寶豐焦化一期脫硫改造：操作秘籍大公開

寶豐焦化一期脫硫改造：操作秘籍大公開！0概況寶豐焦化廠年是生產(chǎn)焦炭480萬噸，一期生產(chǎn)焦炭220萬噸，煤氣脫硫是采用濕法氧化法，二期生產(chǎn)焦炭260萬噸，煤氣脫硫是采用真空碳酸鉀法。其中，一期設(shè)計(jì)焦?fàn)t煤氣量為120000Nm3/h。煤氣硫化氫7.5g/m3，脫硫系統(tǒng)分為兩級脫硫，一級脫硫是以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源+PDS脫硫，前面沒有預(yù)冷塔，二級脫硫是以純堿+PDS脫硫，均采用高塔再生和連續(xù)熔硫工藝。脫硫塔直徑φ5000，H=35m，四個(gè)，再生塔直徑φ6500/8500，H=49m，V=1500m32個(gè)，每一級2個(gè)脫硫塔（并聯(lián)），一個(gè)再生塔等。1前期生產(chǎn)狀況由于氨法脫硫塔前沒有煤氣預(yù)冷裝置，脫硫溶液沒有換熱器（已經(jīng)堵塞報(bào)廢），冬季煤氣、溶液溫度、堿度還可以控制，夏季溫度、堿度都控制不了。夏季煤氣、溶液溫度，高達(dá)43-46度左右。副鹽高，操作難度大。當(dāng)時(shí)煤氣量約在100000-125000m3/h左右，硫化氫在7-9g/m3時(shí)，表現(xiàn)的現(xiàn)狀：①脫硫系統(tǒng)阻力大4-6KPa。②再生不好，鼓泡不均勻，泡沫層薄，貧液懸浮硫高達(dá)2-3g/l等。④硫化氫波動(dòng)頻繁，超標(biāo)率較高。⑤熔硫后的清回系統(tǒng)，溶液副鹽較高，平均在280-320g/l。⑥加堿量大，平均每天12-15噸碳酸鈉，PDS濃度高達(dá)150-180PPm。⑦操作管理制度不太完善，加原料沒有制度，隨意性大，經(jīng)常是突擊加堿。⑧液氣比偏低，只有14L/m3左右。煤氣量120000m3/h，溶液循環(huán)量1600/h。⑨副鹽高時(shí)，被迫增加外排脫硫廢液量，降低副鹽含量，同時(shí)為了確保硫化氫合格，只能降低生產(chǎn)負(fù)荷，常打開風(fēng)機(jī)后交通閥，使一部分荒煤氣直接回爐加熱，導(dǎo)致煉焦一車間1#、2#煙囪煙氣中二氧化硫含量超標(biāo)，影響環(huán)保工作。近幾年，在工藝不完善的情況下，經(jīng)過一定的改造和強(qiáng)化脫硫液的組成，我們堅(jiān)信三分技術(shù)，七分管理的理念，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，完善了操作制度，目前，經(jīng)脫硫的煤氣量可以處理135000-145000m3/h，進(jìn)口硫化氫達(dá)到8-10g/m3，經(jīng)過脫硫后的煤氣硫化氫達(dá)到30-80mg/m3，滿足甲醇的要求。2改造及完善管理措施針對存在的問題，進(jìn)行了逐項(xiàng)分析和排查，制定了改造方案。借甲醇停產(chǎn)檢修時(shí)，停產(chǎn)10天左右對脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了改造。（2013年9月左右）①停產(chǎn)后打開再生塔檢查發(fā)現(xiàn)空氣分配盤空氣孔60%已結(jié)堵塞，塔底硫膏積的比較多。將再生塔的空氣分配盤開孔由φ6改為φ10，②脫硫塔打開后檢查，中部填料堵塞50-60%，有硫膏和副鹽及煤粉等，決定清塔，將輕瓷填料扒出，在現(xiàn)場清洗之后又裝入到塔內(nèi)。③熔硫后的排清液改造為經(jīng)過沉降、過濾、冷卻后排入事故槽，將事故槽上部的清液適當(dāng)回系統(tǒng)一些。④在循環(huán)槽內(nèi)部增加冷卻盤管，供夏季使用（夏季用）。⑤對循環(huán)泵進(jìn)行改造（電機(jī)不變改型泵頭），循環(huán)量由原來的1600m3/h左右改為2100-2200m3/h（流量計(jì)顯示），由于管道直徑的限制，循環(huán)量提高空間不大。液氣比由14提高到19L/m3左右，相應(yīng)提高脫硫效率。⑥完善了管理操作制度，PDS濃度控制80-100PPm（復(fù)合型），PDS均勻加入，平均三小時(shí)計(jì)加一袋（溶解槽），碳酸鈉5-7噸/d，均勻加堿，平均三小時(shí)計(jì)加一次，一次加600-700kg，盡量確保溶液是緩沖溶液，再生塔泡沫層厚度控制300-400mm。⑦由于預(yù)冷塔目前沒有位置，同時(shí)需要一定量的投資和增加運(yùn)行費(fèi)及需要全面停產(chǎn)置換，后面是甲醇。該方案一直未批，鑒于這種情況，制定沒有預(yù)冷塔的操作措施。⑧制定沒有預(yù)冷塔的操作措施：（a）對應(yīng)氨法脫硫，冬季溫度低，氨逸出少，相對生產(chǎn)比較穩(wěn)定。夏季氣溫高，氨逸出多，堿度不好控制，在氨系統(tǒng)適當(dāng)加一些碳酸鈉，維持總堿度，確保脫硫效率。