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                        脫硫催化劑脫硫塔清潔方法

                        瀏覽量:  發布時間:2020-04-02

                        1 前言

                        在化肥廠的生產過程中,脫硫塔的堵塔問題是行業的一大難題。脫硫塔的堵塞輕則造成減量生產,重則停車扒塔清洗填料對生產構成嚴重威脅,直接影響企業的經濟效益。自東獅888脫硫催化劑問世以來,脫硫塔堵塔的難題得到了很大程度的緩解,受到了行業內的廣泛好評與認可。目前,在全球經濟普遍不景氣的大環境下,化肥行業為了求生存,求發展,就不得不在降低生產成本方面下功夫。因此,好多企業都適應市場變化,選擇了H2S含量較高,但價格相對低廉的原料煤。這就對脫硫工藝提出了更高的要求,對脫硫塔的內件構造,工藝的合理性,設備的配置,填料的選擇提出了新的要求。如何延緩或防止堵塔是化肥行業和脫硫催化劑生產廠家所面臨的共同課題。

                        2 現狀及脫硫原理

                        目前化肥廠的半水煤氣中的H2S含量一般都在1—?3g/m3左右,有的甚至高達6g/m3以上。以前常用的湍動塔,噴射塔,旋流板塔等已不適應脫除較高H2S的要求,絕大數廠都選擇了填料塔,塔內的填料多選擇如鮑爾環,海爾環、階梯環等傳質面積大的品種。

                        脫硫的過程就是在堿性水溶液中吸收H2S及部分有機硫化物的過程。這個過程都是在填料段中進行的。吸收生成的HS-氧化折硫反應,催化劑輸出釋放02后失活以及對氣體中的HCN、CO2的吸收及O2等物理溶解也是在塔內進行的。

                        以純堿為堿源的水溶液在塔內吸硫的反應如下。

                        H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3

                        液相HS-被氧化生成元素硫同時生成多硫化物

                        888

                        NaHS+O2→NaOH+S

                        在脫硫的過程中同時也存在副反應,這些副反應如不采取切實有效地措施控制對脫除H2S是不利的、同時也增加堿的消耗,如Na2S04的生成物達40%以上時就會對管道設備造成一定的腐蝕。副鹽的生成會使溶液的粘度增大,破壞溶液的合理組分,不利于對H2S的吸收,特別是氣溫較低時各類副鹽在溶液中的溶解度降低時容易折出結晶堵塞形成鹽堵。其主要付反應如下:

                        Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

                        Na2CO3+H2O=NaOH+NaHCO3

                        2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O

                        2Na2S2O3+O2=2Na2SO4+2S

                        2HCN+Na2CO3=2NaCN+CO2+H2O

                        NaCN+Na2S2O3=NaCNS+Na2SO3

                        因此在工藝條件制定的同時也要考慮到有利于抑制副反應生成的指標。

                        3 造成堵塔的主要原因

                        造成堵塔的原因各廠也有所不同,但大多數廠不外乎硫堵,副鹽堵,硫和副鹽堵。這三種原因造成的堵塔888是能清除掉的。除此之外,還存在著其它多種堵塔形式。如機械雜質堵;氣體中夾帶的煤焦油、塵粒、炭粒堵;熔硫殘液回收中帶來的固體硫顆粒堵;填料碎片堵;有的廠家脫硫用自來水、深井水中的鈣鎂離子堵;另外還有用規整填料時捆扎不好,裝填不好而造成的填料倒伏堵;塔內溶液分布器安裝不水平造成溶液偏流;再生效率低,硫泡沫浮選效果差溶液中的懸浮硫高所造成的堵塔;液氣比偏低吸收的單質硫不能隨溶液帶出堵。填料選的直徑偏小,填料的裝填不合理,如有的將直徑不同的填料一同混裝形成堵塔等等。在堵塔的諸多原因中絕大多數都是可控的可調的。

                        4 888脫硫催化劑的清塔機理

                        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。高硫更能顯示其特點優勢。另外,888是以鈷為中心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。同時在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。可起到清洗設備降低阻力的作用。

                        5 清堵注意事項

                        5.1分清原因,對癥下藥

                        只有對堵塔的原因分析清,才能針對堵塔的原因采取針對性的措施。在利用888清塔時,首先要調整好溶液的組份,控制好溫度,檢查噴射器是否有堵塞現象,再生情況是否良好等。

                        5.2 認真觀察,合理調節

                        在用888清塔開始的一段時間,塔的阻力會有波動。有時阻力也會上升,這說明積硫正在移動。當積硫移動到填料的某一段面時形成了一定厚度的積硫,封閉了溶液的下降通道和氣體的上升通道,使得溶液的下降通道與氣體的上升通道變小而使塔阻力上升,當溶液積存到一定的量時,就會沖破積硫的封存面,此時氣、液通道較順暢,積硫跟隨溶液下降而帶出,塔阻力也會隨之有所下降。積硫由上而下周而復始,經過幾個循環,根據各個廠家裝置能力的大小,塔阻力的高低,工藝設備的配置,一般經過15—25天左右塔的阻力都會下降到較為合理的效果。

                        5.3 判斷準確,謹慎操作

                        當塔阻力較高時,如:山東、湖北、棗陽、寧夏、云南、河北等廠的塔阻力都在85mmHg柱以上,除了清塔的時間較長,塔阻力波動頻繁外,一般都在清塔的中后期出現大量的硫泡沫冒槽現象。所謂冒槽即在瞬間大量硫泡沫下泄,再生槽溢流不及從再生槽的觀察窗口或煙筒,噴博而出大量的硫泡沫。此時既是清塔降阻最危險的時刻,也是即將取得成功的時刻。在這時千萬不要調整溶液的循環量,而要讓它一直噴完(為防止富液泵抽空應時刻關注脫硫塔的液位,必要時可開大貪液泵)。時間大約1-3分鐘即可噴完,如果在這時調整溶液的循環量,大量的積硫聚積在塔的底部,容易將溶液出口堵住,而被迫停車。

                        5.4 提供條件,確保效果

                        利用888清塔降阻力是有條件的,它只能對由硫堵和少量付鹽而造成的堵塔是有效果的,而對于其它原因造成的堵塔則是沒有辦法的,只有在檢修時予以清理與調整。在用888清塔降阻力前如使用其他的催化劑時,最好停用,只用888脫硫催化劑。如用栲膠時可減少80%的栲膠用量。同時,888的用量可能要比平時的用量大些,要根據硫泡沫的量和塔阻力的波動情況適當調整888的用量。塔阻力較高時一定要有東獅公司技術服務人員在現場指導。另外,清塔降阻的成功與否歸根結底要看硫黃的產量,如硫泡沫浮選的好時,要積極回收并做好每班硫黃產量的記錄。

                        6 結語

                        清塔降阻是一個系統工程,需要多方面的配合與支持,只要措施得力,就會取得圓滿的結果。清塔降阻不是目的,它只是被動的、無奈的補救措施,而根本的問題要從源頭抓起。要加強日常管理,抓好硫黃的產量,溶液中的懸浮硫要嚴格控制在合理的指標中。正所謂三分技術、七分管理。

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