浅谈脱硫高低塔再生对生产的影响

摘 要：通过研究和比较HPF法脱硫中两种再生工艺对生产的影响，从生产的运行控制和维护成本上综合考虑，结合工艺流程、参数控制、运行维护等方面比较，采用高塔再生工艺比喷射氧化再生工艺更有利于现场控制调节，节约生产和劳动力成本。

关键词：氧化还原反应;悬浮硫;维护成本

前  言

近年来，国内外许多焦化厂为了达到环保及焦炉煤气下游产品气体净化的要求，都建有焦炉煤气脱硫装置，而且大部分采用的都是HPF法脱硫工艺，此项专利是鞍山焦耐院和无锡焦化厂共同研制开发的。酒钢焦化厂两套脱硫工序同样采用的是HPF法脱硫工艺，其中5#、6#焦炉设计采用的是三塔三槽式工艺流程（即三个高塔串联吸收，三个低位槽并联再生），设计焦炭产能为110万t/年，煤气发生量5.4万Nm3/h左右，酒钢在异地子公司同样建有两套高塔再生脱硫工艺（即榆钢公司和翼钢公司），两种工艺再生部分截然不同，高塔再生采用的是强制鼓风的措施进行氧化再生，而喷射氧化再生是通过喷射器结构吸入空气进行氧化再生，此工艺原本是在氮肥厂被广泛应用，究其投资小，运行费用低被应用到焦炉煤气脱硫工艺当中。

但在实际生产过程中，由于调整手段以及维护成本各方面的压力，生产运行控制指标反差较大，调节不及时或维护不到位，严重制约着生产的稳定运行。

1  两种脱硫再生工艺对生产的影响及比较分析

1.1两种工艺流程的比较分析

高塔再生部分是通过脱硫液循环泵将脱硫富液打入再生塔底部，与外来的强制鼓风接触后，进行氧化还原反应，把硫氢根离子氧化成单质硫，再生的脱硫液通过液位差自流入脱硫塔进行吸收煤气中的硫化氢。而喷射氧化再生工艺是通过富液泵将富液打入再生槽顶部的喷射器，吸气室产生负压，吸入空气，在喉管、扩散管、尾管及再生槽内进行氧化还原反应，把硫氢根离子氧化成单质硫，再生的脱硫液通过贫液泵打入脱硫塔顶部进行喷洒吸收煤气中的硫化氢。两种再生工艺流程简图如图1和图2所示。主要区别体现在以下几个方面：

（1）从工艺流程上看，喷射氧化再生工艺流程复杂，设备多，操作维护量大。而高塔再生设备工艺流程简单，维护量小。

（2）喷射氧化再生贫液悬浮硫含量高，容易造成喷射器堵塞，每周要进行两次喷射器疏通和倒换作业，清理疏通5人/次，全年公辅费用不算，人工费用合计约25万元左右，人工维护成本比较高。

（3）喷射氧化再生工艺每年要系统检修两次，每次系统停工后再生槽和脱硫塔内积硫比较严重，清理作业最少15天，每天最少25人/次，故设备清理维护成本也比较高。

（4）喷射氧化再生工艺设备有效容积小，停工后废液处置回配量相对高塔再生比较少。

（5）高塔再生每年系统停工检修一次，维护成本相对较低。

1.2两种工艺中工序能耗的比较分析

喷射氧化再生槽设计原理上不用额外消耗压缩空气资源，而高塔再生必须强制鼓风，按照酒钢焦化厂5#6#炉设计煤气量5.4万Nm3/h来计算，氧化浮选硫泡沫再生空气用量一般为8-12m3/（kg.s），故其三台喷射氧化再生槽可节省压缩空气5400m3/h，但从酒钢5#、6#焦炉配套脱硫工艺来看，脱硫液循环泵电机的功率如下表1所示，从表1数据可以看出，喷射氧化再生工艺装置功率上多了660KW， 综合比较分析，喷射氧化再生工艺能耗上还是比高塔低，每小时可节约194.4元左右。

1.3贫液中悬浮硫含量的比较分析

高塔再生时空气量是可调节的，很直观，而喷射氧化再生槽空气量靠喷射器的数量和运行状况来控制，调节上不直观;所以喷射氧化再生槽内贫液悬浮硫比较高，平均在5-20g/L左右。高塔再生贫液中的悬浮硫理论上应控制在1.5g/L以下，但根据酒钢榆钢公司焦化厂脱硫液悬浮硫数据来看，虽然控制上没有达到理论要求，但贫液质量相对比较好，悬浮硫低，吸收反应充分，脱硫塔阻力相对比较容易控制。喷射氧化再生工艺中悬浮硫相对比较高，脱硫塔顶部捕雾层聚丙烯阶梯环容易积硫堵塞，造成煤气有偏流现象，脱硫塔阻力上升快，检修后大约3个月就得冲洗一次，给正常生产带来不安定因素，也给煤气的正常输送带来安全隐患。

1.4 生产运行控制方面的比较分析

从生产运行控制上来看，喷射氧化再生工艺采用的是双泵运行模式，泵量调节不平衡、不稳定，加大了岗位操作的难度，需要操作人员经常反复调节泵量。而高塔再生采用的是单泵运行模式，运行比较稳定，不涉及泵量的频繁调节。

2  结  论

综合以上比较而言，其实影响脱硫系统指标变化的因素很多，其中脱硫液再生环节非常重要，直接影响着脱硫的吸收效果和泡沫的质量，从长远的发展和生产运行考虑，结合本企业的自身情况，综合考虑，后期酒钢焦化脫硫优化全部采用高塔再生，切实优化现场控制操作条件，在精细化操作的基础上必定会达到指标管控的要求。

参考文献：

[1] 肖瑞金、白金锋.煤化学产品工艺学[M]北京：冶金工业出版社.2008.

[2] 肖瑞金.炼焦化学产品知识问答[M]北京： 冶金工业出版社.2008.

[3] 郭树才.煤化工工艺学[M]北京： 化学工业出版社.2007.

作者简介：

白贵宁（1982-）男，助理工程师，从事焦炉煤气及化产品回收与净化工作.