（b）根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，在夏季溶液溫度高，副鹽高，對于硫代硫酸鈉增高，就適當(dāng)多加一些催化劑，硫酸鈉高了，就適當(dāng)減少一些催化劑及再生的空氣量。對于硫氰酸鹽高，沒有上提鹽沒有辦法控制。只能排，上提鹽后基本都能控制工藝要求以內(nèi)。（2016年上提鹽）（c）夏季開啟循環(huán)槽的冷器盤管，盡量降低溶液溫度40-42度。（d）加強(qiáng)初冷器的操作，將煤氣溫度控制在20度左右，盡量為脫硫創(chuàng)造條件。盡量減少焦油和萘含量。（e）加強(qiáng)空壓機(jī)冷卻器維護(hù)，降低空氣溫度一般40-45度，否則溶液溫度會(huì)更高。3改造后效果3.1經(jīng)過停產(chǎn)10余天改造，投入運(yùn)行后脫硫、再生率大大提高，生產(chǎn)穩(wěn)定正常。在這種情況下，提高生產(chǎn)處理負(fù)荷，總硫負(fù)荷超過了設(shè)計(jì)，存在小馬拉大車的現(xiàn)象。當(dāng)煤氣量135000Nm3/h-145000Nm3/h，脫硫阻力只有2kPa左右，進(jìn)口硫化氫在8-10g/m3，出口硫化氫在30-80mg/m3左右?；具_(dá)到了穩(wěn)定生產(chǎn)。3.2空氣量達(dá)到8000-9000/h（兩個(gè)再生塔）達(dá)到高塔再生的鼓風(fēng)強(qiáng)度100-120m3/m2h，硫黃產(chǎn)量增加由原來每天15-17噸增加到每天19-22噸，貧液懸浮硫降到0.6-0.8g/l。3.3通過更換循環(huán)泵頭，增加了液氣比，提高脫硫效率。3.4針對高負(fù)荷的脫硫，通過加強(qiáng)生產(chǎn)管理，特別強(qiáng)化溶液組成（堿度和催化劑的用量根據(jù)煤氣硫調(diào)整），細(xì)化工藝參數(shù)及完善了生產(chǎn)操作制度，溶液的副鹽降到了220-260g/l，穩(wěn)定維持在該范圍內(nèi)。平均外排廢液60-80噸/天，送去配煤，較原來的外排量減少了一些（原來80-100噸/天）。4脫硫廢液進(jìn)行提鹽，將連續(xù)熔硫改為間斷熔硫（2016年后半年）4.1改造目的①連續(xù)熔硫排清液時(shí)，放散大量含氨等廢氣，對設(shè)備、管道、混凝土框架、地面等腐蝕嚴(yán)重，對大氣及周圍環(huán)境等污染嚴(yán)重，檢修頻繁。②蒸氣耗量大。進(jìn)入熔硫釜硫泡沫濃度不同，消耗蒸汽量也不等，根據(jù)我們目前硫泡沫的濃度，平均生成1噸硫黃，需要消耗0.4MPa蒸氣11-14噸。每天生產(chǎn)硫黃16噸，消耗蒸氣約200噸/天。③產(chǎn)生的廢液量較大。一般情況下，再生溢流的硫泡沫液體含量90%左右，采用連續(xù)熔硫每生產(chǎn)1噸硫黃，將從熔硫釜回流脫硫廢液11-12噸左右，平均每天生產(chǎn)硫黃16噸，產(chǎn)生的廢液192噸。④生產(chǎn)成本較高。蒸氣和純堿和PDS的消耗量較大，平均每天外排120噸，消耗原料PDS15kg，純堿2噸左右，費(fèi)用為4100元。4.2間歇熔硫基于上述原因?qū)⑦B續(xù)熔硫改造成間歇熔硫。采用的是真空轉(zhuǎn)鼓設(shè)備，將硫泡沫變成硫膏后再進(jìn)入熔硫釜熔硫。可以生產(chǎn)硫膏，也可以生產(chǎn)硫黃。4.3脫硫廢液提鹽脫硫廢液提鹽采用雙效真空蒸發(fā)連續(xù)蒸餾的工藝，是山西化工院設(shè)計(jì)的，主要設(shè)備是河北諾達(dá)的。提鹽系統(tǒng)共分三部分：①雙效真空蒸發(fā)系統(tǒng)（包含一效、二效蒸發(fā)器）、②濃縮結(jié)晶（包括結(jié)晶器、）③離心分離（稠厚器、離心機(jī)），是連續(xù)運(yùn)行的。5提鹽及間歇熔硫運(yùn)行效果2017年2月份投入運(yùn)行，目前，三臺(tái)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)和間歇熔硫釜及提鹽都運(yùn)行較好，真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)后硫膏水分為33-35%左右，滿足生產(chǎn)工藝要求。過濾的液體供提鹽用作原料，提鹽平均處理量約為4-5m3/h。平均每天產(chǎn)粗混鹽約1.5-2.5t，離心后的粗混鹽水分約8-10%，達(dá)到技術(shù)協(xié)議要求（技術(shù)協(xié)議要求混鹽水分10-15%）。提鹽后的冷凝液副鹽含量平均約為8-10g/L，達(dá)到技術(shù)協(xié)議要求（技術(shù)協(xié)議要求副鹽含量≤20g/L）。6存在的問題①設(shè)計(jì)偏小，實(shí)際煤氣負(fù)荷