变脱系统使用888脱硫催化剂总结

我公司以煤为原料生产合成氨和甲醇的工厂，合成氨2.5万吨，甲醇3万吨的生产企业，2006年变脱系统由干法改为湿法脱硫，全系统均由长春东狮公司设计，并一次开车成功，操作压力2.1Mpa，吸收剂使用纯碱，催化剂选用该公司888脱硫剂，由于变换气脱硫与半水煤气脱硫不同，特别是2.1Mpa以上的变脱，再生更是不好控制，一是变换气中H2S含量指标要求远低于半水煤气，二是运行中压力远高于半水煤气。因为这些特点，造成变换气脱硫在运行过程中会出现一些问题，使变换气脱硫比半水煤气脱硫工艺更加难以控制，具体表现是再生槽硫泡沫形成稀少、脱硫塔易堵、带液、运行压力持续升高等方面。如何避免或减轻这些问题的发生，在几年的基础管理中，根据自身系统控制特点，有了些自己的经验体会，愿和同仁真诚交流。

我公司主要设备及工艺条件情况：

    变脱塔：1800x32700,内装4段填料，V=79m3。

    再生槽：2800x3300x4300,总高9410，V=30.77m3

变脱泵：流量155m3/h，扬程300m

循环槽：3000x4226，V=24m3

气量：12000  m3/h

进口硫化氢:100～140mg/m3

出口硫化氢：0mg/m3

再生温度：38～42℃

1 关于脱硫效率

从开车一来，我公司变换气脱硫出口H2S指标要求小于5mg/m3，入口一般在140mg/m3左右，实际生产脱硫后硫化氢一直是零，即使碱度很低的情况下，都能满足生产需求，所以我们变脱后没有干法脱硫，东狮公司脱硫塔的设计是成功的，即使脱硫前H2S达到300 mg/m3，也能满足了工艺指标要求。运行几年以来，这套系统运行稳定，比较得心应手。

2 关于变脱塔阻力上涨问题

我公司变脱塔采用填料塔，共四段，运行几年来，基本上变脱塔阻力维持在10-20KPa之间，也曾经有过因为前面因为原始开车原料气很脏的情况下，脱硫液受到污染，持续十几天没有泡沫，阻力达到30KPa以上，但后来经过工艺调整处理，维持了较好的水平，其实日常生产和管理过程中更重要不是脱硫效率问题，应更多考虑填料堵塞问题，如何保证持续溶液持续再生，硫泡沫正常浮选，如何保证塔阻力不上涨，是所有的生产管理者的重点工作，我公司几年来管理的工作重点就是保证塔的阻力不上涨。这也是整个合成氨系统稳定的前提，效益的前提，了解到近两三年来长春东狮公司自主研发的无填料塔QYD传质内件已在其他很多兄弟厂家运用，效果十分理想，应该是解决变脱塔堵塞的最有效和最根本方法。

3 关于富液槽问题

副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触而氧化反应所产生的，那么在生产控制中就要如何尽量减少脱硫塔出口富液中HS-离子的含量。但要想做到这一点，就必须选择那些活性好、氧化能力强的催化剂作为脱硫剂。在脱硫塔里，不仅存在硫化氢的溶解吸收过程，同时伴随HS-离子的氧化过程。HS-离子在塔内氧化越完全越好，这主要取决于催化剂的氧化能力，好的催化剂能使HS-离子在塔内氧化80%以上。这样就大大减少了富液在再生过程中HS-离子与空气的接触机会，从而也就减少了副盐的生成机会。在半脱中，尽量减少水煤气中O2的百分含量，这样也就减少了在脱硫过程中HS-离子与O2的接触机会。在脱硫塔出口设置一个富液槽，让富液进再生槽之前有一个足够的停留时间，让富液中剩余HS-离子被继续催化氧化掉。

我公司由于处理气量不大，所以没有设富液槽，随着生产的运行和体会，如果以后扩产，应该设富液槽，再生槽液面湍流厉害，好容易形成的硫泡沫，相当部分瞬间被打碎，卷到贫液中，以后会随生产能力的扩大，可以设副液槽，依靠变换气压力使副液在闪蒸槽内将大部分CO2驰放后再进入再生槽，压力可以控制在0.4Mpa左右，利用喷射抽负压原理将空气抽入 喷射器内与溶液混合进行氧化反应，考察兄弟厂家变换气脱硫压力在0.8MPa以下再生问题都不大，再生槽硫泡沫形成较为理想，说明喷射器工作和再生情况较为正常。但变换气脱硫压力在2.1MPa以上时，眼观再生槽生成硫泡沫就不太满意，硫泡沫比较稀少，有时像水泡似的，脱硫富液在减压过程中，会产生大量CO2，因变换气中CO2一般较高，这些CO2在变脱塔中被溶液所吸收，设富液槽后，这些CO2在闪蒸槽减压驰放出很大部分，如果闪蒸槽瞬间停留时间太短的话，脱硫溶液压力仍会很高，一些夹带的CO2会在再生槽驰放出来，闪蒸出的CO2可以达到总气体体积的百分之六十以上，所以设计富液槽的要根据工艺需要，没有富液槽，会影响了喷射器吸入空气的量，造成空气氧化不好，硫泡沫形成稀少。而且碱耗也会偏高，我们曾怀疑喷射器有问题，催化剂质量有问题，结果都不是，所以我们会在适当时机增设富液槽。

