KCA法脫硫與888法脫硫的應(yīng)用比較

婁勇，李聰明

(甘肅金昌化學(xué)工業(yè)有限公司，甘肅金昌737000)

KCA法脫硫與888法脫硫的應(yīng)用比較

婁勇，李聰明

(甘肅金昌化學(xué)工業(yè)有限公司，甘肅金昌737000)

介紹了應(yīng)用KCA法脫硫與888法脫硫裝置狀況和使用效果，并對KCA法脫硫與888法脫硫的應(yīng)用進(jìn)行比較，得出了在對高硫氣體脫硫時(shí)，KCA法脫硫具有高效脫硫的能力和顯著的經(jīng)濟(jì)效果。

KCA法脫硫;888法脫硫;應(yīng)用;比較;評價(jià)

甘肅金昌化學(xué)工業(yè)有限公司合成氨系統(tǒng)有四套脫硫裝置，原采用888法脫硫，當(dāng)造氣摻燒高硫煤半水煤氣中H2S含量高時(shí)，888法脫硫能力不足，不能滿足后工序正常生產(chǎn)的要求。2010年我公司采用了KCA法脫硫，并對原脫硫裝置進(jìn)行了改造，取得了良好的脫硫效果。

1 脫硫方法簡介

KCA法脫硫又稱改良栲膠法脫硫，是在堿性溶液中溶入KCA脫硫催化劑配制成脫硫液，對氣體進(jìn)行脫硫。888法脫硫，是在堿性溶液中溶入888脫硫催化劑配制成脫硫液，對氣體進(jìn)行脫硫。兩種脫硫方法工藝流程相同，均為脫硫再生液在脫硫塔內(nèi)吸收氣體中的H2S后，吸收富液送入溶液再生系統(tǒng)經(jīng)氧化再生，再生液送回脫硫塔循環(huán)使用。

2 888法脫硫裝置狀況及存在的問題

我公司采用888法脫硫時(shí)，開四套脫硫系統(tǒng)，分別為Φ2400脫硫塔系統(tǒng)、Φ2200脫硫塔系統(tǒng)、Φ3 000脫硫塔系統(tǒng)、Φ4 500脫硫塔系統(tǒng)。

其中Φ2 400脫硫塔經(jīng)一級脫硫后送后工序;Φ2 200脫硫塔、Φ3 000脫硫塔分別與Φ4 500脫硫塔串聯(lián)經(jīng)二級脫硫后送后工序。

當(dāng)燒高硫煤時(shí)，半水煤氣中H2S含量常高達(dá)1.2 g/Nm3以上，一段時(shí)期以來，888法脫硫，脫硫效率低，僅為92%左右，堿消耗高，達(dá)5 kg/t NH3，脫硫氣中H2S含量高達(dá)80～100 mg/Nm3，給后工序生產(chǎn)造成不利影響。

3 KCA法脫硫裝置改造及脫硫效果

為長期解決燒高硫煤脫硫能力不足問題，2010年4月我公司采用了脫硫能力大的KCA法脫硫技術(shù)，KCA法脫硫系統(tǒng)保留了原脫硫系統(tǒng)的Φ2 400、Φ4 500兩臺脫硫塔，并新上了一套自吸式溶液再生系統(tǒng)，以配套KCA法脫硫溶液再生，增上了脫硫氣分離設(shè)備和脫硫氣洗滌凈化設(shè)備，淘汰了原脫硫系統(tǒng)四套溶液再生系統(tǒng)，使復(fù)雜分散的再生系統(tǒng)簡化集中。

KCA法脫硫投入運(yùn)行后，在半水煤氣H2S含量保持不變的條件下，脫硫效率顯著提高，達(dá)到96%以上，堿耗大幅度下降，僅為2 kg/t NH3，Φ2 400脫硫塔出口H2S含量下降到30～40 mg/Nm3，Φ4 500脫硫塔出口H2S含量下降到20～40 mg/Nm3。

4 兩種脫硫方法工藝比較

888脫硫時(shí)，需開四塔脫硫，且半水煤氣中H2S含量較低時(shí)，可達(dá)到脫硫要求，當(dāng)半水煤氣中H2S含量超過1.0 g/Nm3以上時(shí)，脫硫顯得較為困難，且運(yùn)行設(shè)備多，操作復(fù)雜，維修、管理難度大。

KCA脫硫時(shí)，僅開兩塔就能滿足脫硫之需，特別對高硫氣體有較好的脫硫效果，且原復(fù)雜、龐大的四套再生系統(tǒng)全部停用，運(yùn)行設(shè)備數(shù)量少，操作、維修、管理簡單。

