安化集团净化分公司变换车间常压脱硫系统硫回收装置采用的是连续熔硫釜熔硫工艺，其工艺流程为：脱硫泵抽贫液槽内的贫液打至脱硫塔顶部喷淋而下，与水煤气在塔内逆向接触，在填料表面完成H2S的吸收过程；脱硫富液积于塔底部，经液封进入富液槽，从富液槽由再生泵打至氧化再生槽（液体射流，经喷射器自吸空气），在喷射管内及槽内完成脱硫富液的再生析硫，之后脱硫贫液由脱硫泵打至脱硫塔，溶液循环使用；氧化再生槽上层浮流层的硫泡沫溢流至硫泡沫中间槽，由泡沫泵打至连续熔硫釜进行硫膏加工回收。
1.运行中遇到的问题
（1）脱硫液悬浮硫高，副反应多。由于硫泡沫直接进熔硫釜进行熔硫，熔硫过程中产生大量残液，残液内悬浮硫含量高，且温度髙达110 ℃以上，使副反应加剧、副盐含量高，严重影响脱硫液的成分，不利于溶液的再生；残液中的悬浮硫含量高造成贫液中悬浮硫含量不稳定、偏高（达1.5 g/L，指标≤0.5 g/L），严重影响贫液的质量，从而影响脱硫效果。
（2）氧化再生槽冒槽，残液回收困难。系统在回收残液时，氧化再生槽内反应剧烈，经常出现氧化再生槽冒槽，导致清液槽、地下池、泡沫槽等液位经常处于高限，严重影响氧化再生槽的正常溢流；系统气量在56000 m3/h，溢流硫泡沫量为2.8 m3/h，每天连续熔硫后产生的残液量为19 m3左右，而每天系统最多回收残液9.6 m3，残液回收困难。
（3）脱硫塔阻力显著上升。硫回收长期运行不正常造成脱硫塔阻力高且上涨趋势较快，系统在2013年11月并三机后，脱硫塔压差由3.5 kPa逐步涨至14.28 kPa且持续上涨，最高涨至18 kPa。
（4）硫磺产量低。2014年3月，硫回收系统日均处理气量1320000 m3/h，系统入口平均H2S含量1100 mg/m3，系统出口平均H2S含量1.0 mg/m3，理论上硫磺产量平均1.45 t/d，而实际上硫磺产量却只有0.876 t/d，硫回收率只有60%左右，硫磺产量低。
2.改造措施
针对存在的问题，净化分公司决定在现有连续熔硫工艺基础上增加1台板框式过滤机，通过对现有熔硫釜改造，将整个硫回收装置改成间歇熔硫回收工艺。
具体方案：利用现有的硫泡沫槽及2台硫泡沫泵，直接将硫泡沫打进新增加的板式压滤机，将脱硫液与硫膏分离，硫膏顺着料斗进入改造后的间歇式熔硫釜（熔硫釜内部增加鼠笼式加热管，以增大换热面积），熔出硫磺；过滤出的清液直接接收汇集后利用位差补入系统；从过滤机分离出来的脱硫液分为两路，一路直接进入富液槽，另外一路可与地下池至循环槽管线连接回收至循环槽；熔硫后的少许残液排至地下池，残液冷却后经过滤机过滤后回到系统。
3.改造后的运行情况
项目于2014年4月立项，6月份对现场框架及管道进行设计，9月初设备采购到厂，2014年11月底整个硫回收改造完成。改造完成后，系统运行情况如下。
（1）硫回收效率提高。2015年2月，硫回收系统日均处理气量1676000 m3/h，系统入口平均H2S含量1100 mg/m3，硫磺产量提高至1.843 t/d，硫回收率提高至97%，明显提高，残液量大幅减少，残液经过滤机过滤后全部回收至系统，保证了再生槽的正常溢流。
（2）脱硫塔阻力显著下降。改造后，系统煤气量由56000 m3/h左右增至69000 m3/h左右，脱硫塔压差却由16～18 kPa并有上涨趋势降低并稳定在13～15 kPa。
（3）溶液质量提高，贫液中悬浮硫含量下降明显。改造后，贫液中悬浮硫含量最高只有0.4 g/L，贫液质量得到提高，从而降低了化工原料的消耗，确保了系统的安、稳、长、满、优运行。
（4）缩短了脱硫系统熔硫时间，降低了蒸汽消耗。改造前，熔硫每天至少投运13 h，吨硫磺蒸汽耗3.46 t；改造后，每天熔硫最多投运6 h，吨硫磺蒸汽耗降至0.76 t。
（5）操作简单，生产能力大。操作时只需开启泡沫泵，打开出口阀和过滤机入口阀（硫泡沫不需经加热分层，直接进过滤机进行过滤，减少副反应、副盐产生，稳定脱硫液的成分），过滤机压力达到0.4～0.5 MPa后停运泡沫泵，过滤的硫膏滤饼放至熔硫釜，熔硫釜开蒸汽加热1～2 h熔出硫磺，过滤机可根据硫泡沫量的大小调节入口阀的开度，可连续24 h过滤。
4.效益计算
（1）化工原材料效益。改造减少了熔硫过程中的残液产生量，也减小了对脱硫溶液有效成分的破坏，过滤后将残液中的悬浮硫分离出来，降低了氧化再生槽等的冒槽率，这几个方面都能减少原材料的消耗，月碱耗减少3 t左右，年可节省化工原料费用7.2万元。
（2）硫磺效益。改造后，硫磺产量提高，按硫磺价格384.62元/t、年运行时间330 d计算，硫磺收益年增约11.82万元。
（3）节能减排及环保效益。氧化再生槽、泡沫槽冒槽次数明显减少，残液量减少，系统能够将残液全部回收，降低了系统外排的压力，无需再将残液送往终端污水处理系统；连续熔硫改间断熔硫后，日节省蒸汽约1.5 t，按蒸汽价格100元/t、年运行330 d计算，年节省蒸汽费用4.45万元。
本次系统改造增加1台压滤机，约9万元，折旧按20 a计算，年折旧0.45万元，则改造后合计年增效益约23万元。
综上所述，通过增加板式压滤机和熔硫釜内增加鼠笼式加热器将连续熔硫工艺改造为间歇熔硫回收工艺后，系统硫回收率明显增加，脱硫塔阻力明显下降，脱硫液中的悬浮硫含量恢复正常，蒸汽消耗和熔硫时间等显著下降，值得存在类似问题的硫回收装置企业参考借鉴。
（安化 余志宏 韩霜）