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东狮DSH高硫容催化剂在兰炭PSA解析气脱硫的成功应用

【作  者】李进晓  张卫东  汪晓梅
(长春东狮科技(集团)有限责任公司   新产品管理中心)
【摘  要】针对煤气中焦油含量高、CO2含量高、脱硫设备与工艺不匹配等因素,利用DSH催化剂解决了副盐增长快、焦化材料消耗高、再生槽没有泡沫等问题。
【关键词】:抑盐  高CO2    硫泡沫   脱硫效率

装置简介 

新疆某公司是煤焦油加工企业,荒煤气脱硫装置由四川某公司设计,根据生产工艺特点及要求,该公司的脱硫装置设置在PSA装置后,脱除的是PSA工段解析气中的H2S,因为解析气中的H2S含量较高,若直接排放或送锅炉燃烧会对周围环境造成污染,所以必须对解析气进行脱硫处理。
脱除H2S后的煤气可以去锅炉作为燃料配煤气燃烧,既解决了环保问题,又使资源得到合理利用。
1、工艺流程简介
(1)煤气流程简介
外界来的荒煤气经加压后依次进入变换和PSA工段,将荒煤气中的H2提纯、浓缩,然后供下工段使用。
荒煤气中的有机硫经变换工段转化成无机硫,与荒煤气中的H2S一起进入PSA工段,并作为解析气与解析出的CO2气体一起去脱硫工段,脱除H2S气体的净化煤气作为燃料送锅炉工段使用。
(2)脱硫液流程简介
脱硫贫液经贫液泵加压输送到脱硫塔顶部与从脱硫塔底部上来的煤气逆流接触,吸收煤气中的H2S气体,吸收H2S后的脱硫液(此时称为富液)从脱硫塔底部经液封进入富液槽,再经富液泵加压通过脱硫再生喷射器进入再生槽,再生的脱硫液(此时称为贫液)经液位调节器进入贫液槽,在脱硫系统循环使用。
(3)硫泡沫流程简介
从再生槽浮选出的硫泡沫自流至泡沫槽,经泡沫泵输送至板框压滤机,将硫泡沫压滤成硫饼,分离出的脱硫液返回脱硫系统进行使用。
2、主要设备配置情况
(1)脱硫塔 1台,∮5600mm,H28m,内装三层轻瓷填料;每层高度4.5米
(2)再生槽 1台,∮9000×10000×11000×8000mm,配备32支自吸式再生喷射器
(3)贫液槽 1台,∮8000×5000 V=250m3
(4)富液槽 1台,∮8000×5000 V=250m3
(5)板框压滤机 1台,F=100m2 油压自动卸料
(6)贫液泵:2台,1开1备  Q=1200m3/h,扬程40米,配套电机功率220KW
(7)富液泵:2台,1开1备  Q=1200m3/h,扬程60米,配套电机功率280KW
3、工艺特点:
(1)解析气中CO2含量高,达到60%(V/V)以上;
附表1:脱硫入口解析气参数

(2)解析气带油严重
尽管进入脱硫系统的煤气经过了变换和PSA工段,但PSA解析气中仍然含有大量的轻质焦油,这些轻油进入脱硫液系统,严重影响到硫泡沫的聚合和浮选,这也是该公司再生槽长时间没有硫泡沫的主要原因;
(3)再生槽大,溶液在再生槽内的停留时间长达30分钟,这是脱硫液中副盐(特别是硫酸钠)增长快的主要原因;
该脱硫装置建成运行近两年的时间里,公司领导也尝试使用过多家催化剂厂家生产的钛氰钴类脱硫催化剂,来弥补设备、工艺带来的不利因素,但一直没有达到良好的运行效果,主要存在如下几方面问题:
(1)纯碱消耗高、副盐增长快:特别是夏季,再生温度高、再生时间长加快了副盐的增长速率,纯碱每天消耗在2吨左右,有时即使大量补加纯碱,溶液的PH值还在8.0以下,脱硫工艺形成了恶性循环,硫酸盐最高达到180g/L,脱硫设备、管道腐蚀严重,设备的跑冒滴漏、大量置换脱硫液等给该公司环保工作带来很大的压力;
(2)再生槽无硫泡沫:由于钛氰钴类催化剂抗油性较差,煤气带来大量的轻油进入脱硫液系统,严重影响到硫泡沫的聚合和浮选,溶液中大量细小的硫泡沫集聚,不但造成脱硫液黏度增加,大量的细小硫颗粒附着在脱硫塔内的填料上,也造成了脱硫塔的阻力上涨,严重影响到脱硫装置甚至全厂的长周期、稳定运行;
(3)脱硫后H2S经常超标:由于脱硫液中的副盐影响导致脱硫效率下降,脱硫系统出口H2S超标,直接影响到锅炉烟气中的SO2指标,公司环保压力大。

