0 概況

山西晉豐煤化工有限責(zé)任公司有2套“18.30”，其中第二套裝置半水煤氣脫硫設(shè)計(jì)為兩個(gè)脫硫塔串聯(lián)，每個(gè)塔配有一個(gè)再生槽。半水煤氣脫硫采用888脫硫法，處理氣量為100000Nm³/h。為了適應(yīng)燒高硫煤要求，2010年10月利用限電停車機(jī)會(huì)將一次脫硫進(jìn)行改造。

1 改造后脫硫系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

2 改造后存在的問(wèn)題及處理措施

改造前公司因節(jié)電將貧、富液泵葉輪車小，原葉輪直徑為476mm，后車小至435mm。根據(jù)葉輪切割定律^【1】，現(xiàn)單臺(tái)貧、富液泵額定流量約為658m³/h，揚(yáng)程約為59.3m。

改造后我廠只使用888脫硫催化劑，栲膠與礬停加。剛開車進(jìn)口硫化氫1.5g/m³左右，再生槽沒(méi)有一點(diǎn)泡沫，因提前制液將溶液總堿度及888濃度提的較高，故出口硫化氫能控制在指標(biāo)內(nèi)。后通過(guò)提高再生溫度、降低再生槽液位等方法，再生槽還是沒(méi)有泡沫，一直持續(xù)了3天，3天內(nèi)硫黃只出了120Kg。

后來(lái)仔細(xì)分析原因，認(rèn)為是再生槽尾管加高過(guò)長(zhǎng)，且因富液泵葉輪車小后使再生壓力低，造成尾管處?kù)o壓偏低。由于我廠再生槽噴射器是低位安裝，如果改為高位安裝，工作量較大且時(shí)間較長(zhǎng)，后決定在現(xiàn)有基礎(chǔ)上將再生槽尾管割短。通過(guò)參考^【2】及在噴射器入口管端、噴嘴口及尾管末端運(yùn)用伯努利方程^【3】進(jìn)行核算，結(jié)合我廠實(shí)際情況決定將噴射器尾管割掉800mm，使尾管末端靜壓控制在20mH₂O，投入運(yùn)行后再生系統(tǒng)正常。再生壓力在0.4MPa時(shí)，噴射器吸入口負(fù)壓由原來(lái)的215mmHg變?yōu)楝F(xiàn)在的260mmHg。

3 改造后工藝控制及出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1 進(jìn)出口硫化氫含量見(jiàn)下表

注：以上數(shù)據(jù)為全月平均值（全低變）

其中2011年3月22日，進(jìn)口硫化氫最高為2700mg/m³左右，出口仍能穩(wěn)定在110 mg/m³左右。

3.2溶液組分控制

注：以上數(shù)據(jù)為全月平均值

3.3副鹽含量

注：以上數(shù)據(jù)為全月平均值

從以上數(shù)據(jù)看出，副鹽Na₂SO₄和NaCNS的含量基本穩(wěn)定，但Na₂S₂O₃的含量急劇上升。

2011年3月24日分析，再生槽混合器進(jìn)口富液中HS^-濃度為0.038g/L，而貧液中HS^-濃度為0.037g/L，這說(shuō)明Na₂S₂O₃上漲的主要原因并不是未被氧化的HS^-進(jìn)入再生槽發(fā)生副反應(yīng)，且HS^-進(jìn)入再生槽發(fā)生副反應(yīng)生成Na₂S₂O₃的幾率很小。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)整理判斷上漲的Na₂S₂O₃原因?yàn)椋?

（1）進(jìn)口硫化氫波動(dòng)時(shí)未能及時(shí)調(diào)整純堿及888脫硫催化劑的加入量；（2）888脫硫催化劑加入量偏大，導(dǎo)致溶液過(guò)氧化，電位升高；（3）過(guò)分降低了貧液中HS^-的濃度，結(jié)合之前生產(chǎn)狀況，只要貧液中HS^-離子濃度控制在0.2g/L以內(nèi)，Na₂S₂O₃的含量可趨于穩(wěn)定。

因再生槽備用噴射器少，疏通次數(shù)比較頻繁，下一步準(zhǔn)備再上一個(gè)小再生槽進(jìn)一步加強(qiáng)溶液再生，改善貧液質(zhì)量。

4 調(diào)整思路與方法

（1）嚴(yán)格控制溶液溫度為35～38℃，合理調(diào)整脫硫塔、富液槽液位及溶液循環(huán)量，在保證脫硫塔噴淋密度的前提下，盡可能提高溶液在富液槽及再生槽中的停留時(shí)間，現(xiàn)雙塔溶液循環(huán)量均為1150～1200m³/h。

（2）適當(dāng)向脫硫液中加入栲膠，采用888+栲膠脫硫。若栲膠濃度低，則溶液電位高，溶液硫容低，副反應(yīng)生成幾率較大，栲膠消耗暫定為每脫除1KgH₂S消耗栲膠16.6g，現(xiàn)栲膠濃度為0.9～1.0g/L。

（3）根據(jù)每天貧液中HS^- 濃度分析確定888加入量，將貧液中HS^- 濃度控制在0.1～0.17g/L之間。

（4）根據(jù)氣量及進(jìn)口硫化氫的含量確定每班純堿加入量，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的摸索，現(xiàn)定為每脫除1KgH₂S消耗純堿500g左右，且溶液總堿度基本保持不變。

（5）控制貧液電位在-90mv以下，即合理調(diào)整并及時(shí)疏通噴射器，在總堿度不變情況下，盡量提高溶液pH值來(lái)降低貧液電位。

經(jīng)過(guò)一周的調(diào)整，溶液中Na₂S₂O₃的含量由126g/L降為現(xiàn)在的103g/L，且888加入量能控制為每脫除1KgH₂S消耗0.8～0.9g之間，整個(gè)脫硫系統(tǒng)阻力為35mmHg左右，由于循環(huán)水水質(zhì)差，其中冷卻清洗塔阻力為30mmHg。

5 結(jié)論

（1）888脫硫催化劑載氧性能好，氧化性較強(qiáng)，若加入量控制不合適會(huì)造成貧液電位升高，Na₂S₂O₃甚至Na₂SO₄含量急劇上升，最好配合栲膠混合使用。從運(yùn)行效果看，使用888脫硫催化劑后，再生槽浮選硫顆粒較大，泡沫粘度減小，便于分離回收，且貧液中懸浮硫含量一直穩(wěn)定在0.5g/L以下。

（2）我廠888分析方法采用雙波長(zhǎng)比色法，可能由于在樣品取樣處理中由于空氣氧化導(dǎo)致析硫或者測(cè)量過(guò)程中液池密封不好導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)部準(zhǔn)確。但可通過(guò)控制貧液中HS^- 濃度來(lái)調(diào)整888的加入量。

（3）從我廠運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)看，Na₂S₂O₃生成的主要原因?yàn)樨氁弘娢黄哌^(guò)氧化所致，而HS^-進(jìn)入再生槽中發(fā)生副反應(yīng)生成的幾率很小，連1%都不到。