煤气湿式碱法脱硫系统的工艺改进与提升
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摘要：针对煤气湿法脱硫阻力大、脱硫效果差的现状，进行煤气脱硫系统的工艺改进与提升，改造煤气预冷塔、增加管式吸收器、更换脱硫塔填料，从而提高脱硫效率，达到煤气净化的目的。
关键词：湿法脱硫;碱法;氨法;工艺;改进;提升
1前言
山东盛阳集团有限公司拥有2×55孔5.5米捣固焦炉一座以及相配套的化产同收系统，整个装置于2012年10月份建成投产。2014年5月份，公司响应环保号召，在焦炉上新上M型导烟车配套高压氨水除尘技改项目。高压氨水的使用，使得煤气净化系统的煤气量南原来的56200m3/h提高到64800m3/h。煤气量的增加，使得煤气初冷器、电捕焦油器以及脱硫前预冷塔处理能力明显不足。在此条件下，进入脱硫塔的煤气温度居高不下，导致其氨在脱硫液中作为碱源时存在严重不足现象，为有效降低煤气中硫化氢含量，盛阳集团煤气脱硫系统采用纯碱作为补充碱源的湿法脱硫工艺。
纯碱为碱源的湿法脱硫系统，能够保证煤气溫高情况下脱硫所需的碱度，但是增加了煤气脱硫运行成本，没能很好的利用煤气中的氨为碱源;况且在煤气温高情况下，副盐产生率增加，脱硫效果不尽人意。为此，盛阳集团联合山东英翔环保科技有限公司对煤气脱硫系统进行了工艺改进与提升。
2工艺改进
2.1煤气前处理与输送系统改进与提升
首先清洗煤气初冷塔，将管程内循环水带来的结垢、堵塞消除，提高初冷塔的换热效率，进一步降低煤气初冷后的温度。其次清洗煤气管线，从气液分离器后到鼓风机进口的负压管线以及鼓风机出口到洗脱苯系统的正压管线全部进行了彻底清洗，将煤气管线的沉积物清除，从而减少煤气输送的阻力，降低鼓风机对于煤气的温升。再次加大电捕焦油器的处理能力，提高煤气在电捕中的停留时间，尽可能的降低电捕焦油器后煤气中焦油、杂质含量，从而优化脱硫液系统，减少脱硫系统的煤气阻力。
2.2脱硫系统的工艺改进与提升
2.2.1预冷塔的改进
原来煤气预冷塔是一个横管冷却塔，由于换热面积小，没能及时清洗，因而换热效果差，且阻力大。本次的改进将间冷的横管冷却塔改为顺流直喷式直冷塔。将原来预冷塔内横管切割清除后，安装经英翔公司进行设计计算的喷头，煤气与喷洒降温液顺行并流，在煤气出口段增设旋流分离器，将煤气与喷洒液进行有效分离后进人管式吸收器。原来横管预冷塔采用的是循环水降温，煤气系统喷洒氨水进行杂质捕集，喷洒的氨水循环一段时间后输送至机械化氨水澄清槽。改进后，喷洒降温液直接采用经过宽流道换热器降温的脱硫贫液，降低煤气温度的同时，进行煤气中硫化氢的初步脱除。
2.2.2管式吸收器的增设使用
管式吸收器是本次脱硫系统工艺改进与提升的关键设备，英翔公司充分利用盛阳集团脱硫工段现场紧凑布局的有限空间，在煤气预冷塔与脱硫塔和工艺外管廊中间设计增加了一台管式吸收器。管式吸收器采用脱硫贫液分三段对煤气进行抽吸喷淋，一段对煤气进行对冲喷淋的结构形式，经精确计算设计和严格角度安装的气液双喷式雾化吸收器能够将脱硫贫液很好的“雾化”提高了液体分散比表面积，增加了脱硫贫液与煤气的有效接触，从而了保证了管式吸收器内硫化氢的脱除效果。煤气在管式吸收器足够的滞留时间，增加了气液分离的空间，保证了管式吸收器除脱除煤气硫化氢这一主要作用外的另一个辅助作用，那就是气液分离的作用。管式吸收器截面积小，所需循环量较低的情况下可以达到较高的喷淋密度，同时采用三层抽吸喷淋，将气液相顺向抽吸设计巧妙的消除了运行阻力，该处基本处于无阻力运行状态，大大降低了系统运行电耗。
2.2.3脱硫塔的改造与提升
煤气中夹杂的煤粉、焦粒等杂质造成原有脱硫塔轻瓷填料的堵塞，使得脱硫阻力增加，脱硫效率下降。为此，本次脱硫系统工艺改进与提升中将脱硫塔填料进行了更换，由于管式吸收器的使用减少了脱硫塔的脱硫负担，因而本次轻瓷填料更换使用的是孔径更大的填料，虽然填料比表面积减小了，但是也减少了堵塞的几率，同时降低了运行阻力，能够保证长周期的运行。
3改进与提升后效果
盛阳集团脱硫系统在工艺改进与提升前，系统阻力为5-7kPa，脱硫后煤气中H2S含量在1500mg/Nm3左右。由英翔公司进行系统工艺改进与提升后，系统阻力下降到2-3kPa，脱硫后煤气中H2S含量稳定在500mg/Nm3以下，达到了改进与提升的效果要求。
4后续改进提升计划
机侧地面除尘站的投用，能够很好的解决焦炉机侧推焦、装煤过程中烟尘的逸散，这样就能适当降低目前在用高压氨水的压力，从而减少煤气中煤尘、焦粒的带入，减少电捕焦油器的工作荷载，降低初冷塔后的煤气的温度。如果入脱硫塔煤气温度能够很好控制后，将以纯碱为碱源改为以煤气中氨为碱源进行脱硫是下一步脱硫系统改造和提升的重点。诚如是，则每年光碱源节约费用近1000万元，还相应减轻了职工的劳动强度，何乐而不为呢！
5结语
环保形势越来越严峻，燃用焦炉煤气后废气排放标准越来越严格，因而，在煤气净化阶段尽量降低煤气中H2S的含量，对于减轻后续燃烧后废气中S02的脱除压力意义重大。煤气湿法脱硫系统，除去煤气预冷、脱硫之外，脱硫液的再生和硫磺的生成以及脱硫液副盐提取都关系和影响到脱硫系统的效率，因而盛阳集团脱硫系统的改造还有很长的路要走，还有许多工作要做！
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