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两段式发生炉煤气湿法脱硫工艺

2022-07-20 00:00:00    来源:    点击:450    喜欢:0


目前我国油、气资源尚不充足的条件下,我国现有的各种类型的煤气发生炉在20000台以上,有常压固定床炉,约占98%;也有加压固定床炉、流化炉和气流床炉,约占2%。两段式煤气发生炉冷净化煤气站这种工艺在国外50年代就用于生产,意大利IGI公司、美国福斯特.惠勒公司(Foster Wheeler Enegg limlited)F.-STOLC、法国LGI公司是煤气发生炉生产行业三大制造商。


国内60年代初就对两段式煤气发生炉进行了试验研究工作,并在80年代全部吸收和国产化,现在使用的两段式煤气发生炉是引进、吸收后的完全国产化煤气化工艺,此工艺是当今工业化生产最为广泛的气化技术。该技术包括气化、余热回收、间接风冷、间接水冷、煤气净化系统。此工艺目前非常成熟,在国内陶瓷、玻璃、耐火材料、氧化铝、有色金属、钢铁行业作为燃气已使用了20多年的时间。同时配套相应的环保设备脱除煤气中含有的硫化氢,燃烧后达到环保要求是未来主要的发展趋势。


发生炉煤气脱硫应用基本情况:


在煤气发生炉行业中,常用的脱硫系统分为三类:干法脱硫、煤气湿式氧化法脱硫、烟气脱硫。从近几年的实际应用来看,干法脱硫与烟气脱硫是用户选用最多的工艺,这两个脱硫工艺初次投资成本较低,但存在维修更换脱硫剂频繁,运行成本高、使用寿命短,净化度低,造成二次污染等缺陷。煤气湿法脱硫工艺经过不断的改进、整合,逐渐为用户接受,在满足环保要求的情况下能降低劳动强度,提高效率,且能保证长期连续稳定运行。煤气湿法脱硫的工艺中,888法脱硫以稳定,效率高,不堵塔,使用简单方便被广大用户普遍认可。我们选择了长春东狮科技(集团)有限责任公司的888湿法脱硫剂及湿法脱硫技术作为发生炉煤气的脱硫配套。


工艺如下:


来自煤气发生炉区域经过除尘(焦)、降温后的煤气含硫化氢约550到3000mg/Nm3,温度:35-50℃,压力:8-15Kpa,进入洗气塔对煤气进行预洗涤,经过洗涤过后的煤气温度:40度左右,进入脱硫塔与塔顶喷淋下来的脱硫溶液逆流接触吸收H2S,高硫化氢含量配置选择两级脱硫,使出塔气中H2S降到50-80mg/Nm3以下。


吸收H2S后的脱硫富液,从脱硫塔底部排出后,进入富液槽,由富液泵升压,经喷射器喷入再生槽,在槽内进行再生,再生所用的空气由喷射器引入。再生后的贫液经贫液槽和贫液泵送至脱硫塔回用,再生空气从再生槽顶部放空。


从喷射再生槽中浮选出来的硫泡沫自流至硫泡沫槽硫与溶液分离,由硫液泵送到过滤机中进行过滤,溶液流入富液槽中,回到系统循环,硫磺膏从压滤机中滤出,滤除后的单质硫储存在阴凉通风的地方,存量达到一定量后出集中无害化处理。


脱硫应用实例及常见问题:


以2013年承建并于2014年年初投产的山东某公司为例:


系统主要工艺技术参数如下:


煤气入塔量:20000Nm3/h


煤气入塔压力:8kpa


煤气入塔温度: 35-45


煤气入塔硫含量:1000-550 mg/Nm3


888脱硫剂消耗量:500到1000g/d


脱硫后的硫化氢含量:50-80 mg/Nm3


脱硫效率:95%


常见问题:


1、入脱硫塔煤气温度控制


煤气发生炉产生的煤气,经过除尘、换热、风冷器、间接水冷降温后,温度一般在40-60摄氏度,冬季可在40度左右,夏季会达到50度以上。


在实际操作过程中需控制入塔煤气温度保持40摄氏度左右,这就要求加压后的煤气必须采取降温措施,在煤气入塔前增设煤气预洗涤冷却器,用水量40t/h,建立洗涤循环水池容积200立方,自然冷却。确保入水温度不高于38度,出水温度低于45度,冷却水循环使用。


2、入脱硫塔焦油、灰尘控制


按实际操作经验,一旦煤气净化区除焦油设备不能正常运行,出站煤气含焦油量增多后,直接导致脱硫溶液再生效率低下,影响硫泡沫的形成,长期运行还会导致脱硫塔内填料堵塞,进而影响整改工艺的正常运行。煤气中的焦油和灰尘颗粒会在脱硫溶液中形成乳悬液,难以分离,部分会带入过滤机滤除,导致产出的硫膏杂质增多、颜色异常。并降低了888脱硫剂的活性,影响比较明显。


解决方案:


通过不断的反复试验、检测,现在采取的主要控制措施简单介绍如下:


1、通过提高煤气站净化设备的工作效率,加大间冷器冷循环水量,确保经加压机加压后的煤气温度不超45度;


2、改进洗涤冷却器的喷淋系统,采用多层、雾化喷头,对入塔煤气充分洗涤、净化、冷却;增加洗涤循环水池冷却塔,控制入水温度不高于38度。


3、每天定时取样化验脱硫溶液成分,随时掌控溶液情况,针对实际数据并结合用户的整套煤气站、脱硫、用气设备系统的总条件实施配比加药。


当然,在煤气发生炉湿法脱硫的实际应用中,还有很多细节及具体参数没有提及,包括煤气中含硫量的参数等。在本行业中,用户从南到北分布不均,用户所用的煤炭质量良莠不齐,每种煤炭含硫量、气化强度、挥发份的多少不一致,经常出现因为更换不同种煤炭而导致出现出炉煤气温度波动、煤气成分变化等问题,对脱硫系统的正常运行带来了一定影响。


从目前来看,发生炉煤气湿法脱硫是大势所趋,发生炉煤气湿法脱硫还有继续改进的地方,为了更好的为用户提供合理、安全、可靠的脱硫设备,还需要继续深入研究不断改进优化,为发展脱硫事业和环境保护做出努力。


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