脫硫系統(tǒng)改造及888脫硫劑的應用
針對國內原料煤緊缺，化肥市場競爭日益加劇的局面，為開拓創(chuàng)新，進一步降低成本，提高企業(yè)的經濟效益，決定對公司現有部分工段進行技術改造。其中在脫硫系統(tǒng)改造中，其改造前后及其它情況分述如下：
1、改造前脫硫系統(tǒng)概況
（1）生產運行情況：
改造前共開16機生產，（按M機計，打氣量每臺機36m3/min），半水煤氣脫硫系統(tǒng)開二套（一套φ4000新脫硫系統(tǒng)，一套φ2800老脫硫系統(tǒng)）。
新系統(tǒng)脫硫液的成份是：
Na2CO3，45g/L，Na2HCO3，28g/L，栲膠1.8g/L，釩1.4g/L。
脫硫前H2S在1300mg/m3，脫硫后H2S在50mg/m3。
新脫硫通過的半水煤氣量為12機，開二臺IH200-150-400的貧液泵，二臺IH200-150-400的富液泵。
老脫硫的溶液成份是：
Na2CO3，4.3g/L，Na2HCO321g/L，栲膠1.7g/L，釩1.3g/L。
脫硫前H2S在1300mg/m3，脫硫后H2S在65mg/m3。
老脫硫通過的半水煤氣量為4機，開一臺IS150-125-200，一臺IS200-150-400的貧液泵，開一臺IS150-125-200，一臺IS200-150-400的富液泵。
變換氣脫硫也開二套系統(tǒng)，一套新變換氣脫硫系統(tǒng)為φ2200，一套老變脫系統(tǒng)為φ2000（用φ2000碳化塔改造的）。
新老變脫系統(tǒng)脫硫后H2S均在15mg/m3左右。二套變脫系統(tǒng)同用一個再生槽，變脫再生后的溶液與半脫再生后的溶液同進一個貧液循環(huán)槽，同時二套變脫后分別設有干脫槽（內裝氧化鐵脫硫劑）。
（2）新半脫系統(tǒng)設備一覽表：
脫硫塔
φ4028×14，H=33700mm，填料φ100×100鮑爾環(huán)，分二層裝填，每層高度為8000mm。
清洗冷卻塔
φ3628×14，H=31550mm，內裝φ100×100鮑爾環(huán)91.6m3。
脫硫液再生槽
φ6500/φ5700/5020，H=7500mm。
富液槽
φ5020×10，H=6900mm。
貧液槽
φ5020×10，H=6900mm。
脫硫前靜電除焦油器，處理氣量為
30000～38000Nm3/h。
脫硫后靜電除焦油器
JC-Ⅲ型φ3440×10700mm。
羅茨鼓風機
L93WD-17，打氣量303m3/min，共計3臺
L70×83WD-1，打氣量196m3/min，一臺。
貧液泵
IH200-150-400，Q=400m3/h，H=50m，3臺。
富液泵
IH200-150-400，Q=400m3/h，H=50m，3臺。
溶液釜
J2-1483，φ1100/φ100×3675mm，2臺。
硫泡沫泵
80YW40-15，φ40m3/h，H=15m，2臺。
2、改造內容及改造后生產運行情況
（1）改造的內容：
φ4000半脫塔的改造：
原塔脫硫液分布為耙式分布器，內裝φ100×100的鮑爾環(huán)二層，每層高度為8000mm，層間設有收液裝置。
