脫硫工段崗位操作標準終

2021-03-04 03:10:20 字數 5053 閱讀 9985

脫硫工段工藝技術操作標準

1 工藝簡述

本工段是以煤氣中的氨為鹼源,pds(雙核酞青鈷磺酸鹽)為主要催化劑的焦爐煤氣濕法氧化脫硫(hpf法,h是指對苯二酚、p是指雙核酞青鈷磺酸鹽、f是指硫酸亞鐵)。其工藝是:從鼓風工段送來的煤氣,串聯進入兩座脫硫塔,與脫硫塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸,以此吸收煤氣中的h2s、h**。

脫硫後,煤氣經脫硫塔頂部脫硫液捕霧段捕集煤氣夾帶的脫硫液後送入硫銨工段。

吸收了h2s、h**的脫硫液自脫硫塔底部貯槽自流至反應槽,然後用脫硫液迴圈幫浦送至再生塔底部;保持脫硫液溫度比入塔煤氣溫度高3℃左右,同時在再生塔底部經空氣分布器鼓入壓縮空氣,使溶液在塔內得以氧化再生,再生後的溶液於塔上部經「u」型管自流入脫硫塔頂迴圈噴灑脫硫。上浮於再生塔頂擴大部分的硫泡沫利用位差自流入泡沫槽;泡沫槽通過加溫攪拌後,用泡沫幫浦抽送至熔硫釜。經加熱脫水後,熔硫釜排出的清液進入溶液緩衝槽,沉降冷卻後清液溢流進入低位槽。

然後由低位槽液下幫浦送至溶液迴圈槽迴圈使用,少部分由廢液幫浦送至煤場噴灑,硫膏在熔硫釜內熔融後,經熔硫釜放料閥放出後,冷卻裝袋外銷。

脫硫過程中消耗的催化劑要及時補充,根據脫硫液中催化劑濃度的化驗結果適量補充催化劑。催化劑經計量後投入反應槽上方的溶解槽中,加水攪拌充分後,連續滴入反應槽中,減少催化劑不必要的浪費。

由於鹼源不斷的消耗,脫硫液的鹼度會不斷降低,故採用蒸氨工段採出氨汽冷凝形成的濃氨水作為脫硫液鹼度的補充(也可用液鹼作為鹼度補充,系統最初開工時用液鹼作為鹼源配製脫硫液)。

由冷鼓來的剩餘氨水入氨水過濾器,以過濾剩餘中的焦油等雜質,然後進入氨水換熱器與從蒸氨塔底來的蒸氨廢水換熱,剩餘氨水被加熱至98℃進入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸餾,蒸出的氨汽入氨分縮器,用32℃的迴圈水冷卻,冷凝下來的液體入蒸氨塔頂作回流,未冷凝的(含nh3~10%)氨汽進入冷卻器用16℃的製冷水冷卻(或者直接送到硫銨工段做生產硫銨的原料氣),冷凝冷卻成濃氨水送至溶液迴圈槽作為脫硫補充液。塔底排出的蒸氨廢水在氨水換熱器中與剩餘氨水換熱後,溫度降至約70℃進入廢水槽,然後由蒸氨廢水幫浦送入廢水冷卻器用32℃的迴圈水冷卻至40℃左右後送生化處理。

蒸氨塔塔底定期排出焦油進入焦油桶,人工清理外運。

外購來的naon(40%)鹼液由汽車槽車卸入卸鹼槽,用卸鹼槽液下幫浦送入鹼液貯槽,然後由鹼液輸送幫浦連續送入進蒸氨塔的剩餘氨水管道與剩餘氨水混和進入蒸氨塔,調節ph值,以保證固定氨的分解。

使用本工藝後,具有副產鹽類增長速度十分緩慢,硫代硫酸銨和硫氰酸銨可以控制在一定的濃度範圍內,並不影響催化劑的活性,可以不搞副鹽提取的優點;為避免脫硫液副鹽積累影響脫硫效果,可適當排出少量脫硫液送往備煤場噴灑煤層。

2 脫硫工藝原理

2.1以氨為鹼源的濕法氧化脫硫是一種液相催化氧化反應。催化劑在脫硫和再生過程中均有催化作用,催化活性高,且催化劑易溶解於水中,具有較好的流動性,可以避免裝置管道堵塞。

