長春東獅科技(集團)有限責任公司
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變脫系統使用888脫硫催化劑總結
發布時間:2022-07-25        瀏覽次數:61        返回列表
 我公司以煤為原料生產合成氨和甲醇的工廠,合成氨2.5萬噸,甲醇3萬噸的生產企業,2006年變脫系統由干法改為濕法脫硫,全系統均由長春東獅公司設計,并一次開車成功,操作壓力2.1Mpa,吸收劑使用純堿,催化劑選用該公司888脫硫劑,由于變換氣脫硫與半水煤氣脫硫不同,特別是2.1Mpa以上的變脫,再生*是不好控制,一是變換氣中H2S含量指標要求遠**半水煤氣,二是運行中壓力遠**半水煤氣。因為這些特點,造成變換氣脫硫在運行過程中會出現一些問題,使變換氣脫硫比半水煤氣脫硫工藝*加難以控制,具體表現是再生槽硫泡沫形成**、脫硫塔易堵、帶液、運行壓力持續升高等方面。如何避免或減輕這些問題的發生,在幾年的基礎管理中,根據自身系統控制特點,有了些自己的經驗體會,愿和同仁真誠交流。

我公司主要設備及工藝條件情況:

    變脫塔:1800x32700,內裝4段填料,V=79m3。

    再生槽:2800x3300x4300,總高9410,V=30.77m3

變脫泵:流量155m3/h,揚程300m

循環槽:3000x4226,V=24m3

氣量:12000  m3/h

進口硫化氫:100~140mg/m3

出口硫化氫:0mg/m3

再生溫度:38~42℃

關于脫硫效率

從開車一來,我公司變換氣脫硫出口H2S指標要求小于5mg/m3,入口一般在140mg/m3左右,實際生產脫硫后硫化氫一直是零,即使堿度很低的情況下,都能滿足生產需求,所以我們變脫后沒有干法脫硫,東獅公司脫硫塔的設計是成功的,即使脫硫前H2S達到300 mg/m3,也能滿足了工藝指標要求。運行幾年以來,這套系統運行穩定,比較得心應手。

關于變脫塔阻力上漲問題

我公司變脫塔采用填料塔,共四段,運行幾年來,基本上變脫塔阻力維持在10-20KPa之間,也曾經有過因為前面因為原始開車原料氣很臟的情況下,脫硫液受到污染,持續十幾天沒有泡沫,阻力達到30KPa以上,但后來經過工藝調整處理,維持了較好的水平,其實日常生產和管理過程中*重要不是脫硫效率問題,應*多考慮填料堵塞問題,如何保證持續溶液持續再生,硫泡沫正常浮選,如何保證塔阻力不上漲,是所有的生產管理者的**工作,我公司幾年來管理的工作**就是保證塔的阻力不上漲。這也是整個合成氨系統穩定的前提,效益的前提,了解到近兩三年來長春東獅公司自主研發的無填料塔QYD傳質內件已在其他很多兄弟廠家運用,效果十分理想,應該是解決變脫塔堵塞的有效和根本方法。

關于富液槽問題

副鹽的產生主要是溶液中HS-與空氣中的O2接觸而氧化反應所產生的,那么在生產控制中就要如何盡量減少脫硫塔出口富液中HS-離子的含量。但要想做到這一點,就必須選擇那些活性好、氧化能力強的催化劑作為脫硫劑。在脫硫塔里,不僅存在硫化氫的溶解吸收過程,同時伴隨HS-離子的氧化過程。HS-離子在塔內氧化越越好,這主要取決于催化劑的氧化能力,好的催化劑能使HS-離子在塔內氧化80%以上。這樣就大大減少了富液在再生過程中HS-離子與空氣的接觸機會,從而也就減少了副鹽的生成機會。在半脫中,盡量減少水煤氣中O2的百分含量,這樣也就減少了在脫硫過程中HS-離子與O2的接觸機會。在脫硫塔出口設置一個富液槽,讓富液進再生槽之前有一個足夠的停留時間,讓富液中剩余HS-離子被繼續催化氧化掉。

我公司由于處理氣量不大,所以沒有設富液槽,隨著生產的運行和體會,如果以后擴產,應該設富液槽,再生槽液面湍流厲害,好容易形成的硫泡沫,相當部分瞬間被打碎,卷到貧液中,以后會隨生產能力的擴大,可以設副液槽,依靠變換氣壓力使副液在閃蒸槽內將大部分CO2馳放后再進入再生槽,壓力可以控制在0.4Mpa左右,利用噴射抽負壓原理將空氣抽入 噴射器內與溶液混合進行氧化反應,考察兄弟廠家變換氣脫硫壓力在0.8MPa以下再生問題都不大,再生槽硫泡沫形成較為理想,說明噴射器工作和再生情況較為正常。但變換氣脫硫壓力在2.1MPa以上時,眼觀再生槽生成硫泡沫就不太滿意,硫泡沫比較**,有時像水泡似的,脫硫富液在減壓過程中,會產生大量CO2,因變換氣中CO2一般較高,這些CO2在變脫塔中被溶液所吸收,設富液槽后,這些CO2在閃蒸槽減壓馳放出很大部分,如果閃蒸槽瞬間停留時間太短的話,脫硫溶液壓力仍會很高,一些夾帶的CO2會在再生槽馳放出來,閃蒸出的CO2可以達到總氣體體積的百分之六十以上,所以設計富液槽的要根據工藝需要,沒有富液槽,會影響了噴射器吸入空氣的量,造成空氣氧化不好,硫泡沫形成**。而且堿耗也會偏高,我們曾懷疑噴射器有問題,催化劑質量有問題,結果都不是,所以我們會在適當時機增設富液槽。

