导航：安全管理网>> 安全论文>> 化工安全论文>>正文

变脱后串联干法脱硫的技改总结

文档作者：李洪文徐向东任殿荣文档来源：山西兰花煤化工有限责任公司山西科灵催化净化技术发展公司		点击数：	更新时间： 2024年08月29日
下载地址：点击这里	文件大小： 626.26 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：626.26 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：大型AZF工艺生产磷复肥装置尾气洗涤技术…

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

1 概述
在以煤为原料、以传统固定床间歇气化法生
产合成氨的厂（包括尿素厂和尿素联醇厂），脱硫
净化过程多采用如下工艺：
造气→ 碱法一次脱硫→ 压缩→ 变换→
碱法二次脱硫→ 干法粗脱硫→ 脱碳→
干法精脱硫→去后工序。
无论采用何种脱碳工艺，经干法粗脱硫后残
余的硫化物绝大部分将会转移到脱碳工序解吸所
得到的二氧化碳气中。为了保证尿素系统正常生
产，通常还会在CO2进入尿塔之前设置干法脱硫
装置。
因此这类化肥厂通常有三处甚至更多的干法
脱硫装置，由于脱硫装置“点多面广”，设备投资
大，脱硫剂装填量大，品种繁杂，管理分散，更换频
繁且往往不能按大修周期定期更换，影响正常生
产的情况时有发生。有时为了保证系统不停车，不
得不牺牲“局部利益”勉强维持生产，而由此对生
产管理和设备正常运行带来的危害往往是隐性
的，是得不偿失的。
如果能够在变换二次脱硫后实现干法脱硫一
步到位，将原料气中总硫控制在0.1mg/Nm3以下，
就能够大大简化干法脱硫过程、减少设备、减少脱
硫剂的品种、减少脱硫剂的装填量和更换次数、减
少因更换脱硫剂的停车时间，进而降低脱硫剂的采
购费用，并降低生产成本，提高企业的经济效益。
2 项目实施方案
山西兰花煤化工有限公司（一期）生产能力为
18 万t/a 合成氨、30 万t/a 尿素，变换过程最初采
用中串低工艺，后改造为全低变，操作压力
3.6MPa，变换气中CO 体积分数一般控制在0.5%
以下。湿法碱液变换气脱硫后串干法脱硫，干法脱
硫后进NHD 脱碳系统，后经氧化锌脱硫剂脱硫后
进入甲烷化系统（现已改造为双甲工艺）。正常情
变脱后串联干法脱硫的技改总结
李洪文徐向东
（山西兰花煤化工有限责任公司山西晋城048002）
任殿荣
（山西科灵催化净化技术发展公司山西太原030024）
摘要简要介绍在原变换气二次脱硫后串联三个干法脱硫塔（利用原有的预脱硫塔、水解塔及精脱硫塔）的技术改造方
案及实施后的运行效果，既省掉了原水解工艺的前后换热器、冷却器，又达到了脱碳工艺对变换气中总硫含量的要求。
关键词变换气干法脱硫技改
Technical improvement summary of tandemdry desulfuration after shift gas
desulfuration
LI Hong-wen XU Xiang-dong
（Shanxi Lanhua Coal Chemical Industry Co.，Ltd.，Jincheng 048002，Shanxi Provice）
REN Dian-rong
（Shanxi Keling Catalytic Purification Technology Development Company，Taiyuan 030024，Shanxi Provice）
Abstract The paper briefly introduces technical transformation plan，tandem three dry desulfuration towers （make use of
origin pre-desulfuration tower，hydrolyzer tower and fine desulfurization tower）after origin shift gas twice desulfuration，and effect of
implement which not only saving front and back heat exchanger and cooler in origin hydrolysis process，but also achieving sulphur
