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焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置中脫硫系統(tǒng)的改造措施

文檔作者：王鑫文檔來(lái)源：臨渙焦化股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月16日
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54 第36卷，第4期
2010年8月
安徽化工
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Vo1．36．No．4
Aug．2010
焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置中脫硫系統(tǒng)的改造措施
王鑫
(臨渙焦化股份有限公司，安徽淮北235139)
摘要：由于凈煤氣質(zhì)量不能保證甲醇生產(chǎn)的要求，造成我公司甲醇生產(chǎn)不穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)老裝置的技術(shù)改造，增加新的脫硫裝置，改善工藝
操作，提高了煤氣的質(zhì)量，滿足了甲醇的生產(chǎn)要求。
關(guān)鍵詞：凈煤氣；甲醇生產(chǎn)；煤氣質(zhì)量
中圖分類號(hào)：TQ546．5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008—553x(2olo)04—0054—02
臨渙焦化股份有限公司為淮北礦業(yè)集團(tuán)與上海焦
化有限公司、南京鋼鐵聯(lián)合有限公司、杭州鋼鐵股份公
司、五礦發(fā)展股份有限公司合資建設(shè)的大型煤焦化企
業(yè)?，F(xiàn)一期生產(chǎn)能力為焦炭220萬(wàn)t／a及甲醇20萬(wàn)t／a，
公司4 X 55孔JN60型單熱式焦?fàn)t及與其相配套的生產(chǎn)
設(shè)備由中冶焦耐工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)建造，甲醇裝置
由東華科技股份有限公司設(shè)計(jì)建造。
我公司于2007年12月建成該裝置并試生產(chǎn)，但是
煤氣質(zhì)量無(wú)法滿足甲醇生產(chǎn)要求，嚴(yán)重制約了甲醇生
產(chǎn)。2008年底公司決定進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)煤氣進(jìn)一步凈
化，增加新的脫硫裝置，以滿足甲醇生產(chǎn)的要求。
1 PDS法的工藝原理
本工藝濕法脫硫采用PDS堿法脫硫， 選用
PDS一600型催化劑作為一種載氧體，和純堿(Na2CO )配
成水溶液(脫硫劑)去吸收焦?fàn)t氣中的H s，同時(shí)HCN
亦被吸收脫除。吸收H s后的富液通過(guò)催化氧化對(duì)溶液
進(jìn)行再生循環(huán)利用。干法脫硫是利用金屬氧化物對(duì)無(wú)機(jī)
硫較好的脫除效果，用廉價(jià)的氧化鐵做為脫硫劑，將焦
爐氣中的H2S脫到≤1 mg／m。，送往下一工序。
① 吸收反應(yīng)。
Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3
Na2C03+H2S=NaHS+CO2 f+H20
Na2CO3+2HCN=NaCN+CO2 T十H20
Fe203+3H2S=Fe2S3+3H2O(干法脫硫)
FeO+H2S=FeS+H20(干法脫硫)
② 析硫反應(yīng)。
NaHS+NaHCO3+PDS(氧化態(tài))=~Na2CO3+s +PDS(還原態(tài))
醌態(tài)=0 酚態(tài)一0H
③ 氧化再生反應(yīng)，還原態(tài)PDS在再生槽內(nèi)被氧化
再生。
PDS(還原態(tài))+O2— Ds(氧化態(tài))+H20
酚態(tài)一0H 醌態(tài)=0
④ 主要副反應(yīng)(氧化還原時(shí)生成復(fù)鹽的反應(yīng))。
NaCN+S= NaCNS
2NaHS+202=Na2S203+H2O
Na2S203+02=Na2SO4+2S
2存在的問(wèn)題
我公司脫硫凈化系統(tǒng)南于設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周，建成后
無(wú)法滿足甲醇生產(chǎn)用氣的質(zhì)量要求。綜合分析各方面影
響因素，發(fā)現(xiàn)存在如下問(wèn)題：
(1)焦?fàn)t煤氣質(zhì)量差。大小爐門更換及修理不及時(shí)，
爐門密封不好，炭化室內(nèi)漏空氣嚴(yán)重，煤氣中的氮?dú)夂?