溶液循環量

在脫硫塔操作中,經常碰到因壓差上升變換氣帶液或者為了省電,而人為減小溶液循環量,短時間看確實起到了降低壓差減少帶液的作用,但隨著時間的延長脫硫塔會堵塞的越來越嚴重,溶液循環量也會隨著越減越少,塔的氣液通道變得很小了,只有堵塔一條死路,我們的經驗是溶液循環量不但不能減少,而且在變脫系統減量或停車時加大溶液循環量,越是停車大修前幾天人為的提高888到洗塔的濃度,將脫硫塔內積硫清洗干凈,為后面開車提供條件,設想,長時間停車,不扒塔清洗填料,原來存在于填料中的堵塞物會形成干區,經過一段時間再開車就可能出問題。假如因脫硫塔壓差真的大了,帶液了,又不能加大溶液循環量,可以考慮在脫硫液中加少許植物油,能短時間內將塔內壓差降低,然后瞬間將溶液循環量加大,這樣連續運行一段時間后,可以將脫硫塔內積硫清洗干凈。再有就是在一定的運行區間內,可以通過加減循環量手段破壞塔內氣液分布平衡,主動清洗填料里的少量積硫,防患于未然吧,實踐證明,加大溶液循環量對生產穩定,塔阻力不上漲具有保證作用。

關于總堿度

在保證脫硫效率的前提下,溶液的總堿度越低越好,這樣可以減少副反應的生成率,通過五年來的運行,我公司溶液總堿度基本維持在20-30g/l之間,設備也基本沒腐蝕現象,說明控制得當,副鹽生成率很低。**了很好的經濟效益。

關于再生空氣量

由于處理氣量有限,過大的吹風強度卻會對硫泡沫的正常浮選帶來不利影響。特別是變脫,過大的空氣量會造成液面翻騰較大,硫泡沫層不穩定,硫浮選分離差,且造成懸浮硫高。若空氣量長期過大,會使副反應加快,溶液電位會偏高,。而且,過度氧化還會造成硫酸鈉的升高,腐蝕設備。所以再生槽的吹風強度要適宜。對于噴射氧化再生槽的空氣量來說,在保證硫泡沫的正常浮選的情況下,如果脫硫負荷大,或者溶液質量相對較差,則再生空氣量易大些;如果脫硫負荷輕,或者溶液質量較好,則再生空氣量宜小些。我們的做法是,循環量不變,噴射器開的組數不變,根據生產情況,比如減量生產時,人為控制噴射器空氣吸入量,保證生產,這就是有時處理氣量小了,溶液質量反而不好的了的原因吧。

關于脫硫催化劑

有些個別廠家脫硫催化劑沒有連續使用好,其實存在很大誤區,其實按照公司服務人員的要求正確使用,有問題及時反饋并結合自身系統情況,摸索出佳操作數值,*重要的一點是:888脫硫的運行成本較低,質量穩定,有效程份高,888脫硫催化劑是由多磺基復配而成的酞箐鈷磺酸銨有機金屬化合物為主體的催化劑,屬一元催化氧化法,其特殊的化學結構而具有較強的吸氧、載氧能力。在脫硫過程中不斷地釋放出具有較強氧化活性的原子氧,能迅速將系統中的H2S和部分有機硫化物氧化為單質硫。從而大大提高脫硫效果。另外,888是以鈷為*的高分子酞菁鈷金屬有機化合物,性能穩定,在酸堿介質中不分解,熱穩定行水溶性好,浮選出的硫結晶顆粒大,易分離,從而降低脫硫液的粘度,懸浮硫減少使溶液變的清亮,有利于提高貧液質量及推動脫硫快速進行,增強了自清洗功能,硫磺產率高,在888的催化作用下,在脫硫析硫的同時可以產生多硫化物,而多硫化物又有活化硫的作用,能使單質硫參與多硫化物并析出硫黃的化學反應,使填料中原沉積的,附著的硫鹽逐漸溶脫,瓦解而溶泄出來??善鸬角逑丛O備降低阻力的作用。再有就是888用量問題,我們的經驗是,888催化劑并不是濃度越高越好,特別是工藝波動大時,比如長時間減量生產,含量過高,反而會泡沫**,懸浮硫卻很高,在能保證脫硫效率和再生的情況下,夠用就行,當然也需要根據系統設備情況,在生產實踐中摸索出佳數值,加入過少或者過量都會給生產帶來被動。

關于基礎管理

再好的技術,再好的設備配置,沒有科學的,以人為本的管理都是徒勞。其實在日常操作管理中脫硫卻比其它工序要煩瑣的多,復雜得多。要加強日常管理。從原料氣的凈化做起,比如前工序的清洗塔和油分是否工作正常,進氣溫度是否波動,統計硫磺產量,衡算是否平衡,甚至操作工的心理動態,都應在管理者掌控之中,每個細節都必須放在同等的高度認真對待,任何一個環節出現問題都會影響到整個工況。不以事小而忽略,不以事大而輕浮。要保證合成氨系統生產的穩定的大事,就應該從每時每刻的一點一滴的小事做起,細節決定成敗。
  
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