content require in decarbonization technology.
Keywords shift gas；dry desulfuration；technical improvement
2014 年第35卷第1 期氮肥技术25
氮 肥 技 术
况下入干法脱硫系统的变换气量为≤110
000Nm3/h，H2S≤3.0～10.0mg/Nm3（通常为4.0～7.0
mg/Nm3），（COS+CS2）≤1.20mg/Nm3 （ 通常≤
0.50mg/Nm3，其中主要为COS）。要求干法脱硫后总
硫体积分数≤1.0×10-6，满足NHD 脱碳对气体成
分的要求。
原干法脱硫工艺为：
变换气二次脱硫→ 预脱硫塔→ 换热器→
水解催化剂→冷却器→精脱硫→NHD脱碳
→氧化锌脱硫→ 去甲烷化。
CO2在进尿素系统前设脱硫塔，内装活性炭脱
硫剂。
自2004 年8 月原始开车至2008 年5 月，上
述工艺脱硫剂正常运行时间均未超过12 个月，更
换脱硫剂不仅花费大量的资金，而且不能保证系
统正常连续运行，生产管理十分被动。
2008年2月15~16日山西科灵催化净化技术
发展公司对干法脱硫系统气体进行分析检测，具
体数据见表1。
从上述检测分析数据可见：变换气脱硫后硫
化物含量符合工艺指标要求；预脱硫后H2S 略有
下降，但COS 含量却大幅增加（增加的幅度约为原
来的4 倍），而总硫没有明显变化；水解催化剂对
COS 的转化率较低；精脱硫塔出口总硫仍在1.6
mg/Nm3左右，干法脱硫出口总硫已超指标，不能满
足工艺指标要求。
由于干法脱硫位置在HND脱碳之前，且脱碳
之后还有氧化锌脱硫，因此尽管干法脱硫超标，但
经NHD 脱碳和氧化锌脱硫后在短期内尚可满足
甲烷化催化剂对硫含量的要求。
根据分析数据我们认为，原干法脱硫系统设
计存在明显缺陷。比如，在当时的工况条件下，采
用水解催化剂转化有机硫并没有必要；此外，由于
选用了质量较差的普通氧化铁脱硫剂，大量的H2S
在氧化铁脱硫剂上发生水解反应的逆反应，生成
了比进口高3~4 倍的COS，大大增加了水解催化
剂的负荷，最终导致脱硫指标差、脱硫剂更换周期
短的问题。
我们在广泛征求有关人员和专家的意见、反
复论证的基础上，提出如下改造方案：
变换气二次脱硫→ 1# 脱硫塔→ 2#脱硫塔→
3#脱硫塔→去脱碳。
即将原工艺水解催化剂和前后的换热器、冷
却器去掉，原来的预脱硫塔和水解塔分别改造为
1#脱硫塔和2#脱硫塔，这两个塔都装填TGC-3 型
活性炭脱硫剂，将原来的精脱硫塔改为3#脱硫塔，
并改装TZX-1型多功能净化剂。这样在前面两个
塔内即可把H2S 脱除干净，并可脱除部分有机硫，
3#脱硫塔将剩余的各种有机硫脱除干净，达到出
口总硫的体积分数≤0.1×10-6。
3 运行效果
该方案实施并运行后，脱硫系统有关部位气
体中硫含量的检测数据见表2，出口总硫的体积分
数由原设计指标的＜1.0×10-6降低到＜0.1×10-6
（仅为原设计指标的1/10）。正常运行时间由原不
足12个月增加到24 个月以上。自2008年8月投
运至今，分别于2010 年9 月和2012 年9 月更换
两次脱硫剂，且每次仅更换一半的装填量（后面装
填的TZX-1型多功能净化剂使用一个周期后换到
前面继续使用）。
通过改造不仅硫化物指标符合工艺要求，而
且还达到了以下效果。
（1）将干法脱硫系统的脱硫剂更换周期延长
并使其与大修周期同步，减少停车次数，为保障稳
定生产提供了条件。
（2）改造前每年更换一次脱硫剂的费用在70
万元以上，每2 年更换一次水解催化剂的费用约
80万元，每2 年更换氧化锌脱硫剂的费用约70 万
元，折合年平均干法脱硫剂费用145 万元；改造后
各种脱硫剂的费用约为每2 年120 万元，年平均
60万元，干法脱硫系统各种脱硫剂的年平均费用
至少可降低85万元。由于脱碳后净化气中总硫几
乎检测不到，目前运行的双甲（即甲醇、甲烷化）系
表1 干法脱硫系统气体中硫化物检测分析数据单位：mg/Nm3
取气位置
H2S COS CS2
1#样2#样1#样2#样1#样2#样
变脱出口5.98 5.70 0.29 0.20 ＜0.03 ＜0.03
1#氧化铁脱硫出口4.23 4.42 1.44 1.67 ＜0.03 ＜0.03
水解塔出口5.27 5.58 1.133 1.256 ＜0.03 ＜0.03
2#氧化铁脱硫出口0.51 0.46 1.29 1.37 ＜0.03 ＜0.03
26 2014 年第 35 卷