高?？諝膺M(jìn)人導(dǎo)致?tīng)t頂空間溫度升高，爐頂溫度高又導(dǎo)致
荒煤氣的質(zhì)量和組分發(fā)生改變，萘、CO、CO 、N：成分變
多，CH 、H 含量降低。焦油重組分含量高，粘度大。
(2)脫硫凈化系統(tǒng)無(wú)備用設(shè)施，系統(tǒng)中任何一臺(tái)脫
硫塔f}J現(xiàn)故障，輕則影響脫硫效果，重則影響公司正常
生產(chǎn)。
(3)原有的脫硫塔沒(méi)有設(shè)置捕霧層，容易發(fā)生氣液
夾帶，堵塞煤氣通道。
(4)脫硫液在脫硫塔內(nèi)分布不均，塔內(nèi)存在“偏流”
和“干 ”。再生塔出來(lái)的脫硫液進(jìn)人脫硫塔后，要通過(guò)
旋流板進(jìn)行再分配。因?yàn)樾靼宓慕Y(jié)構(gòu)問(wèn)題，中間位置
易造成脫硫塔內(nèi)溶液分配不均，嚴(yán)重影響脫硫效果。
(5)脫硫液的溫度調(diào)試手段單一，沒(méi)有行之有效的
調(diào)溫手段，無(wú)法保證脫硫液再生恢復(fù)和在合適穩(wěn)定的溫
度下進(jìn)行脫硫。
收稿日期：2010—04—06
作者簡(jiǎn)介：王鑫(1981一)，男，畢業(yè)于安徽工程科技學(xué)院，助理工程師，目前從事焦化生產(chǎn)和管理工作，13856120876，0561—4851826，lhjhwx@163．eom。
王鑫：焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置中脫硫系統(tǒng)的改造措施 55
(6)對(duì)再生塔出來(lái)的硫泡沫，未配置熔硫釜或硫膏
壓濾收集系統(tǒng)，無(wú)法收集硫磺產(chǎn)品，造成資源浪費(fèi)。
3改造措施
通過(guò)對(duì)焦?fàn)t煤氣制造甲醇的企業(yè)調(diào)研得知，所有的
焦?fàn)t煤氣都經(jīng)過(guò)預(yù)處理，煤氣質(zhì)量才能達(dá)到較好的指
標(biāo)。我公司通過(guò)比較，確定實(shí)施如下工藝技術(shù)改造方案
以完善焦?fàn)t煤氣的凈化：
(1)在氣柜北側(cè)新增加1套低溫水洗滌系統(tǒng)，從常
壓脫硫來(lái)的焦?fàn)t煤氣經(jīng)過(guò)洗滌塔進(jìn)行再次洗滌。洗滌塔
分為上下兩段，上段采用18~12的低溫水洗，洗滌大部分
萘、苯、焦油和塵等，下段采用空塔噴淋常溫水洗，以洗
掉焦?fàn)t煤氣中的灰塵，然后送進(jìn)焦油回收裝置。洗滌塔
直徑為4．8m，上段填料為對(duì)邊距220mm、高50mm．的七
連環(huán)陶瓷填料，層高7m，下塔采用空塔。
(2)增加脫硫塔1臺(tái)、脫硫反應(yīng)槽1臺(tái)(容積
300m，)，確保系統(tǒng)凈化煤氣、脫硫脫氰的效果。
(3)新增加捕霧層和吹掃管。捕霧層設(shè)置在煤氣出
口以下約3m處，采用散堆資質(zhì)拉西環(huán)填料捕集煤氣中
夾帶的脫硫液霧滴，減緩系統(tǒng)堵塞速度；吹掃管布置在
填料層以上500mm處，定期調(diào)節(jié)脫硫液人塔閥門，用脫
硫液沖洗捕霧層，降低系統(tǒng)阻力，延長(zhǎng)使用周期。
(4)改造旋流板結(jié)構(gòu)。為了均勻分配溶液，避免出
現(xiàn)“干區(qū)”，使氣液兩相充分接觸，在各個(gè)葉片間隙處加
定位支撐，保證間隙在流體沖擊下均勻不變形；在
600盲板上均勻布置(b 10小孔36個(gè)，避免其正下方
形成“干區(qū)”。
(5)增加冷凝冷卻器，避免脫硫液溫度過(guò)高而影響
再生和脫硫；在再生塔前脫硫液管線上增加換熱器，控
制脫硫液溫度，進(jìn)入再生塔的脫硫液溫度穩(wěn)定在30cc
左右，保證再生效果。
(6)新增板框壓濾機(jī)系統(tǒng)。硫泡沫從再生塔頂擴(kuò)大
后自流進(jìn)泡沫槽，經(jīng)泡沫泵送人板框壓濾機(jī)，濾后清液
返回反應(yīng)槽循環(huán)使用，硫膏定期卸下裝袋外售。
4 注意事項(xiàng)
(1)煤氣中氮?dú)夂窟€比較高，氮?dú)獾拇嬖趯?duì)甲醇
的合成和煤氣量影響很大，現(xiàn)正在積極研究新的配煤方
案，以降低煤氣中的氮?dú)夂俊?
(2)脫硫中催化劑必須定量連續(xù)加入，避免反應(yīng)槽
內(nèi)硫泡沫的影響，保證催化劑順利進(jìn)入溶液里。
(3)硫泡沫系統(tǒng)通道一定要保證暢通，尤其是再生
塔擴(kuò)大部區(qū)域溢流的暢通。
5 效果評(píng)價(jià)
所有新增裝置自2008年10月投入運(yùn)行至今，凈煤
氣的工藝指標(biāo)大大提高，解決了甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)的被動(dòng)局
面，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
(1)煤氣預(yù)處理后，煤氣的質(zhì)量得到了根本性好
轉(zhuǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(2)由于凈化后煤氣中總硫含量<0．1ppm，完全能
滿足甲醇轉(zhuǎn)化原料氣的質(zhì)量要求，大大延長(zhǎng)了催化劑的
使用壽命。
(3)由于煤氣凈化度高，焦?fàn)t煤氣壓縮機(jī)檢修次數(shù)
大大減少，基本沒(méi)再發(fā)生焦油粘連及結(jié)焦情況，壓縮機(jī)
的運(yùn)行周期也延長(zhǎng)至50天以上，大大降低了維修費(fèi)用
和勞動(dòng)成本。
(4)甲醇產(chǎn)量大大提高，徹底改變了甲醇事故多、
問(wèn)題多、停車多的“三多”局面?？?
The Im provement M easures of the Coke Oven Gas Desulfurization System in M ethanol Plant
WANG Xin
(Linhuan Coking Joint—stock Co．Ltd．，Huaibei 235 1 39，China)
Abstract：Since the quality of net gas production can not guarantee requirements of methanol production，our company
methanol production was always instable．Through the technological improvement of the old equipment，add new
desulfurization equipment to improve the previous process operation，made the quality of gas meet the methanol
production requirements．
Key words：net gas；methanol production；gas quality

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