半水煤气脱硫系统改造和运行总结

前言 湖北三宁化工股份有限公司现有合成氨生产能力900kt／a,配套3套半水煤气脱硫装置,其氮肥厂原有1套95000m^3／h（标态）生产能力的半水煤气脱硫装置,设计进口气体中H,S质量浓度〈3g／m^3,出口气体中H2s质量浓度〈100m/m^3。自2008年以来,随着原料煤质量下降,开始使用高硫煤制气,导致半水煤气中H2S含量不断升高,该脱硫装置已不能适应高硫煤制气脱硫的要求,严重影响了后续工段的生产。     

我公司高硫煤半水煤气用二级脱硫的初步总结

内蒙古赤峰富龙化工有限责任公司年产合成氨40kt，主要产品是长效碳铵和液氨。由于原料煤来源较杂，半水煤气中H2S含量波动较大。在2003年前半水煤气采用单塔脱硫，脱硫催化剂使用MSQ-3当半水煤气中H2S小于2．5g／m^3时，脱硫后H2S可降低到0．11g／m^3左右，但半水煤气H2S含量超过2．5g／m^3时，超过的部分便增加到脱硫后的气体中，例如半水煤气中H2S含量若增加到2．6g／m^3，则脱硫后H2S便增加为0．21g／m^3。这样MSQ-3型脱硫催化剂虽然表现出明显的优点，但已不能满足半水煤气H2S含量较高时的脱硫要求，需改变脱硫的设备及工艺流程来解决问题。经研究及结合兄弟厂的经验，确定将半水煤气脱硫由单塔脱硫改为双塔串联脱硫，即分为一级及二级脱硫，并且一级及二级脱硫均分别单独再生。然后按常规方法进行脱硫一再生循环，在硫化氢含量较高时，对半水煤气仍到得了较好的脱硫效果，并且生产一直比较稳定。     

新型塔内件格栅填料脱高硫技术总结

同一产地的高硫煤与低硫煤在固定层煤气发生炉生产的半水煤气中H2S含量不同，一般晋城阳泉优质煤，半水煤气中H2S为0．7～1g／m^3，而高硫煤在3～5g／m^3，甚至高到8～10g／m^3。半水煤气在脱硫装置中，一般采用填料塔或空塔喷淋。煤气在脱硫：过程中，有硫膏析出，脱硫液由于再生过程中也有悬浮硫，因此运行周期短。脱硫系统至少3～5个月因堵塔造成系统压差大而被迫停车清洗填料，影响正常生产。如果用空塔喷淋，脱硫效率低，不能保证煤气净化率，影响系统的生产。为此本公司于2001年开发了塑料格栅填料技术。     

高硫变换气的脱硫

合成氨厂的变换气中H2S的含量一般在1g／m^3（标准状态，下同）以下，很少到2．0g／m^3的，然而浙江丰登化工股份有限公司化肥厂的变换气H2S的含量却在3．5g／m^3以上，如2004年11月17日的分析结果，H2S的含量为3．6～4．0g／甜。该厂变换气中CO2的含量也比其它厂高得多，一般在38％至40％，这就更加大了湿法脱硫出口H2S达标的难度。     

高硫变换气的脱硫

合成氨厂的变换气中H2S的含量一般在1g／m^3（标态）以下，很少到2．0g／m^3（标态）的，然而浙江丰登化工股份有限公司化肥厂的变换气H2S的含量却在3．5g/m^3（标态）以上，如2004年11月17日的分析结果，H2S的含量为3．6-4．0g／m^3（标态）。该厂变换气中CO2的含量也比其它厂高得多。一般在38％-40％，这就更加大了湿法脱硫出口H2S达标的难度。     

常压脱硫系统改造小结

我公司2001年原料“油改煤”后常压脱硫系统采用栲胶法脱除半水煤气中的H2S，设计出脱硫塔气体中的H2S含量为100～200mg／m^3，溶液悬浮硫含量在1．5g／L以下。在实际生产过程中出现了出塔气H2S含量超标、溶液悬浮硫高、塔阻力大、再生硫泡沫难于形成和浮选困难、再生喷射器效果不佳、系统腐蚀严重等问题。后来通过优化工艺操作及设备改造，使问题得到了解决。     

降低单醇系统脱碳气中硫的措施

我厂单醇系统投产于2002年底。为了降低成本，近年来改用含硫高的焦炭及少量的半焦作原料，煤气中的硫含量逐年上升，硫化氢含量一般为3g／m^3左右，有时高达4g／m^3；有机硫浓度也大幅增长，仅COS就约占H2S总量的10％左右。因此正常生产中，气体脱硫特别精脱硫的任务大大加重，而且单醇与联醇相比，情况更为突出。     

塑料格栅填料在浙江崇德化工有限公司（原桐乡化肥厂）煤气冷却和脱硫装置的应用总结

浙江崇德化工有限公司（原桐乡化肥厂）有以煤为原料年产合成氨40kt的装置，产品为碳铵和液氨，脱硫系统采用PDS常压半水煤气脱硫，脱硫塔为旋流板塔，造气洗涤采用空塔喷淋，一直以来，原料煤用低硫煤造气，系统进口H2S小于700mg／m^3，由于近期煤价上涨，从降低成本考虑，掺烧部分高硫煤，     

改良ADA脱硫液中加氨消除硫堵

我厂是1970年投产,设计能力为4.5万吨氨/年的中型合成氨厂。以焦作炔煤为主要原料,采用氨水液相催化法脱除原料气中的H_2S。由于原料煤中含硫量逐年增加(由0.41％增加到1.18％),为满足脱硫的要求,从1978年开始改为改良A.D.A法脱硫。改良A.D.A法脱除煤气中H_2S已被国内几十家中型合成氨厂所采用。但此法析硫速度快,循环液中始终存在着悬浮硫。这些悬浮硫易沉积和粘附在脱硫塔木格填料层。这些沉积物大多是硫和灰黑钒盐渣的交替层所组成。并     

变脱出口H2S超标问题探讨

2003年，为解决吸收塔填料段硫堵的问题，鲁南化肥厂合成氨分厂将变脱系统的脱硫方法由传统的ADA法改为栲胶法，并将闲置的半脱塔由空塔改为填料塔，与原变脱塔并联使用。改造后，虽然合成氨系统提高了生产负荷，气量由39000m^3／h，增大到56000m^3／h，脱硫循环量由300m^3／h增加到420m^3／h；但是，脱硫存在的问题并没有彻底解决，在正常生产时，变脱出口H2S超标现象仍然时有发生。笔者针对此问题进行分析和探讨。