（上接第22 页）一台，通过定期清理过滤网的办法
清除冷却水中夹带的污泥，使进入填料盒的冷却
水保持清洁。
5 结语
通过以上改进措施的实施，填料冷却水压力
由原来的0.16MPa提高到现在的0.80MPa，填料函
冷却后温度降到了60℃以下，填料组件的工作条
件得到改善，填料的工作温度得到降低，填料的运
行周期延长到18 个月以上，解决了公司高压机因
填料冷却差运行周期短频繁检修影响生产的现
状。
（收稿日期：2013-11-18）
统前没有设氧化锌脱硫。
（3）去掉水解后，停用水解前的换热器，每小
时可节省低压蒸汽约4.5t，按全年生产330 天计
算，每年可节省低压蒸汽35 640t。
表2 脱硫系统运行的有关部位气体中硫化物检测数据单位：mg/Nm3
（4）去掉水解后，停用水解后的冷却器，可节
省可观的水资源和动力。
（5）由于将精脱硫出口总硫的体积分数控制
在0.1×10-6以下，可大大减少硫化物对NHD 脱碳
液的影响，NHD品质保持良好，补加量减少。
（6）尿素原料气二氧化碳中总硫含量由以前
的5~20mg/Nm3下降到0.1~0.4mg/Nm3。用于二氧
化碳气脱硫的脱硫剂由以前的6~8 个月更换一次
延长到24个月以上。
4 讨论
（1）采用一步法干法脱硫工艺，选用优质脱硫
剂，有效抑制了劣质脱硫剂在脱除H2S 过程中产
生有机硫（COS）的现象，避免了“重复脱硫”。
（2）将干法脱硫位置选择在变换二次脱硫之
后，一是脱硫负荷相对较低；二是相对于尿素原料
气二氧化碳来说，变换气中CO2分压较低，最大程
度避免了CO2对脱硫的影响，提高了脱硫剂的利
用效率。
（3）由于活性炭系列脱硫剂脱硫过程最终
反应是耗氧的反应，对干法脱硫系统补适量的氧
并选用适当的空压机对系统补氧是十分重要的，
只有这样才能既保证精脱硫后总硫的体积分数
<0.10×10-6 的指标，又不会对后工序带来不利影
响。
（4）目前采用一步法干法脱硫工艺的大型尿
素装置已有3家，均取得了满意的使用效果。
5 结论
（1）采用一步法干法脱硫工艺，彻底扭转了脱
硫不过关的被动局面，为稳定生产奠定了坚实的
基础。
（2）一步法干法脱硫工艺流程简单，运行稳
定，管理方便，操作简便，经济效益十分明显。
（3）选择该工艺时不仅需要对脱硫剂的品种、
装填量进行认真选择和确定，而且对脱硫剂的性
能和物化指标的要求也十分严格。
（收稿日期：2013-10-08）
注：① CS2数据中“/”为未检出。②尿素CO2总硫为进口数据。
取样日期
变脱出口1#脱硫塔出口2#脱硫塔出口3#脱硫塔出口尿素CO2
H2S COS CS2 总硫②
① H2S COS CS2
① H2S COS CS2
① H2S COS CS2
①
2008-09-19 4.87 0.26 / 0.13 0.09 / 0.02 0.04 / / 0.01 / 0.08
2009-01-21 6.25 0.38 / 0.21 0.14 / 0.04 0.07 / 0.02 0.03 / 0.09
2009-06-12 5.64 0.32 / 0.19 0.11 / 0.02 0.05 / 0.04 0.02 / 0.14
2009-10-28 6.77 0.41 / 0.23 0.12 / 0.05 0.06 / 0.01 0.03 / 0.19
2010-01-27 5.74 0.39 / 0.31 0.15 / 0.10 0.08 / 0.04 0.03 / 0.23
2010-06-23 5.29 0.42 / 0.35 0.22 / 0.03 0.19 / 0.02 0.08 / 0.27
2010-10-15 4.93 0.29 / 0.05 0.13 / / 0.08 / / 0.02 / 0.06
2011-03-19 6.14 0.31 / 0.18 0.17 / 0.01 0.08 / 0.01 0.03 / 0.09
2011-06-15 5.94 0.47 / 0.27 0.28 / 0.06 0.19 / 0.02 0.04 / 0.14
2011-11-05 6.13 0.42 / 0.32 0.31 / 0.05 0.24 / 0.03 0.05 / 0.21
2012-06-13 5.31 0.38 / 0.34 0.26 / 0.04 0.18 / 0.02 0.09 / 0.28
第1 期李洪文等：变脱后串联干法脱硫的技改总结27

网友评论 more

化工安全论文最新内容

08-29