半水煤气脱硫系统硫堵浅析.doc

半水煤气脱硫系统硫堵浅析

1.概述：
近年来无烟煤供应紧张，使用高硫煤的厂家较多，半水煤气中硫化氢也不断升高，硫化氢含量高（一般0.5—10g/Nm3），若采用干法脱硫，脱硫剂硫容低，使用寿命短，脱硫剂的使用空速均要求较低，一般在300—700h-1，最大不超过1000h-1，半水煤气脱硫需用的设备多、投资大、占地面积多，更换脱硫剂的劳动强度和费用大，部分脱硫剂对地下水质污染严重，对于能再生的脱硫剂其成本居高不下，因此干法脱硫一般只适用于进口硫化氢≤120mg/Nm3的脱硫，因此干法脱硫不是变换气脱硫的最佳方法。而脱硫通过优良的脱硫塔内件和优质的、高硫容的脱硫液，既能减少系统循环量节约电耗，又能通过大气量、高硫化氢的气体，无堵塔、低阻力、长周期运行、降低成本的良好效果。
但是在半水煤气湿法脱除硫化氢中，由于种种原因仍有一些企业或重或轻地发生硫堵，尤为严重者停车处理，严重地影响企业生产的正常运行和经济效益的提高。分析其硫堵的常见现象一般有脱硫塔堵、清洗塔堵和再生塔堵及其它因素引起的堵塞；探讨其发生的原因一般有设备存在问题、脱硫剂质量、生产操作管理因素和工艺技术等原因；为防止脱硫系统堵塞，现对影响因素及有关措施进行技术分析探讨，以达到引玉之目的。
2.半水煤气脱硫的一般工艺流程：
2.1工艺流程：由煤气橱出来的半水煤气经洗气塔降低、除尘后，进入静电除尘器进一步去除煤焦油等杂质，再经风机提压后送入脱硫塔底部气体分布器分布后，气体自下而上和脱硫液逆流接触，经填料吸收硫化氢后从塔顶出来进入脱硫洗涤塔下部，气体自下而上和脱硫洗涤液逆流接触，除去气体中的少量夹带物后进入压缩机一段入口。
从贫液槽出来的脱硫液经贫液泵加压后，送入脱硫塔上部，从上而下和气体逆流接触，在塔底部缓冲后经富液泵加压后送入脱硫再生塔喷射器，在喷射过程中和喷射器带入的空气中的氧分别在喉管和扩散管中反应脱硫液大部份进行再生，并从喷射器底部出来，脱硫液依靠压力的变化，从塔底部自下而上继续和空气中的氧反应进行再生，
2.2脱硫工序的一般设备结构情况：
2.2.1一般脱硫塔的结构：

3.脱硫塔引起的堵塞原因：
3.1对脱硫的基础认识：
3.2.1.脱硫的主要反应过程如下：
3.2.1.1.吸收
Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS
3.1.1.2.析硫（硫氢化钠与偏钒酸钠反应生产焦钒酸钠，并析出单质硫）
2NaHS+4NaVO3+H2O=NaV4O9+4NaOH+2S↓
3.2.1.3.氧化
NaV4O9+2TQ+2NaOH+H2O=4NaVO3+THQ
（醌态栲胶）（酚态栲胶）
NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
3.2.1.4.再生
2THQ+1/2O2=2TQ+H2O
3.1.1.5.副反应
2NaHS+2O2=NaS2O3+H2O
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
Na2CO3+HCN=NaCHS
2NaCN+5O2=Na2SO4+CO2↑+SO2↑+N2↑
副反应消耗了Na2CO3,降低了溶液脱硫的能力，使溶液的活性下降，因此生产中应严格控制副反应。
3.2.2.通过上述化学反应可以看出：脱硫岗位是一个化学反应复杂，影响因素较多，对合成氨生产各工序的设备、工艺起到较为重要的作用，也是化肥生产企业在煤碳价不断猛升、质次货紧，生产成本不停上涨的情况下，通过优化指标，开辟高硫煤的使用，降低合成氨生产成本的一条途径。但是一些企业并没有从实际运行的复杂反应和带来的经济效益观点去看待脱硫工段，而采用传统的认识：脱硫是一个压力不高、设备不多、流程不复杂、对企业生产稳定、经济效益影响不大、要求不高的岗位，因此在操作人员配备上，主要以文化程度不太高、年龄较大学习其它工段有一定难度的来充实该岗位的操作人员，在运行中出现问题难以及时发现、及早采取措施，待脱硫后硫化氢升高、脱硫系统阻力影响正常运行、运行成本升高等时，只能是亡羊补牢。因此，提高对脱硫重要性的认识，配备文化程度高，责任心强的操作人员，加强工艺技术管理是十分必要的。

3.3填料引起的堵塞：目前广泛采用的100*50、75*50、50*50、50*25等的散装填料，主要有鲍尔环、阶梯环、海尔环等，还有一些企业使用其它型号的规整填料，选用这些填料的目的是为了提高脱硫效果、扩大生产能力、降低生产成本、创造良好的经济效益。而部份企业在填料选择和使用时，对于填料的耐热油度、强度、装填方法、要点掌握不清，要求不严，以致于投入生产运行不久，则因为煤气温度高或脱硫富液因无换热器而导致温度高等原因而使填料变形、或者因填料选择仅注重温度而忽视了强度，在使用中造成破粹、也有的企业为提高脱硫效果，使用了y250等型号的规整填料，装填时没严格其要点，使用后均有发生堵塔的例子。
3.4布液器引起的堵塞：

3.5脱