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PDS脱硫技术在新钢集团焦化厂的应用研究

2016-11-09孙俊廖岗平黄文亮

科技与创新 2016年19期

孙俊 廖岗平 黄文亮

摘 要:近年来,随着科学技术的发展,焦化产业的市场需求逐渐减少。因其产能利用率比较低,再加上节能减排约束的加大,企业的资金和效益呈现严重的下滑趋势。然而在困境中艰难发展的焦化企业却不愿意放弃,仍然砥砺前行。随着产业集中程度的提高和法规的完善,新技术应用进一步推动了企业的发展。从新余市新钢集团焦化厂着手,探讨了PDS脱硫技术的应用情况,以期为日后的相关工作提供参考。

关键词:PDS脱硫技术;新钢焦化厂;煤气温度;脱硫塔

中图分类号:X701.3 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.158

在我国焦化产业的生产过程中,改良ADA法和PDS脱硫法是应用比较广泛的脱硫技术。因为PDS脱硫技术比ADA脱硫法更加成熟、可靠,而且效率高、适用范围广、价格低,所以,被众多环保专家认可,多家焦化产业也已投入并运用。PDS脱硫法与ADA法和对苯二酚等方法相比,药剂的成本低,用量少,因其产生的硫磺颗粒比较大,更容易浮选和分离,因此,硫磺的收率和纯度也有较高的提升,成本可节约30%~80%.其最重要的一点是,PDS脱硫技术不会产生和排放废液,不会污染环境,不仅能起到清洁塔的效果,还不会腐蚀设备。

1 新钢集团焦化厂的现状

1.1 工艺运行缺陷

我市的新钢集团焦化厂运用的是两塔串联的方式,如果煤气中的H2S经过了2次脱除,那么,脱硫后煤气中H2S的含量就会降低很多,也会更加科学。但是,脱硫循环液的设计却采用的是并联方式。这种方式导致脱硫产生了混用,严重影响了脱硫效率。当鼓冷来的煤气经过串联的塔、并联的循环液时,脱硫液混用会导致焦油含量升高,脱硫效率降低。同时,串联的方式将会导致一个脱硫塔的脱硫液副盐含量乃至整个脱硫系统的盐含量都升高。另一方面,因其串联的原因,如果其中一个塔出现故障,那么,与它串联的那个塔也将一起停产,进而严重影响工作生产的效率。

1.2 煤气温度偏高

我市新钢集团焦化厂的蒸汽压力一般在0.3 MPa左右,最适用压力为0.6 MPa的制冷机。但是,只有2台制冷量为490 kW的制冷机是远远不能满足其需要的,制冷量完全不够,煤气温度明显偏高。因为预冷塔循环液换热器也是采用制冷水冷却换热的,导致预冷塔后的煤气温度变得相对比较高。另外,初冷器前的煤气温度和循环氨水泵的出口压力也相对比较高,导致其循环氨水的流量偏低,煤炭的产量偏少。这样,不仅妨碍了数据的采集和分析,还存在止回阀泄漏等问题。

1.3 脱硫塔阻力升高

鉴于上述问题,新钢集团焦化厂的脱硫系统运行后,没过几年便出现了脱硫塔阻力升高、塔后的H2S含量较高和脱硫液盐含量偏重等问题。因为其阻力过高,鼓风机的压力也随之增高,但是,太高的压力使得煤气的吸力不够,过度的运行使鼓风机的设备损坏加速,鼓风机的运行安全受到了严重的威胁。

2 PDS脱硫技术的应用研究

2.1 PDS脱硫技术的优势

PDS脱硫技术的催化剂是酞菁钴磺酸盐,所以,它的脱硫脱氧效果更好。在脱除高硫煤气中的H2S和有机硫时,更迅速,更高效。PDS脱硫法的特点使其在相应介质中的有机硫脱除率高达50%以上。因为工业生产上装置负荷的变化,比较了不同情况下的液气比和脱硫效率后发现,用PDS法得出的容硫比ADA法和栲胶法高出1倍以上,是众多湿式氧化法中容硫比较高的一种方式。而在适宜的技艺条件下,PDS脱硫技术不仅有很好的选择性,还有很好的环境效益。在此环境下,硫代硫酸钠和硫氰酸钠更加容易控制,不易积累生成硫酸盐,所以,消耗的碱明显较少,且无毒无污染。使用PDS脱硫技术时,硫泡沫更加容易分离,因其在氧化的设备中会形成较大粒子的硫泡沫,易分离回收,不会堵塔。另外,PDS脱硫法的成本比较低,经济效益显著,活性好,成产过程中不需要添加其他东西。

2.2 PDS脱硫技术的运用

因为砷碱法脱硫技术具有溶液再生的特性,所以,PDS脱硫法需要改善砷碱法的再生状况,原砷碱法的20%溶液不需要经过再生,可以直接放入脱硫装置中成为100%的溶液后再生。这样做,不仅能提升脱硫效率,减慢副盐的生长速度,还能消除堵塔现象,降低脱硫塔成本维修费,提高煤气的质量。为了保证脱硫时副液的再生效果和对塔液的控制,可以改造再生塔的内部结构,比如改进再生塔底的空气和溶液分布盘,让空气和溶液能够分开进入再生塔再生,让两者充分混合后再生。同时,还可以改善再生塔内的空气分布板,使再生塔的液位更加稳定,强化其再生效果,也可以修整再生塔的液位调节器,或把吸风阀门装在顶盖上,让其内部保持气压的稳定,使其可以微调再生塔的液位。

3 结束语

总之,PDS法是液相催化氧化法脱硫的最新技术,经过多年的试运行,在我国许多产业已经展现了尤为突出的效果和效益,比起一般的液相法,它更具优势和特点。PDS脱硫技术的效果和经济、环境效益都很突出,对焦化行业的应用和发展作出了巨大的贡献。PDS脱硫法是更加经济、实惠的方法,在各行业都有广阔的应用前景。

参考文献

[1]宋建刚,冀甫祺,李良兴,等.烟气脱硫除尘装置在140万t/a DCC装置的工业应用[J].山东化工,2016(5):135-137.

[2]郭龙飞.金象公司造气循环水用于锅炉烟气脱硫的技术改造[J].化工管理,2016(6):159-160,162.

〔编辑:白洁〕