去年10月份，將塔內填料全部扒出。首先將耙式耙式液體分布器拆出，改裝槽式液體分布器。而后將原塔上段填料支承圈及篦子拆除，新制做了一套填料支承及篦子，變二段填料為三段填料。每層填料段間設有槽盤式氣液再分布器。再是改變所裝填料的規(guī)格型號。上層裝有φ50×50的聚丙烯階梯環(huán)、海爾環(huán)，層高5m。中層裝有φ76×76的聚丙烯階梯環(huán)，層高5m。下層裝φ100×100鮑爾環(huán)，層高4.4m。由于φ4000半脫塔已使用多年，塔體內壁滲透聚積一定數量的硫，改造中需在塔體上焊接液體分布器、填料支承圈等零部件，為防止塔體因硫作用，而焊不牢，我們在塔內壁上需焊零部件的地方，用氣焊進行烘燒，打磨將硫徹底清除，同時采用506焊條進行焊接，保證了焊接質量。
變脫系統(tǒng)的改造：
新制做安裝了一臺φ3800×33000的變脫塔，將原有二套變脫系統(tǒng)去掉，二套變換系統(tǒng)的變換氣都并入φ3800變脫系統(tǒng)。新塔填料分三層裝填，上部裝有φ50×50聚丙烯階梯環(huán)，高度為5m，中層與下層分別裝有φ76×76聚丙烯階梯環(huán)，層高各為5m。塔后新增塔后分離器一臺。變脫泵仍使用原有的變脫泵，只需將泵的出、入口管道進行改造，變脫后的變換氣同進一個干脫槽（去掉了老變換氣干脫槽）。
溶液管路的改造：
將半脫溶液與變脫溶液分開，原半脫液、變脫液同進一個貧液循環(huán)槽。
后重新制做安裝了一臺φ6500/φ5700/5020再生槽，做為變脫再生用，將原來的φ5020變脫再生槽經過簡單的改造，作為變脫貧液循環(huán)槽用。這樣分開，對穩(wěn)定生產起到了積極的作用。
熔硫殘液回收系統(tǒng)的改造：
原熔硫殘液是先放到地下池，經沉淀分離后再用泵將廢液打到高位沉降槽，再由高位沉降槽溢流到富液槽。
由于地下沉淀池及高位沉降槽體積較小，廢液得不到很好的沉淀及冷卻，較高溫度的廢液在富液槽經富液泵打入再生槽。這樣不僅影響了脫硫液的再生，而且易造成脫硫溶液中懸浮硫含量的增高。為了不影響脫硫液的再生，又達到回收熔硫廢液的目的，充分利用了原碳化廢棄不用的母液槽。作法是：廢液放到地下沉淀池后，再用泵將其打到母液槽，在大槽內得到了充分的沉淀、分離、冷卻后，再用泵打到脫硫系統(tǒng)的富液槽。經過這樣一改造，取得了較好的使用效果。
半水煤氣進脫硫塔工藝流程的改造：
原流程是半水煤氣經羅茨鼓風機出口直接進入脫硫塔，這樣煤氣雖經羅茨風機噴水降溫，但到高溫季節(jié)，進脫硫塔的半水煤氣溫度仍高達55～65℃，嚴重的影響了脫硫效果，增加了各種物料的消耗。利用舊設備，改造后作為半水煤氣冷卻塔用，將該冷卻塔安裝在半水煤氣進脫硫塔前，經使用效果良好，在高溫季節(jié)，進脫硫塔的半水煤氣溫度也能控制在45℃以下，對穩(wěn)定生產起到一定的作用。
（2）改造后的生產運行情況：
改造后仍開16機生產，氣量較前有所增加，半水煤氣脫硫系統(tǒng)只開一套新系統(tǒng)（老脫硫系統(tǒng)出入口封死），也能滿足生產的需要，而且同樣的氣量改造前開二套脫硫系統(tǒng)脫硫前H2S超2000mg/m3，脫硫后H2S就無法控制，而現在開一套脫硫系統(tǒng)，脫硫前H2S達2800mg/m3時，脫硫后H2S仍能控制在指標以內，改造后脫硫前H2S1400mg/m3，脫硫后H2S40mg/m3。
變脫系統(tǒng)改造后，將原有二套變脫系統(tǒng)全部停用，所有變換氣都通過φ3800變換系統(tǒng)。這樣減少了遠距離輸送變脫液而消耗的動力，減少了變脫液所用原料的消耗和現場看液位的操作人員，使生產更加穩(wěn)定和操作方便。變脫前H2S70～80mg/m3，變脫后H2S5～10mg/m3。
3、888脫硫劑的使用
