真空碳酸钾脱硫工艺的改进

２０１２年３月　第４３卷第２期　燃料与化工　Ｆｕｅ１＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　６ｌ　真空碳酸钾脱硫工艺的改进　林　文　曹同华　（河北钢铁集团邯钢分公司焦化厂，邯郸０５６０１５）　（９）　邯钢新区焦化厂建有４座１６８孔７ｍ焦炉　２ＫＨＣＯ３－－－￣ＣＯＥ＋Ｋ２Ｃ０３＋Ｈ２０　（ＪＮＸ７０—２型），年产焦炭２０９万ｔ。煤气净化系统　反应后的贫液送到脱硫塔循环利用。　处理能力为１０５　０００ｍ３／ｈ。　煤气经过净化后，主要供给轧钢使用。煤气脱　２工艺流程　硫采用真空碳酸钾工艺，保证煤气中的硫化氢含量　脱硫工艺流程见图１，洗苯后的煤气从脱硫塔　达到３００ｍｇ／ｍ。以下。２００８年９月开工以来，经过　底部进入，煤气在塔内与贫液和稀碱液接触反应，　不断的摸索，取得了较好的效果。　经过吸收后从塔顶送出。贫液经过吸收后生成富　１工艺原理　液，富液通过富液泵输送，在贫富液换热器内与贫　液换热后送至再生塔顶。富液在拉鲁环填料上均匀　煤气在脱硫塔内与脱硫贫液逆向接触，煤气中　分布并进行解吸反应，生成的贫液通过贫液泵输　的Ｈ２Ｓ、ＨＣＮ和ＣＯ　等被吸收，其主要反应为：　送，经过贫富液换热器和贫液冷却器降温冷却后。　２ＫＯＨ＋ＣＯ２－￣Ｋ２ＣＯ３＋Ｈ２０　（１）　送到脱硫塔内循环利用。解吸反应生成的气体。由　Ｋ２ＣＯ　＋Ｈ２Ｓ—｝ＫＨＳ＋ＫＨＣＯ３　（２）　酸汽冷凝器和冷却器冷却降温后送至ＷＳＡ制酸单　ＨＣＮ＋Ｋ，Ｃ０３－－－￣ＫＣＮ＋ＫＨＣＯ３　（３）　元。　．　Ｋ２Ｃ０３＋ＨＣＮ－－－￣２ＫＣＮ＋ＣＯ２＋ＨＥＯ　（４）　Ｃ０２＋Ｋ２Ｃ０３．卜Ｈ２Ｏ－－－￣２ＫＨＣＯ　（５）　３　工艺特点　经过贫液的吸收，降低了煤气中的Ｈ２ｓ含量。　１）该工艺与ＰＤＦ和改良ＡＤＡ脱硫工艺相比，　为达到生产要求，稀碱段通过稀碱喷洒进一步脱除　脱硫脱氰效率高，能达到９８％以上。　煤气中的Ｈ２ｓ，其反应为：　２）脱硫废液少，通过煤气净化系统处理，消　Ｈ２Ｓ十２Ｎａ０Ｈ—　ＮａｚＳ＋２Ｈ２０　（６）　除了脱硫废液送至配煤系统造成的环境污染以及对　净化后的煤气送至用户，稀碱液作为蒸氨的碱　焦炭质量的影响。　源。脱硫富液在再生塔内解吸，其主要反应为：　３）该工艺在低温低压下运行，因此对设备的　ＫＨＳ＋ＫＨＣＯ厂斗Ｈ２Ｓ＋Ｋ２Ｃ０３　（７）　材质要求低，只需普通的碳钢即可，降低了基建的　ＫＣＮ＋ＫＨＣＯ『一十ＨＣＮ＋Ｋ２Ｃ０３　（８）　投资和能源的需求。　图１脱硫工艺流程　收稿日期：２０１１－０８—１９　（下转第６６页）　作者简介：林文（１９８５一），男，助理工程师　２０１２年３月　第４３卷第２期　燃料与化工　Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　６３　③临界惰性颗粒直径。伴随惰性颗粒的细化，　龟裂的尺寸减小，那么有龟裂进展的区域则是限定　在更加接近接触面的范围。为此，龟裂进展的概率　以下的龟裂没有进展。惰性颗粒周边产生的龟裂尺　寸与惰性颗粒尺寸相等或者在其以下，认为对应最　小临界龟裂尺寸０．５ｒａｍ，临界惰性颗粒直径为　１．