888脫硫時(shí)，溶液循環(huán)量大，廢液排放量多，因而原料消耗高，用電消耗高。KCA脫硫時(shí)，溶液循環(huán)量小，幾乎無廢液排放，因而原料消耗低，用電消耗低。888脫硫時(shí)，溶液的腐蝕性較大，表現(xiàn)為設(shè)備、管道腐蝕較為嚴(yán)重。KCA法脫硫時(shí)，溶液基本沒有腐蝕性，對設(shè)備、管道腐蝕較輕。888脫硫時(shí)，溶液對有機(jī)硫具有一定的脫除能力，故半水煤氣中有機(jī)硫含量較高時(shí)，用888脫硫效果較好。KCA僅對無機(jī)硫具有較高的脫除作用，對有機(jī)硫不具有脫除作用，故KCA對脫除高硫氣體中無機(jī)硫具有較好的適應(yīng)性。另外KCA法脫硫液具有較強(qiáng)的防硫堵能力，因而可實(shí)現(xiàn)大硫容操作，以提高脫硫能力，且脫硫塔不易堵塞。

5 兩種脫硫方法的經(jīng)濟(jì)比較

5.1 原料消耗比較

888法脫硫，平均堿耗5 kg/t NH3，KCA法脫硫，平均堿耗2 kg/t NH3，堿耗下降3 kg/t NH3，按日產(chǎn)400 t合成氨計(jì)，純堿按1 200元/t計(jì)，KCA法脫硫，年純堿消耗節(jié)約費(fèi)用約49萬元。

5.2 原料價(jià)格比較

888脫硫每天消耗催化劑8 883 kg，KCA法脫硫，每天催化劑消耗:KCA 60 kg，V2O52 kg。888 40萬元/t，年消耗量1.02 t，年888消耗費(fèi)用41萬元。KCA 1萬元/t，年消耗量20.4 t，年KCA消耗費(fèi)用約20萬元，V2O512萬元/t，年消耗量680 kg，年V2O5消耗費(fèi)用約8萬元，KCA法脫硫，年催化劑消耗節(jié)約費(fèi)用約13萬元。

5.3 動力消耗比較

888脫硫，動力設(shè)備小時(shí)耗電797 kW·h，KCA法脫硫，動力設(shè)備小時(shí)耗電582 kW·h，因動力設(shè)備負(fù)荷減少，小時(shí)節(jié)電量215 kW·h，按85%運(yùn)轉(zhuǎn)功率計(jì)，年節(jié)約用電量1491240kW·h，按每度電0.3元計(jì)，年節(jié)電費(fèi)用約45萬元。

5.4 產(chǎn)品比較

KCA法脫硫增加脫硫量約50 mg/Nm3，按60 000 Nm3/h半水煤氣計(jì)算，每天增產(chǎn)硫黃0.072 t，年增產(chǎn)硫黃約25 t，硫黃每噸按1 000元計(jì)，年硫黃增產(chǎn)產(chǎn)生效益約25 000元。

5.5 維修費(fèi)用比較

KCA法脫硫，大量設(shè)備停用，維護(hù)檢修費(fèi)用大幅下降，節(jié)約檢修費(fèi)用估計(jì)約20萬元/年。以上各項(xiàng)合計(jì)，KCA法脫硫與888脫硫相比，年節(jié)約費(fèi)用約130萬元。上述僅從KCA法脫硫應(yīng)用后，脫硫系統(tǒng)本身因原料消耗下降、電耗下降、維修費(fèi)用下降、原料價(jià)格不同及硫黃增產(chǎn)等因素計(jì)算產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益。如若考慮燒高硫煤，原料煤價(jià)格下降產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益，則經(jīng)濟(jì)效益會更加可觀。

6 評價(jià)小結(jié)

KCA法脫硫與888法脫硫，都是工業(yè)應(yīng)用比較成熟的脫硫方法，在過去采用低硫無煙煤生產(chǎn)合成氨，半水煤氣中硫含量相對較低時(shí)，兩種脫硫方法都體現(xiàn)出較好的脫硫效果;但隨著低廉高硫無煙煤在合成氨生產(chǎn)中的不斷使用，888脫硫表現(xiàn)出了明顯的能力不足，而KCA脫硫卻顯示出強(qiáng)勁優(yōu)勢。在對高硫氣體脫硫時(shí)，KCA脫硫不僅表現(xiàn)出較好的脫硫效果，而且還表現(xiàn)出了明顯的經(jīng)濟(jì)效果。

KCA法脫硫具有溶液硫容高、溶液腐蝕性小、副反應(yīng)率低、溶液再生徹底等特點(diǎn)，故在同一裝置中脫硫效率較高。隨著高硫煤在合成氨生產(chǎn)中的不斷采用，對高硫氣體具有高效脫硫能力的脫硫方法，必將在各類脫硫方法中脫穎而出，這也是脫硫方法今后發(fā)展的方向和使用方向，而KCA法在應(yīng)對高硫氣體脫硫，則是當(dāng)前較好的一種脫硫方法。選用脫硫方法時(shí)，值得考慮。

TQ051.8

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1003－3467(2010)20－0031－02

2010－09－07

婁勇(1969－)，男，工程師，從事技術(shù)管理工作，電話:13993571987。