自2003年10月大修，對脫硫系統(tǒng)進行改造，于10月底改造完畢，并一次開車成功。至2004年3月份前，由于原料煤嚴重緊缺，特別是春節(jié)前后最為嚴重，所進原料煤中質量存在嚴重問題，致使半水煤氣中H2S忽高忽低，最高達3800mg/m3，最低500mg/m3，同時煤氣中所含雜質較多，給脫硫操作帶來較大困難。
我們雖對脫硫液的成份、再生噴射空氣量等多項指標進行調整，但脫硫效率仍不太高，且懸浮硫逐步增加。3月8日發(fā)現半脫塔出入口壓差在逐步增大（由3月8日前的2kPa到4月20日增加到近5kPa）。
4月12日開始向所用脫硫液中加888脫硫劑。這時半脫塔進出口壓差為4kPa多一點，加888的數量是每天一公斤。方法是：
先將一只大塑料桶放在半脫再生槽頂部，再將桶內放上一桶脫硫液，而后將888脫硫劑投入桶內，通上壓縮空氣進行活化；罨男r后，開始滴加入半脫再生槽，脫硫液出口處。整個加入過程由上白班的操作工與車間工藝主任操作。8點～12點為活化階段，12～16點為滴加階段。加888脫硫劑桶的沖洗由16點接班操作工進行。在加入888脫硫劑的生產過程中，系統(tǒng)壓差沒有明顯的降低。
5月23日尿素系統(tǒng)出現故障，全廠停車。利用停車的機會，將半脫塔下層填料入孔、卸料孔打開（上、中二層未動），把下層填料全部扒出，發(fā)現該填料表層粘結著較厚的一層硫膏。因停車時間較短填料來不及清洗，只好將原來用過的φ100×100鮑爾環(huán)重新裝填于下層。
5月24日開車，25日氣量達到15機，脫硫前H2S1000～1150mg/m3，脫硫后H2S5-10mg/m3，脫硫率在98～98.7%，脫硫塔出入口壓差在2kPa左右。28日氣量為16機，脫硫前H2S1960mg/m3～2050mg/m3，脫硫后H2S15～25mg/m3。脫硫率高達99.3～98.8%。為降低生產成本，在加入888脫硫劑后，就逐步減少了栲膠及釩的使用量。
從5月28日半脫液的成份看，栲膠由原來的2g/L，降至1.1g/L，釩由原來的1.6g/L，降至1.06g/L。
自4月12日在半脫系統(tǒng)使用888脫硫劑以來至今4個多月的時間看，在栲膠脫硫溶液中加入888載氧體催化劑的復合脫硫法，與單獨使用栲膠法相比，硫容大有提高，脫硫效率也有了明顯的提高，同時還可以達到脫除有機硫的目的，充分顯示出了其優(yōu)越的性能。
由于變換工段采用的是中串低工藝流程，半脫后H2S長時間的過低對耐硫低變觸媒的使用不利，從6月份開始減少了888脫硫劑的加入量，由每天的一公斤，減少到0.5公斤。栲膠加入量進一步減少，溶液中栲膠含量由1.1g/L，降到0.93g/L，釩由1.06g/L，降至0.87g/L。脫硫前H2S在1300mg/m3，脫硫后H2S控制在30～40mg/m3。這樣既減少了各種原材料的消耗，又穩(wěn)定了生產，取得了較好的效果。
4、經濟效益分析
改造后，同樣的生產機量，省掉了一套老脫硫系統(tǒng)，因此少開一臺90kWh、一臺75kWh的半脫貧液泵，少開一臺90kWh、一臺75kWh的富液泵，少開一臺200kWh的靜電除焦油器，每天共節(jié)電12720kWh，每kWh電價按0.26元計，每天節(jié)省電費支出3300多元。同時還節(jié)約了溶液制備泵，硫泡沫泵的用電，節(jié)省了操作工人8名，年節(jié)省開支5萬余元。
半脫塔前增加氣體冷卻塔后，純堿的消耗有了明顯的降低，同樣的機量生產，純堿的加入量由原來的每天1000kg，減少到600kg，每kg純堿按1.3元計，每天節(jié)省資金520元。其經濟效益十分可觀。
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