使用DSH高硫容抑盐脱硫催化剂装置运行情况及数据

1、投加DSH前脱硫液分析数据(使用钛氰钴类催化剂)

经过考察比较,该公司选择了与东狮公司合作,利用DSH高硫容抑盐脱硫催化剂来解决以上问题,并于2019年12月份就使用DSH型高硫容抑盐催化剂达成了协议。
在更换脱硫剂过程中,东狮公司派出了技术服务团队及化验分析团队,免费提供操作管理及相关技术培训,现场工程师全程指导DSH高硫容抑盐催化剂的投加及使用,全程跟进催化剂替代过程及整个使用过程的技术服务,做到优化工艺,平稳过渡替代,精准调试服务,确保现有脱硫系统稳定运行并根据现场状况及时调整,收到了满意的效果。
2、投加方案
(1)初始配液方案:
每地槽补入DSH高硫容抑盐脱硫催化剂200Kg,若系统脱硫液多,可以用脱硫液溶解,2天后开泵循环前要求补入DSH催化剂共计3吨,补入纯碱共计15吨。
初始配液指标:DSH催化剂:3g/L,总碱度:≥25g/L
(2)正常生产时补加催化剂方案:
正常补加脱硫催化剂的添加方式为24小时不间断补入系统,用脱盐水或脱硫液溶解DSH催化剂后搅拌均匀滴加到脱硫系统内。
并根据溶液中催化剂浓度和出口硫化氢的变化情况,及时对催化剂的加入量进行适度调整。
正常生产时溶液指标:DSH催化剂:2-3g/L,总碱度:≥25g/L
投加DSH高硫容抑盐脱硫催化剂后,原本自脱硫系统开车两年沒有出现的硫泡沫逐渐形成,脱硫富液中的悬浮硫逐渐增加。
为了更好的处理硫泡沫,优化脱硫工艺,在我公司的建议下,脱硫工段增加了一台板框压滤机,对浮选出的硫泡沫进行过滤。
3、主要运行参数如下 

4、使用DSH高硫容抑盐脱硫催化剂前后明显的效果对比


结论:

实践证明,DSH高硫容抑盐催化剂在该公司的应用是成功的,并且在2020年5月15日通过了验收,根据验收期间脱硫装置运行情况,验收结论为:对照验收各项标准,制氢车间认为长春东狮DSH脱硫催化剂满足使用要求,在脱硫效率、催化剂消耗、纯碱消耗、脱硫塔压降等方面均达到《技术协议》的要求。

使用DSH高硫容抑盐脱硫催化剂解决了该公司煤气中焦油含量高;再生槽没有泡沫;再生槽结构不合理、再生时间长导致的副盐增长快;净化材料消耗高问题;解析气中CO2含量高、硫泡沫难以聚合和浮选等问题,为该公司的脱硫系统稳定、达标运行奠定了基础。

想了解更多脱硫经验、技术,请关注微信公众号:东狮脱硫技术协作网
长春东狮科技(集团)有限责任公司(原长春东狮科贸实业有限公司)为您提供888脱硫催化剂、高硫容脱硫催化剂、沼气、焦炉气等气体脱硫催化剂高炉煤气脱硫技术、各类脱硫设备等
联系电话:0431-84505111
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关键词: 888脱硫催化剂 脱硫技术 脱硫设备 脱硫剂 高硫容



 
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