4 溶液循环量

在脱硫塔操作中，经常碰到因压差上升变换气带液或者为了省电，而人为减小溶液循环量，短时间看确实起到了降低压差减少带液的作用，但随着时间的延长脱硫塔会堵塞的越来越严重，溶液循环量也会随着越减越少，塔的气液通道变得很小了，只有彻底堵塔一条死路，我们的经验是溶液循环量不但不能减少，而且在变脱系统减量或停车时加大溶液循环量，越是停车大修前几天人为的提高888到洗塔的浓度，将脱硫塔内积硫清洗干净，为后面开车提供条件，设想，长时间停车，不扒塔清洗填料，原来存在于填料中的堵塞物会形成干区，经过一段时间再开车就可能出问题。假如因脱硫塔压差真的大了，带液了，又不能加大溶液循环量，可以考虑在脱硫液中加少许植物油，能短时间内将塔内压差降低，然后瞬间将溶液循环量加大，这样连续运行一段时间后，可以将脱硫塔内积硫清洗干净。再有就是在一定的运行区间内，可以通过加减循环量手段破坏塔内气液分布平衡，主动清洗填料里的少量积硫，防患于未然吧，实践证明，加大溶液循环量对生产稳定，塔阻力不上涨具有保证作用。

5 关于总碱度

在保证脱硫效率的前提下，溶液的总碱度越低越好，这样可以减少副反应的生成率，通过五年来的运行，我公司溶液总碱度基本维持在20-30g/l之间，设备也基本没腐蚀现象，说明控制得当，副盐生成率很低。取得了很好的经济效益。

6 关于再生空气量

由于处理气量有限，过大的吹风强度却会对硫泡沫的正常浮选带来不利影响。特别是变脱，过大的空气量会造成液面翻腾较大，硫泡沫层不稳定，硫浮选分离差，且造成悬浮硫高。若空气量长期过大，会使副反应加快，溶液电位会偏高，。而且，过度氧化还会造成硫酸钠的升高，腐蚀设备。所以再生槽的吹风强度要适宜。对于喷射氧化再生槽的空气量来说，在保证硫泡沫的正常浮选的情况下，如果脱硫负荷大，或者溶液质量相对较差，则再生空气量易大些；如果脱硫负荷轻，或者溶液质量较好，则再生空气量宜小些。我们的做法是，循环量不变，喷射器开的组数不变，根据生产情况，比如减量生产时，人为控制喷射器空气吸入量，保证生产，这就是有时处理气量小了，溶液质量反而不好的了的原因吧。

7 关于脱硫催化剂

有些个别厂家脱硫催化剂没有连续使用好，其实存在很大误区，其实按照公司服务人员的要求正确使用，有问题及时反馈并结合自身系统情况，摸索出最佳操作数值，更重要的一点是：888脱硫的运行成本极低，质量稳定，有效程份高，888脱硫催化剂是由多磺基复配而成的酞箐鈷磺酸铵有机金属化合物为主体的催化剂，属一元催化氧化法，其特殊的化学结构而具有较强的吸氧、载氧能力。在脱硫过程中不断地释放出具有较强氧化活性的原子氧，能迅速将系统中的H2S和部分有机硫化物氧化为单质硫。从而大大提高脱硫效果。另外，888是以钴为中心的高分子酞菁钴金属有机化合物，性能稳定，在酸碱介质中不分解，热稳定行水溶性好，浮选出的硫结晶颗粒大，易分离，从而降低脱硫液的粘度，悬浮硫减少使溶液变的清亮，有利于提高贫液质量及推动脱硫快速进行，增强了自清洗功能，硫磺产率高，在888的催化作用下，在脱硫析硫的同时可以产生多硫化物，而多硫化物又有活化硫的作用，能使单质硫参与多硫化物并析出硫黄的化学反应，使填料中原沉积的，附着的硫盐逐渐溶脱，瓦解而溶泄出来。可起到清洗设备降低阻力的作用。再有就是888用量问题，我们的经验是，888催化剂并不是浓度越高越好，特别是工艺波动大时，比如长时间减量生产，含量过高，反而会泡沫稀少，悬浮硫却很高，在能保证脱硫效率和再生的情况下，够用就行，当然也需要根据系统设备情况，在生产实践中摸索出最佳数值，加入过少或者过量都会给生产带来被动。

8 关于基础管理

再好的技术，再好的设备配置，没有科学的，以人为本的管理都是徒劳。其实在日常操作管理中脱硫却比其它工序要烦琐的多，复杂得多。要加强日常管理。从原料气的净化做起，比如前工序的清洗塔和油分是否工作正常，进气温度是否波动，统计硫磺产量，衡算是否平衡，甚至操作工的心理动态，都应在管理者掌控之中，每个细节都必须放在同等的高度认真对待，任何一个环节出现问题都会影响到整个工况。不以事小而忽略，不以事大而轻浮。要保证合成氨系统生产的稳定的大事，就应该从每时每刻的一点一滴的小事做起，细节决定成败。