前言

河南煤化集团安化公司是河南省重要的化肥、化工生产基地,为国家大型一类企业,全国500家最大化工企业、河南省重点企业之一。现有两套年产12万吨合成氨装置,合成一车间净化工段承担着老系统年产12万吨合成氨的净化任务,净化变换气脱硫岗位采用湿式氧化法,以纯碱为吸收剂、长春市东狮公司生产的“888”为催化剂脱除半水煤气中的H2S。

1 工艺流程

由变脱塔底部出来的富液经H10液位自调阀控制液位并减压后进入喷射氧化再生槽喷射器顶部,溶液经喷射器自吸空气后进入氧化再生槽底部,溶液与空气氧化再生后经再生槽浮筒调节控制液位后,贫液进入脱硫循环槽缓冲稳定后,经脱硫泵将其打入脱硫吸收塔顶部,如此循环使用。

再生槽溢流的硫泡沫流入中间槽,经搅拌后由泡沫泵从中间槽底部打入熔硫釜内,硫泡沫由熔硫釜夹套蒸汽加热后熔出硫磺排出,残液经釜后过滤器过滤后流入地下池,经过沉淀后再由地下池泵打入再生槽或循环槽中。(见图一)

2 脱硫系统主要设备及规格

图1 半水煤气脱硫系统流程

3 催化剂使用情况

我工段原采用A.D.A湿法氧化脱硫,2007年氧化剂A.D.A逐渐由栲胶所代替。栲胶湿法脱硫的pH值为8.5~9.2,栲胶含量在1~3g/L,偏矾酸钠浓度0.6~1.5 g/L。在脱硫过程中,栲胶起了载氧体的作用,偏钒酸钠起了促进剂的作用。

2007年元月,在长春东狮科贸实业有限公司技术人员帮助下,制定向脱硫系统投放“888”催化剂的方案。并结合车间实际情况,于20日开始向脱硫系统投放“888”催化剂,投放点设在再生槽浮桶视孔处,每次投放量为100g“888”催化剂,自元月20日向脱硫系统投放“888”催化剂共计3次300g,由于“888”催化剂具有洗塔作用,变脱压差上涨幅度较快,暂停加入,观察再生槽硫泡沫增大,泡沫层增厚,但放硫量及脱硫效率无明显变化,系统仍需加消泡剂,元月30日发现再生槽硫泡沫层减少,再次开始投放“888”催化剂,脱硫效果逐步好转。

生产中我们根据栲胶和“888”脱硫催化剂的特点进行对比分析,发现“888”催化剂能明显提高脱硫效率和降低悬浮硫,2010年3月15日开始脱硫系统停用栲胶全部采用“888”催化剂,脱硫效果一直比较稳定,确保了系统的长周期、高负荷稳定运行。

4 使用效果

从脱硫的情况来看,更换催化剂后效果明显,归纳起来主要有:

(1)工作硫容高,脱硫效率高;

(2)具有抑制硫黄堵塔的功能;

(3)具有脱除有机硫的功能;

(4)能适应脱除高硫的工况;

(5)纯碱消耗有所降低,硫回收率高,脱硫费用低;

(6)溶液组分简单,管理与操作方便。

系统溶液组成及H2S含量变化见下表1、表2,系统压差变化情况见表3:

6月25日5:30常压脱硫系统跳车,变脱入口H2S含量上涨至367mg/Nm3,经变脱后出口H2S含量为2.59mg/Nm3,仍在控制指标范围内,5:50系统恢复正常,5:55入工段H2S含量为60.3 mg/Nm3,变脱出口H2S含量降至0.71mg/Nm3,脱硫效果明显。

5 目前存在的问题

2010年进入夏季以来,由于循环水温度偏高导致脱硫溶液温度高,当温度达到48℃-49℃时副反应增多,碱耗偏高。系统大检修时,供水车间针对循环水系统温度高的问题,增加了一台水冷器,此后脱硫溶液温度一直控制在42℃-43℃,碱耗也降至正常,保障了化工原料的正常消耗。

结语

总之,变换气脱硫系统使用“888”脱硫催化剂后,能够很好适应生产现状,保证出口H2S指标,适应大气量运行,能够满足生产需要,保证了整个合成氨净化系统工序的长周期安全稳定运行。