５ｍｍ应该是比较妥当的数值。　王守权编译自《铁艺镧》　降低，焦炭强度提高。在发生最大抗拉应力的接触　圆周分界部位，最小的临界龟裂尺寸大约是　０．５ｍｍ。即焦炭在转鼓试验机内落下，推测０．５ｍｍ　（上接第６４页）　４）所需的原材料氢氧化钾和氢氧化钠易采购，　便于运输。　４存在问题及改进措施　１）该工艺在开工初期，塔后硫化氢质量稳定。　但运行一段时间后，硫化氢含量出现波动，并且氢　氧化钠的消耗量是正常的２～３倍。检查发现脱硫　塔顶部８个稀碱喷头中有３个存在不同程度的堵　塞。当启用新的脱硫塔后，在运行３个月后也存在　同样的堵塞情况。检修时发现喷头内的堵塞物主要　为焦油渣、萘等物质。　经分析，这些物质主要是来源于蒸氨废水．稀　碱液用蒸氨废水对３０％的氢氧化钠进行稀释　由　于前工段的不稳定，蒸氨废水中含有过量的焦油渣　和萘，导致喷头堵塞，造成稀碱液在填料上的分布　不均匀。影响吸收效果。　为了改善稀碱的吸收效果，改为软水稀释，’保　证了稀碱液的洁净。改造后，稀碱喷头运行良好．　氢氧化钠用量降低到正常值。　２）我厂采用水环式真空泵，开工运行一段时　间后３台真空泵均存在工作液流量小（１～８ｍ３／ｈ）、　工作液温度高（５０～６０℃）的问题，影响再生系统的　解吸效果。检查工作液换热器，发现在工作液换热　器的壳程有大量堵塞物，其物质主要为萘、洗油等　物质。　经过分析，决定加强初冷器和洗苯塔的操作．　从源头上改善进入脱硫塔的煤气质量；提高酸汽冷　凝器和冷却器的换热效果。使酸汽中的杂质在真空　泵前的气液分离器中分离出来；加大气液分离器软　水的补充量，保持工作液的洁净：真空泵换热器由　循环水改为循环水和低温水互相切换．提高了真空　泵的工作效率和开车率。通过采取以上措施，真空　泵工作液流量达到２５－３０ｍ３／ｈ，工作液的温度为　２１～３Ｏ℃，保证解吸反应稳定运行。　３）在运行一段时间后，发现脱硫系统液位不　断上涨。停止补充软水，并且真空冷凝液也由部分　外排改为全部外排，情况有所好转。但脱硫液由棕　黄色变为浅黄色，并含有大量的无机盐，脱硫效率　降低。检查发现是酸汽冷凝器泄漏，循环水进入脱　硫液系统形成大量的无机盐，最终导致脱硫效果　差。因此在日常化验中加入脱硫液硬度检测指标．　发现问题能及时处理。　４）真空泵后酸汽管道堵塞严重，泵后压力超　过警戒值，因此停工处理管道２次。其主要堵塞物　为萘、洗油等物质。生产中积极排放酸汽冷凝液．　但是堵塞仍然无法避免。为了不影响正常生产，在　真空泵的管道出口加装１套气液分离器，把酸汽中　杂质随冷凝液分离下来。当其中１条管道堵塞需要　清理时可以运行备用的管道，无需停工清理，提高　了脱硫系统的开工率，保证了脱硫效果。　５）当再生系统准备开工时由塔底通入氮气。　依次对再生塔、酸汽冷却系统和真空泵进行置换。　由于再生系统的置换时间较长，影响开工效率。在　真空泵入口阀门后加氮气管，对再生塔进行置换的　同时，也能从真空泵对酸汽冷却系统进行置换．节　省了置换时间。开工时先开真空泵，然后缓慢开蒸　汽再沸器，保持酸汽量的稳定，减小对制酸工艺的　影响。　经过不断摸索与改进，对工艺指标进行优化和　调整，延长了脱硫工艺的运转周期，保证了脱硫效　率，提高了焦炉煤气质量。　甘李军编辑