脫硫系統(tǒng)節(jié)能降耗改造

寧夏豐友化工股份有限公司以無(wú)煙煤為原料生產(chǎn)尿素， 合成氨生產(chǎn)采用常壓固定層間歇式造氣爐制氣、常壓脫硫、加壓ADA變換脫硫、醇烷化精煉工藝，尿素生產(chǎn)采用水溶液全循環(huán)工藝。

原脫硫系統(tǒng)進(jìn)口氣中H2S質(zhì)量濃度在0.7～1.0 g/m3，單塔運(yùn)行溶液循環(huán)量為1 100 m3/h，溶液在富液槽的停留時(shí)間為7 min。當(dāng)脫硫系統(tǒng)進(jìn)口氣中H2S含量稍高時(shí)，出口氣中H2S質(zhì)量濃度維持在0.1 g/m3左右。但由于填料的因素，造成液體分布器和噴射器噴嘴堵塞嚴(yán)重，影響脫硫效果。為了適應(yīng)高硫煤制氣并降低生產(chǎn)成本，于2011年9月對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)能改造：將半水煤氣脫硫系統(tǒng)改造為2臺(tái)脫硫塔串聯(lián)，即利用原來(lái)的脫硫塔作為預(yù)脫硫塔，系統(tǒng)配有1臺(tái)含2層多孔板分布器、配置47支噴射器的再生槽，雙塔共用貧液泵和富液泵，半水煤氣脫硫采用“888”脫硫劑+栲膠法，處理氣量為7 500 m3/h(標(biāo)態(tài))左右。

1 改造方案

(1)將原脫硫塔空塔作為預(yù)脫硫塔處理，保留原有的進(jìn)液管和噴淋器。

(2)新增脫硫塔上段裝填4層格柵填料，下段采用空塔噴射吸收。由填料段下降的脫硫液聚集于脫硫塔下段，對(duì)進(jìn)塔的半水煤氣進(jìn)行噴射預(yù)脫硫，可以脫除部分H2S和部分煤灰，防止填料堵塞，同時(shí)提高了脫硫效率。

(3)在變脫塔下段空塔內(nèi)安裝10支高效霧化噴淋器。由于脫硫液對(duì)H2S的吸收為“氣膜控制”，而對(duì)CO2的吸收為“液膜控制”，前者吸收速度很快，后者吸收速度較慢。因此，采用高效霧化噴淋器有利于選擇吸收H2S，減少對(duì)CO2的吸收，有利于提高脫硫液pH，同時(shí)還可以防止硫堵現(xiàn)象。

2 改造效果

(1)改造前，常壓脫硫系統(tǒng)進(jìn)、出口氣體中H2S質(zhì)量濃度分別在544.3～593.9 mg/m3和148.4～163.6 mg/m3，脫硫效率為71.44%～75.01%；低變系統(tǒng)出口氣體中H2S質(zhì)量濃度在148.4～163.6 mg/m3，變脫系統(tǒng)出口氣體中H2S質(zhì)量濃度在59.4～65.0 mg/m3，變脫塔脫硫效率達(dá)到57.41%～61.80%，平均日副產(chǎn)硫磺600 kg。

改造后，常壓脫硫系統(tǒng)(開(kāi)變脫泵)進(jìn)、出口氣體中的H2S質(zhì)量濃度分別在2 087.2～2 393.5 mg/m3和70.7～91.9 mg/m3，脫硫效率>96%；低變系統(tǒng)出口氣體中的H2S質(zhì)量濃度在124.4～162.6 mg/m3，變脫系統(tǒng)出口氣體中H2S質(zhì)量濃度在38.2～53.7 mg/m3，變脫塔脫硫效率在56.84%～76.51%，平均日副產(chǎn)硫磺2 100 kg。

(2)改造后，脫硫系統(tǒng)的純堿量和“888” 脫硫劑消耗均為1.0 t/d，均比原來(lái)減少1.0 t/d；栲膠消耗50.0 kg/d，V2O5消耗減少12.5 kg/d；硫磺產(chǎn)量增加1.5 t/d。按硫磺1 500元/t計(jì)，則年可增加效益22.5萬(wàn)元。

(3)改造后的常壓脫硫系統(tǒng)投運(yùn)后，常壓脫硫系統(tǒng)出口氣體中H2S含量明顯降低。對(duì)后系統(tǒng)氣體壓縮來(lái)說(shuō)，脫硫系統(tǒng)H22Ⅲ壓縮機(jī)單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間由7 d/次延長(zhǎng)至24 d/次，大大降低了壓縮機(jī)的維修費(fèi)用。

(4)脫硫系統(tǒng)改造后燒高硫煤，高硫煤的價(jià)格比低硫煤價(jià)格低，降低了噸氨的原料成本。