2.2採用氨法脫硫工藝,在吸收h2s過程中可以不外加純鹼,靠煤氣中自身的氨作鹼源,適當補充部分蒸氨濃氨水,可以對煤氣中的h2s、h**等進行較完全的吸收,同時在催化劑的催化作用下,以空氣中的氧氣來氧化吸收液中的nh4hs成為元素硫,從而使吸收液得到再生,迴圈使用。

2.3脫硫過程幾種主要化學反應:

2.3.1吸收反應:

nh3(氣nh3(液)

h2s(氣h2s(液)

h**(氣h**(液)

co2(氣co2(液)

nh3 + h2onh4oh(氨水)

nh4oh + h2snh4hs + h2o

2nh4oh + h2snh4)2s + 2h2o

h** + nh4ohnh4** + h2o

co2 + nh4oh nh4hco3

nh4oh + nh4hco3nh4)2 co3 + h2o

2.3.2催化化學反應:

nh4hs + nh4oh +(x-1)s h.p.f (nh4) 2sx+ h2o

2nh4hs +(nh4)2co3 +2(x-1)s h.p.f 2(nh4) 2sx+ co2 + h2o

nh4hs + nh4hco3+(x-1)s h.p.f (nh4) 2sx + h2o + co2

nh4** + (nh4) 2sx h.p.f nh4**s + (nh4) 2sx-1

(nh4) 2sx-1 + s h.p.f (nh4) 2sx

2.3.3催化再生反應:

nh4hs + 1/2o2 s↓+ nh4oh

(nh4)2s + 1/2o2 2nh4oh + s↓

(nh4) 2sx+ 1/2o2 sx↓+ 2nh4oh

nh4**s h2n—c(=s)—nh2 h2n—c(=hs)=nh

h2n—c(=s)—nh2+ 1/2 o2 h2n—c(c=o)—nh2 + s

h2n—c(=o)—h2n + 2h2o (nh4) 2co3 + h2o 2nh4oh + co2

2.4副反應:

2nh4hs + 2o2 (nh4)2so3 + h2o

2(nh4)2so3 + o2 2(nh4)2so4 + 2s↓

3 工藝特點

3.1脫硫裝置在整個煤氣淨化工藝上放在硫銨、粗苯之前,技術路線合理,流程短而簡單。

3.2利用煤氣中的氨作鹼源,操作費用和生產成本較低,並補充剩餘氨水蒸氨後的氨汽,有效控制脫硫液中氨含量,有利於脫硫效率的穩定。

3.3以pds催化劑,使該工藝脫硫、脫氰效果較好,脫硫效率≥99%,脫氰效率≥75%,具有顯著的社會和環境效益。

3.4形成的硫泡沫與清液易分離,熔硫操作方便,催化劑投加方法簡單,同時在脫硫過程中,副產鹽類增長速度緩慢,可不設副產提鹽裝置。

4 主要技術引數

4.1進脫硫塔煤氣溫度:27-28℃;

4.2進脫硫塔溶液溫度:30-35℃;

4.3脫硫塔最大液氣比:0.33t/nm3;

4.4進再生塔空氣流量:2000m3/h;

4.5脫硫塔阻力:≤1000pa;

4.6溶液ph值:8-9;

4.7催化劑濃度:30-50ppm;

4.8蒸汽壓力:0.4-0.6mpa;

4.9壓縮空氣壓力:0.5-0.6m;

4.10泡沫槽加熱溫度:80-90℃;

4.11熔硫釜夾套內溫度:130-150℃;

4.12熔硫釜釜內壓力:<0.6mpa;

4.13反應槽槽內液位:1/2-2/3;

4.14副鹽總含量:<300g/l;

4.15懸浮硫含量:≤1.5g/l;

4.16脫硫迴圈液中游離氨含量:4—5 g/l;

4.17一塔後h2s含量:<200mg/m3,二塔後h2s含量:<20mg/m3;

4.18脫硫迴圈幫浦軸溫度:<75℃;

4.19脫硫效率:≥99%;

4.20脫氰效率:≥80%;

5 技術操作標準

5.1迴圈幫浦操作標準

5.1.1正常情況下的操作

5.1.1.

