1 前言
山西陽煤豐喜集團臨猗分公司始建于1970年。占地1700余畝,員工4300余人。生產(chǎn)規(guī)模為氨醇75萬噸,尿素110萬噸,二甲醚1萬噸。 “豐喜”商標(biāo)被評定為“山西省著名商標(biāo)”和“中國馳名商標(biāo)”。產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)20多個省、(市)自治區(qū),并出口美、日、韓、意等多個國家。
隨著內(nèi)蒙和新疆等新興能源基地煤炭資源的大力開發(fā),氮肥產(chǎn)能和產(chǎn)量的不斷擴大(據(jù)統(tǒng)計目前的氮肥產(chǎn)能已超出需求1000多萬噸),國內(nèi)的氮肥企業(yè)只有通過節(jié)能、降耗才能求得生存與發(fā)展,煤耗更是其中的關(guān)鍵因素。為了降低煤耗,高硫煤的大量投用就成了氮肥企業(yè)的必然選擇,這就對煤氣脫硫提出了更高的要求,現(xiàn)在脫硫無疑成了合成氨氣體凈化的最關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接決定整個合成氨生產(chǎn)的穩(wěn)定和效益,而目前濕法脫硫系統(tǒng)遇到的最大問題無異于堵塔。
2 脫硫系統(tǒng)堵塔的危害
2.1電耗高
堵塔的直接后果就是整個脫硫系統(tǒng)的壓差升高,就拿我廠的半脫來說,開車初期壓差只有25mmHg,堵塔時能達到130~140 mmHg,羅茨機的電流增加近10A,達到電機負(fù)荷上限,這等于每小時多耗電360kw,相當(dāng)于多增加了一臺羅茨機還不止。另外堵塔后,為保證出脫硫系統(tǒng)的H2S指標(biāo),好多企業(yè)的慣常做法都是加大循環(huán)量,這也會增加一塊電耗。在合成氨的成本組成中,電耗占的比例僅次于煤耗,這對正處于節(jié)能降耗大環(huán)境中的氮肥行業(yè)來說,是個很大的不利因素。
2.2 脫硫效率低
堵塔過程會在填料表面附著一層硫膏,這必然會降低填料的分布效果,最終形成液體偏流,氣液接觸面降低,接觸時間縮短,影響脫硫效率。
2.3 設(shè)備維護工作加重,檢修頻繁
脫硫維修本來就是個又脹又累的行當(dāng),平時人員流失就比較嚴(yán)重,堵塔后更造成憋泵,用于密封的填料很容易打飛,嚴(yán)重時必須將進出口閥門全部關(guān)死,才能加進填料。另外,為了保證脫硫效率,加大循環(huán)量還會造成出口閥芯和管道沖刷腐蝕嚴(yán)重,這將大大縮短泵的使用壽命。有的合成氨廠,因為壓差大,造成的系統(tǒng)停車檢修,多則兩三個月一次,大大影響了系統(tǒng)的聯(lián)運。
2.4 煤氣阻力大,產(chǎn)量上不去
堵塔必然導(dǎo)致通過凈化工段的煤氣輸送不暢,影響壓縮機的打氣量,最終影響的是綜合氨的產(chǎn)量?,F(xiàn)在的合成氨企業(yè),利潤空間較小,大多憑產(chǎn)量來維持正常生產(chǎn)運行,同時維持高產(chǎn)量,也是降低成本的一個途徑。
2.5 輔料消耗高
堵塔必然造成氣速提高,很容易將脫硫液帶出塔;還有就是好多廠家在堵塔后,為了保證后工段的H2S含量,只好以提高脫硫液成分做權(quán)宜之計,這些都會增加輔料的消耗。
2.6 存在安全隱患
如果因脫硫塔堵塔,造成羅茨機出口壓力不斷升高,極易造成羅茨機掉閘,如果不及時關(guān)閉出口,將導(dǎo)致羅茨機倒轉(zhuǎn),嚴(yán)重時可能將整個羅茨機打爆。另外,頻繁的增減泵,頻繁的檢修,必然增加不安全因素,影響安全生產(chǎn)。
3 導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)堵塔的原因
(1)脫硫系統(tǒng)的指標(biāo)控制。
(2)氣溫低時在液相加熱。把這一項單獨列出,是因為這是現(xiàn)在氮肥企業(yè)的普遍做法,或許是沒有辦法的辦法,或許是還沒有認(rèn)識到這樣做的危害。
(3)脫硫塔內(nèi)件的選擇。
?。?)沒有選擇合適的脫硫劑。
?。?)再生效果差,貧液中硫含量高。
?。?)硫回收的質(zhì)量。
?。?)前工段的除塵效果。
4 防止脫硫系統(tǒng)堵塔的應(yīng)對措施
4.1 嚴(yán)格控制各項工藝指標(biāo)
溫度是脫硫系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵因素,溫度低了液體粘度大,脫硫效果差,溫度高了副鹽生成多,也不利于H2S的吸收。有人做過試驗,只要脫硫液溫度高于45℃,特別是Na2S2O3和Na2SO4的生成率會直線上升。而且再生溫度過高時,再生槽虛泡嚴(yán)重,硫顆粒聚合和浮選困難,致使貧液中懸浮硫逐步升高。一般脫硫溫度應(yīng)控制在38℃~~42℃為宜,最低不低于35℃,最高不能高于45℃。
pH值也是化學(xué)反應(yīng)的一個重要因素,脫硫反應(yīng)同樣要嚴(yán)格控制再生液的pH值,一般要控制在8.2~8.8之間,生產(chǎn)中盡量避免pH值高于9.0。當(dāng)溶液的pH值大于9.2時,副鹽的生成率也會直線上升。
脫硫液的主要成分,則要根據(jù)生產(chǎn)工藝及時調(diào)整,同時嚴(yán)格控制脫硫液中的懸浮硫和副鹽含量。
4.2 合理的提溫手段
好多企業(yè),特別是北方的企業(yè),為了在冬季氣溫低時提高脫硫液溫度,慣常的做法是給脫硫液加個蒸汽加熱器,直接用蒸汽將脫硫液加熱。還有一些企業(yè)是在再生槽底部增加蒸汽盤管或直接通入蒸汽。我廠原先也是這樣做的,2010年我們在脫硫塔煤氣進口管上,加了個蒸汽夾套,用蒸汽加熱煤氣,效果不錯,如果熱量不夠還可以在煤氣管上直接通入蒸汽提溫。





