变换气脱硫存在的问题及改进.pdf

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1、14小氮肥第42卷第9期2014年9月变换气脱硫存在的问题及改进张桐(江苏戴梦特化工科技股份有限公司江苏淮安223100)以煤制气的合成氨工艺中，变换气中Hs质定的表面化合物，钝化催化剂的活性中心，从而降量浓度通常在0．1g／m左右，这对脱碳、铜洗及低催化剂的整体活性，这种催化剂活性的丧失是合成等后续工段都有很大的影响。高含量的HS不可恢复和不可逆的，即HS与氨合成催化剂发严重影响脱碳液、铜液以及氨合成催化剂的稳定，生不可逆反应，有多少量的HS进人氨合成系会影响生产的正常进行。为使后工段稳定、高效统，就有相对应量的催化剂受到损害。运行，需将变换出口气体中Hs含量控制在工艺2存在的

2、问题及分析指标范围内。江苏戴梦特化工科技股份有限公司第一化肥厂(以下简称一化厂)自2013年2月大2．1脱硫效率低修以后，采用了全低变工艺，但由于变脱系统基本使用高串低变换工艺时，变换气中HS质量未进行改进，致使变脱系统出现一些问题，严重影浓度的指标为≤0．08g／m。；采用全低变工艺后，响生产稳定。变换气中HS质量浓度要求在0．10—015g／m，加大了变脱系统的负荷，是造成脱硫效率低的重l变换气中HS对后工段的影响要原因之一。1．1对脱碳系统的影响，2．2变脱塔内液体分布效果差HS进入脱碳系统后，在脱碳液汽提过程中变脱塔使用的分布器为槽型，分布器上的筛会产生硫磺，产生的硫磺裹

3、带着一些杂质附着在孔容易被脱硫液中的杂质堵塞，引起脱硫液分布换热器以及填料表面，会严重影响设备的传质换不均，造成气体偏流走短路。热。MDEA脱碳液吸收HS和CO的反应机理2．3无单独的再生槽基本是一样的，但是在溶液中，H：s的酸性比CO变脱脱硫液的再生是与半脱系统脱硫液共用的酸性强，所以MDEA脱碳液对HS的选择性更1只再生槽，导致再生不彻底；特别是采用全低变强，从而影响CO：的吸收，削弱了脱碳效果。工艺以后，变脱贫液中的HS含量一直居高不1．2对铜液的影响下，副盐含量较高，直接影响脱硫效率。微量的Hs可以被铜液吸收，主要是依靠铜2．4碱耗高液中NHOH发生以下反应：变换气脱硫与

4、半水煤气脱硫的主要区别在于2NH4OH+H2S(NH4)2S+2H20前者CO：含量高、变脱压力高。一化厂变换气中但如果原料气中HS含量过高，H：S会溶解(CO2)已高达30％左右，变脱压力在1．2～在铜液中，并与低价铜离子及Cu发生反应，生成1．4MPa，造成CO：在脱硫液中的溶解度急剧增Cu，S沉淀：大，CO：在脱硫液中发生如下反应：2Cu(NH3)2CH3COO+H2s—Cu2s+Na2CO3+H20+CO2—_2NaHCO32CH3COONH4+2NH3在变脱脱硫液中，NaHCO的含量高是个普cus沉淀不仅附着于设备、管道及填料表遍的问题。虽然NaHCO也是脱硫液总碱度的

5、组面，还会使得铜耗过高，影响生产正常进行。分，但却不能使脱硫液的pH升高，相反还会导致1．3对氨合成催化剂的影响碱耗增高，溶液的pH降低，会影响脱硫效率的硫及其化合物会在催化剂的活性中心形成稳提高。小氮肥第42卷第9期2014年9月154800mm闪蒸槽，采用淋降板结构。闪蒸槽将脱3改进措施硫液压力由1．2～1．4MPa降至0．4～0．5MPa，3．1改进变脱塔分布器并设置单独再生槽利用CO：在降压时溶解度也随之降低的性质，将在变脱塔顶进液处加装了排管式液体分布溶解于脱硫液中CO解吸出来，减少NaHCO的器(压力型，两侧共计14根48mm支管)。生成，降低／7,(NaHCO)／n

6、(NaCO)。新增1台变脱再生槽，5000／4)4000mm，3．3优化工艺流程H=6000mm，有效容积为70m，顶部有10只从变脱塔出来的富液进入闪蒸槽，经降压解喷射器，内部有2层分布板，正三角形开孔。吸出CO以后，进入单独设置的变脱再生槽，经3．2设置闪蒸槽再生以后进入贫液，槽循环使用。改造后变脱工在变脱塔和再生槽之间设置3400mm×艺流程见图1。—》I二I-_变脱塔闪蒸槽硫泡沫槽变脱再生槽变脱贫液槽变脱贫液泵图1改造后变脱工艺流程3．4优化部分工艺指标改造后，变脱系统实现了长周期稳定运行，脱硫效为抑制CO：在脱硫液中溶解、提高再生效率大幅提高，脱硫液中各组分含量稳定，变

7、脱后气率，将再生温度指标调至高限。此外，再生温度高体中HS含量一直稳定在工艺指标内，为后续工有利于降低NaHCO含量，提高Na：CO含量。段稳定高效、稳定运行打下了坚实的基础。改进前、后变脱系统脱硫工艺指标参数(数据为日平4改进效果均值)对比见表1。2013年底，一化厂对变脱系统进行了改造。此次一化厂的变脱系统经过改进后，降低了表1改进前、后变脱系统脱硫工艺指标参数对比变脱系统的碱耗以及铜洗系统的铜耗，吨氨碱耗统问题对生产的影响，而且为企业带来了较好的由1．78～1．95kg降至