1每小時檢查專案:幫浦出口壓力和軸承溫度、電機工作電流及機殼溫度,幫浦的聲音,溶液溫度和迴圈量,煤氣溫度、壓力等。事故槽、地下槽、反應槽等槽體液位、再生空氣量和空氣壓力。

5.1.1.2每兩小時檢查專案:室外裝置是否漏氣、跑液,遇不正常情況應及時處理,如處理不了應及時匯報,並在不正常情況未解決前要加強迴圈檢查。

5.1.1.3每週定期清掃煤氣水封和捕霧器出口管一次(白班)。

5.1.1.

4白班每天進行催化劑的投放,催化劑的投入方法是:每天根據化驗所得的催化劑濃度計算所需投加催化劑的量。然後投入反應槽上方的溶解槽中加水攪拌,待催化劑完全溶解後,連續滴加入反應槽中以避免系統中催化劑濃度不均勻和催化劑流失,減少催化劑的消耗。

5.1.2脫硫迴圈幫浦的開工:

5.1.2.1啟動前,需檢查管道閥門處於投運前正常狀況,並要檢查軸承和電機裡潤滑油,用手轉動聯軸器檢查轉動是否靈活。

5.1.2.

2啟動前先開啟幫浦的進口閥,開啟幫浦體上排氣閥排盡幫浦體內空氣後關閉排氣閥,關閉壓力表閥,然後啟動電機,當幫浦轉動正常,開啟壓力表閥和進口閥。壓力表顯示正常壓力後,逐漸開啟出口閥直到調節好所需流量。

5.1.2.3注意電機電流、聲音、電機溫度等變化。

5.1.3停幫浦:首先關小幫浦出口閥,關閉電源停幫浦後,再關進口閥;冬天或檢修時應將幫浦記憶體液放掉。

5.2塔操作標準

5.2.1開脫硫塔、再生塔:

5.2.1.1脫硫塔煤氣管水封槽加滿水,煤氣管到水封槽的排液管閥關閉,電捕焦油器已開工且執行正常;反應槽加滿水,脫硫塔底部加水到滿流。

5.2.1.2將再生塔、脫硫塔頂放散管閥開啟,再生塔至脫硫塔「u」型管下部排液閥關上,關上再生塔至泡沫槽閥門;

5.2.1.3開啟脫硫塔及出口煤氣管上蒸汽閥,用蒸汽趕塔及煤氣出口管內的空氣,用脫硫塔頂部放散管的開度,維持脫硫塔內蒸汽壓力在50pa情況下,抽脫硫塔進出口煤氣盲板;

5.2.1.4稍開脫硫塔煤氣入口閥,用煤氣趕塔內蒸汽並同時關閉蒸汽閥,檢測放散管出口處煤氣含氧量合格後關閉放散管閥;

5.2.1.5開啟脫硫塔煤氣出口閥、緩慢開啟煤氣入口閥,慢慢關閉煤氣交通管閥,注意煤氣壓力變化,控制脫硫塔阻力在1kpa以下;

5.2.1.

6當煤氣執行平穩後,反應槽內加工業新水至反應槽2/3液位時,啟動脫硫液迴圈幫浦(幫浦出口流量不能過大),脫硫液經再生塔底部、頂部到脫硫塔頂部、脫硫塔底部返回到反應槽時停脫硫迴圈液幫浦,迴圈過程中反應槽液位穩定在2/3液位高度時可停止加工業新水,正常執行時維持反應槽液位在1/2—2/3範圍內;

5.2.1.7送壓縮空氣入再生塔,在反應槽中滴加催化劑;

5.2.1.8調節流量、壓力、溫度等各項控制引數到最佳狀態;

5.2.1.9開啟煤氣管到水封槽排液管閥;

5.2.2停脫硫塔、再生塔:

5.2.2.1停塔前處理完系統內的硫泡沫;

5.2.2.2開啟脫硫塔煤氣交通管閥,慢慢關閉脫硫塔煤氣進出口閥門,停止送壓縮空氣、停止脫硫液迴圈幫浦;

5.2.2.3短時間停塔可用脫硫塔煤氣出口閥保留幾扣的辦法維持脫硫塔內正壓。

5.2.2.

4長時間停塔且進塔內檢修:應通入蒸汽並開啟脫硫塔頂放散管,用放散管的開度維持塔內蒸汽壓力在50pa情況下,堵上脫硫塔進出口煤氣盲板,將塔記憶體液放盡,然後開大塔頂放散管,用蒸汽清掃塔後關閉蒸汽閥,開啟塔上人孔通風,塔內取氣樣分析合格後,方可進塔內檢修。

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