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脱硫工段操作规程
一、任务及意义
原料煤中含有硫,这些硫在气化时以H2S和硫的各种有机化合物的形式进入煤气中,原料气中的硫不仅对金属管道、生产设备造成严重的腐蚀,而且用于加热燃烧后生成SO2污染大气,破坏环境,必须进行脱除。
二、原理
1、我公司主要采用碳酸钠水溶液为吸收剂和TTS脱硫催化剂的湿式氧化法脱硫。其反应方程如下:
①在脱硫塔填料表面,脱硫液吸收煤气中的硫化氢
Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3
②在脱硫液中,硫氢化钠在TTS催化剂作用下迅速氧化为单质硫
2NaHS + O2 = 2S +2NaOH
③反应生成的NaHCO3和NaOH反应生成Na2CO3循环使用:
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
2、工艺条件分析
①总碱度和碳酸钠的浓度
脱硫液的总碱度和碳酸钠的浓度是吸收过程的主要影响因素。气体的净化度、溶液的硫容量都随碳酸钠的浓度的增加而增加,但是浓度太高易生成碳酸氢钠结晶,同时亦加剧副反应发生, 生成硫代硫酸钠。因此,碳酸钠的浓度,应根据气体中硫化氢的含量来决定。-。
②溶液中其它成分的影响,维持足够的TTS催化剂含量,对再生反应有利,可保证脱硫效果,但太高易造成浪费并。一般控制TTS催化剂含量在30mg/L,此外保证喷射自吸空气量对再生亦至关重要,并且亦可把泡沫及时浮选出来。
③再生时间:有效的增长再生时间可以提高再生的效果。从而提高脱硫效率,但延长再生时间会使投资大幅度的增加,所以我们一般控制在
10-30分钟。
④溶液的PH值:PH值越高,脱硫效果越好,但同时副反应加剧,易生成S2O3-、SO42-,使消耗增加,-。
⑤温度:温度在15-60℃范围内吸收再生过程均可正常操作,但温度太低会引起NaHCO3、Na2CO3等沉淀析出,且使再生反应不好。温度过高会使副反应加剧,生成硫代硫酸钠。一般控制在35-42℃。
⑥悬浮硫:硫回收的操作也是脱硫的重要环节,若泡沫分离不好,溶液中悬浮硫高,会引起脱硫塔填料的堵塞,而且影响脱硫效果。所以应保证硫泡沫的连续溢流,控制悬浮硫在2g/L内。
3、工艺流程
来自气柜的煤气,经洗气塔降低温度、洗去部分粉尘、煤焦油等杂质后进入静电除焦,由离心鼓风机增压送入降温塔冷却后进入脱硫塔,与脱硫液逆流接触吸收掉H2S,然后去后工段。
吸收了硫化氢的富液从脱硫塔底部出来进入富液槽,由再生泵打入再生槽的喷射器,与喷射吸入的空气进行氧化反应,氧化反应后的溶液在再生槽继续反应,并浮选出硫泡沫,再生后的脱硫液流入贫液槽,再由脱硫泵打入脱硫塔循环使用。
在再生槽浮选出的硫泡沫,由槽顶溢流入硫泡沫槽,由泡沫泵送入至硫磺回收工段。熔硫釜用蒸汽间接加热,经熔融到140℃,制成硫锭。
三、脱硫工段设备一览表
脱硫静止设备:
设备名称
规格
备注
脱硫塔
φ3600×27000
散装填料三段
再生槽
φ5000×7000
贫液槽
φ400×5000
富液槽
10000×10000×3000
制备槽
φ2000×2000
泡沫槽
φ3000*5000
熔硫釜
φ900ML
一台
运转设备
设备名称
型号
备注
脱硫泵
400m3/h H=40m
再生泵
400m3/h H=45m
制液泵
泡沫泵
再生泵(三)
350S75A
1170m3/h 132kW 65m
四、工艺指标
1、脱硫后煤气中H2S含量: ≤100mg/m3
2、脱硫液中TTS含量: 30mg/L
3、脱硫液中总碱: ~
5、脱硫液中碳酸钠含量: 5~8g/L
6、脱硫液PH值: ~
7、再生温度: 35~42℃
五、煤气脱硫系统正常操作要点
1、保证脱硫效果
①根据脱硫液成份,及时补加纯碱和催化剂,保证成份合格。
②保证自吸空气量,控制好再生温度,使富液氧化再生完全。
③保持再生槽液面上的硫泡沫溢流正常,降低脱硫液中的悬浮硫含量
④根据半水煤气的气量及H2S含量,及时调节液气比及溶液量。
2、做好硫磺和脱硫液的回收工作,以降低消耗和避免环境污染。
3、保证静电除焦的安全、有效运行
①控制好静电除焦的电流、电压、确保除焦油效率。
②%以下,防止氧含量过高。
③按时排污,清洗各塔,确保长期、高效运行。
④定期检查防爆板的使用情况,防止因腐蚀打开防爆板,造成着火爆炸和人员中毒事件。
5、认真进行巡回检查,确保设备运行安全和各塔液位稳定。
六、开停车操作
1、煤气脱硫系统的正常开车
①检查各设备、管道