(天脊中化高平化工有限公司,山西 高平048400)
[中图分类号] TQ 113.26+4.1[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)
1 存在的问题
天脊中化高平化工有限公司是年产360 kt合成氨、40 kt甲醇、600 kt尿素的大型煤化工企业。装置自2006年8月投产后,变换气脱硫工序存在脱硫塔经常堵塔、脱硫系统压差大、喷射氧化再生槽硫泡沫少、脱硫贫液中悬浮硫含量高等问题,每月需停车对脱硫塔进行清洗或更换填料,严重影响了系统的满负荷、长周期运行。
2 原因分析
合成氨系统的变换气脱硫工序采用加压栲胶脱硫、喷射氧化再生工艺:来自变换工段的变换气(压力3.25 MPa、温度40 ℃)进入脱硫塔下部,与塔顶喷淋下来的脱硫贫液逆流接触,变换气中的H2S被吸收,出塔气中的H2S含量≤20×10-6,然后进入干法脱硫塔再次脱硫后,出塔气H2S含量≤5×10-6,送入脱碳工段。
从脱硫塔下部流出的脱硫富液经涡轮机组回收能量后进入闪蒸槽,闪蒸出部分溶解的CO2后进入喷射氧化再生槽顶部,喷射并自吸再生空气进行再生,再生后的脱硫贫液进入贫液槽,用贫液泵将其送至脱硫塔塔顶喷淋脱硫。如此循环往复。
通过对系统进行一系列研究分析,发现导致系统不正常的主要原因有以下几点。
(1)原设计采用栲胶法脱硫,在高压脱硫中因栲胶液脱硫效果差、黏度大、流动性差,已不能满足脱硫系统生产的需要。
(2)脱硫系统压力较高(3.25 MPa),在脱硫塔内溶液吸收的CO2量多,在加压闪蒸槽里不能将CO2完全解吸分离,影响再生槽喷射器自吸空气量,从而导致脱硫液再生效果差;脱硫液中的CO2在再生槽内减压释放,导致脱硫液翻滚剧烈,硫泡沫少,脱硫液中的硫单质不能有效地浮选出来,脱硫液中悬浮硫质量浓度最高为22 g/L,最低为5 g/L,远超过工艺指标1 g/L。
(3)脱硫贫液温度高。原设计贫液温度指标为≤40 ℃,实际生产中贫液温度最高达55 ℃,影响了对H2S的吸收和脱硫液的再生,同时导致副反应生成副盐。另外贫液温度高对贫液泵的运行也造成负面影响。
(4)原设计熔硫清液回缓冲槽,由缓冲槽液下泵直接补入贫液槽。因清液中的单质硫、副盐及一些杂质没有经过处理就直接补入系统,导致贫液