高壓氨水的使用，使得煤氣凈化系統(tǒng)的煤氣量南原來的56200m3/h提高到64800m3/h。煤氣量的增加，使得煤氣初冷器、電捕焦油器以及脫硫前預(yù)冷塔處理能力明顯不足。在此條件下，進(jìn)入脫硫塔的煤氣溫度居高不下，導(dǎo)致其氨在脫硫液中作為堿源時(shí)存在嚴(yán)重不足現(xiàn)象，為有效降低煤氣中硫化氫含量，盛陽集團(tuán)煤氣脫硫系統(tǒng)采用純堿作為補(bǔ)充堿源的濕法脫硫工藝。

純堿為堿源的濕法脫硫系統(tǒng)，能夠保證煤氣溫高情況下脫硫所需的堿度，但是增加了煤氣脫硫運(yùn)行成本，沒能很好的利用煤氣中的氨為堿源;況且在煤氣溫高情況下，副鹽產(chǎn)生率增加，脫硫效果不盡人意。為此，盛陽集團(tuán)聯(lián)合山東英翔環(huán)?？萍加邢薰緦?duì)煤氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了工藝改進(jìn)與提升。

2工藝改進(jìn)

2.1煤氣前處理與輸送系統(tǒng)改進(jìn)與提升

首先清洗煤氣初冷塔，將管程內(nèi)循環(huán)水帶來的結(jié)垢、堵塞消除，提高初冷塔的換熱效率，進(jìn)一步降低煤氣初冷后的溫度。其次清洗煤氣管線，從氣液分離器后到鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口的負(fù)壓管線以及鼓風(fēng)機(jī)出口到洗脫苯系統(tǒng)的正壓管線全部進(jìn)行了徹底清洗，將煤氣管線的沉積物清除，從而減少煤氣輸送的阻力，降低鼓風(fēng)機(jī)對(duì)于煤氣的溫升。再次加大電捕焦油器的處理能力，提高煤氣在電捕中的停留時(shí)間，盡可能的降低電捕焦油器后煤氣中焦油、雜質(zhì)含量，從而優(yōu)化脫硫液系統(tǒng)，減少脫硫系統(tǒng)的煤氣阻力。

2.2脫硫系統(tǒng)的工藝改進(jìn)與提升

2.2.1預(yù)冷塔的改進(jìn)

原來煤氣預(yù)冷塔是一個(gè)橫管冷卻塔，由于換熱面積小，沒能及時(shí)清洗，因而換熱效果差，且阻力大。本次的改進(jìn)將間冷的橫管冷卻塔改為順流直噴式直冷塔。將原來預(yù)冷塔內(nèi)橫管切割清除后，安裝經(jīng)英翔公司進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的噴頭，煤氣與噴灑降溫液順行并流，在煤氣出口段增設(shè)旋流分離器，將煤氣與噴灑液進(jìn)行有效分離后進(jìn)人管式吸收器。原來橫管預(yù)冷塔采用的是循環(huán)水降溫，煤氣系統(tǒng)噴灑氨水進(jìn)行雜質(zhì)捕集，噴灑的氨水循環(huán)一段時(shí)間后輸送至機(jī)械化氨水澄清槽。改進(jìn)后，噴灑降溫液直接采用經(jīng)過寬流道換熱器降溫的脫硫貧液，降低煤氣溫度的同時(shí)，進(jìn)行煤氣中硫化氫的初步脫除。

2.2.2管式吸收器的增設(shè)使用

管式吸收器是本次脫硫系統(tǒng)工藝改進(jìn)與提升的關(guān)鍵設(shè)備，英翔公司充分利用盛陽集團(tuán)脫硫工段現(xiàn)場緊湊布局的有限空間，在煤氣預(yù)冷塔與脫硫塔和工藝外管廊中間設(shè)計(jì)增加了一臺(tái)管式吸收器。管式吸收器采用脫硫貧液分三段對(duì)煤氣進(jìn)行抽吸噴淋，一段對(duì)煤氣進(jìn)行對(duì)沖噴淋的結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)精確計(jì)算設(shè)計(jì)和嚴(yán)格角度安裝的氣液雙噴式霧化吸收器能夠?qū)⒚摿蜇氁汉芎玫摹办F化”提高了液體分散比表面積，增加了脫硫貧液與煤氣的有效接觸，從而了保證了管式吸收器內(nèi)硫化氫的脫除效果。煤氣在管式吸收器足夠的滯留時(shí)間，增加了氣液分離的空間，保證了管式吸收器除脫除煤氣硫化氫這一主要作用外的另一個(gè)輔助作用，那就是氣液分離的作用。管式吸收器截面積小，所需循環(huán)量較低的情況下可以達(dá)到較高的噴淋密度，同時(shí)采用三層抽吸噴淋，將氣液相順向抽吸設(shè)計(jì)巧妙的消除了運(yùn)行阻力，該處基本處于無阻力運(yùn)行狀態(tài)，大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行電耗。

2.2.3脫硫塔的改造與提升

煤氣中夾雜的煤粉、焦粒等雜質(zhì)造成原有脫硫塔輕瓷填料的堵塞，使得脫硫阻力增加，脫硫效率下降。為此，本次脫硫系統(tǒng)工藝改進(jìn)與提升中將脫硫塔填料進(jìn)行了更換，由于管式吸收器的使用減少了脫硫塔的脫硫負(fù)擔(dān)，因而本次輕瓷填料更換使用的是孔徑更大的填料，雖然填料比表面積減小了，但是也減少了堵塞的幾率，同時(shí)降低了運(yùn)行阻力，能夠保證長周期的運(yùn)行。

3改進(jìn)與提升后效果

盛陽集團(tuán)脫硫系統(tǒng)在工藝改進(jìn)與提升前，系統(tǒng)阻力為5-7kPa，脫硫后煤氣中H2S含量在1500mg/Nm3左右。由英翔公司進(jìn)行系統(tǒng)工藝改進(jìn)與提升后，系統(tǒng)阻力下降到2-3kPa，脫硫后煤氣中H2S含量穩(wěn)定在500mg/Nm3以下，達(dá)到了改進(jìn)與提升的效果要求。

4后續(xù)改進(jìn)提升計(jì)劃

機(jī)側(cè)地面除塵站的投用，能夠很好的解決焦?fàn)t機(jī)側(cè)推焦、裝煤過程中煙塵的逸散，這樣就能適當(dāng)降低目前在用高壓氨水的壓力，從而減少煤氣中煤塵、焦粒的帶入，減少電捕焦油器的工作荷載，降低初冷塔后的煤氣的溫度。如果入脫硫塔煤氣溫度能夠很好控制后，將以純堿為堿源改為以煤氣中氨為堿源進(jìn)行脫硫是下一步脫硫系統(tǒng)改造和提升的重點(diǎn)。誠如是，則每年光堿源節(jié)約費(fèi)用近1000萬元，還相應(yīng)減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，何樂而不為呢！

5結(jié)語

環(huán)保形勢(shì)越來越嚴(yán)峻，燃用焦?fàn)t煤氣后廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，因而，在煤氣凈化階段盡量降低煤氣中H2S的含量，對(duì)于減輕后續(xù)燃燒后廢氣中S02的脫除壓力意義重大。煤氣濕法脫硫系統(tǒng)，除去煤氣預(yù)冷、脫硫之外，脫硫液的再生和硫磺的生成以及脫硫液副鹽提取都關(guān)系和影響到脫硫系統(tǒng)的效率，因而盛陽集團(tuán)脫硫系統(tǒng)的改造還有很長的路要走，還有許多工作要做！