0引言
QYD傳質(zhì)內(nèi)件是東獅公司研發(fā)并推廣的一種氣液傳質(zhì)內(nèi)件,它取代了加壓脫硫塔內(nèi)填料,解決了脫硫塔堵塔難題。QYD傳質(zhì)內(nèi)件充分利用H2S和堿液快速吸收的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,采用鼓泡吸收原理,改變氣液接觸形式,增加了氣液接觸面積,提高了脫硫效率。由于氣液接觸時(shí)間較短,原料氣中CO2對(duì)脫硫系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響也大大減輕。不僅降低了溶液循環(huán)量,同時(shí)降低了純堿及脫硫催化劑的消耗。該內(nèi)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝簡(jiǎn)便,操作彈性大,不僅適應(yīng)于舊脫硫塔改造,更適用于新塔設(shè)計(jì)。該內(nèi)件自2007年7月在青島召開的脫硫技術(shù)協(xié)作網(wǎng)會(huì)議上推出以來,目前用戶遍布大江南北。但在實(shí)際應(yīng)用過程中,其運(yùn)行效果卻差別較大。運(yùn)行效果較理想的化工企業(yè)硫化氫能降到1-2mg/m3,且塔阻力較低。但有幾家企業(yè)由于各種原因,效果卻不盡人意,曾出現(xiàn)脫硫凈化度偏低,塔阻力大等問題。QYD內(nèi)件在其應(yīng)用效果上之所以會(huì)產(chǎn)生較大的差異,主要同各個(gè)企業(yè)脫硫系統(tǒng)的生產(chǎn)負(fù)荷、工藝及其設(shè)備的配置狀況有較大的關(guān)系。我們知道,脫硫本身就是個(gè)系統(tǒng)工程,脫硫的吸收、再生和硫回收是脫硫系統(tǒng)缺一不可的三要素。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。下面筆者根據(jù)多家企業(yè)QYD內(nèi)件脫硫塔的安裝、開車、調(diào)試等狀況,從其脫硫系統(tǒng)工藝、操作的優(yōu)化方面談幾點(diǎn)個(gè)人看法,拋磚引玉,希望對(duì)大家有所裨益。
1關(guān)于脫硫催化劑的選擇
眾所周知,脫硫催化劑在很大程度上決定著濕式氧化法的脫硫效率、堿耗、溶液再生效果及副鹽生成率等一系列重要指標(biāo),故如何選擇一種催化劑就成為該工藝的核心。需要根據(jù)脫硫系統(tǒng)的硫化氫含量的高低、生產(chǎn)負(fù)荷大小及其設(shè)備的配置狀況,采用較優(yōu)質(zhì)的脫硫催化劑。從筆者所走訪的廠家來看,對(duì)于采用QYD內(nèi)件塔脫硫系統(tǒng)催化劑的選擇,有單一采用888催化劑的,有單一采用栲膠催化劑的,有888催化劑同栲膠混用的,也有888催化劑同MSQ混用的,還有采用其它類型催化劑的。但從其應(yīng)用效果來看,好壞差別較大。筆者在廣西一家采用栲膠脫硫的QYD傳質(zhì)內(nèi)件脫硫塔開車調(diào)試過程中,發(fā)生過塔阻力大,出塔氣體帶液現(xiàn)象,建議改用888催化劑后,問題得以解決。究其帶液原因,這同脫硫液易發(fā)泡有很大關(guān)系。QYD傳質(zhì)內(nèi)件的開發(fā)就是在888脫硫催化劑的基礎(chǔ)上研發(fā)成功的,888脫硫催化劑是QYD內(nèi)件脫硫塔理想的配套產(chǎn)品。因此,在采用QYD內(nèi)件塔的脫硫系統(tǒng),在催化劑選擇上,建議選用888脫硫催化劑,其操作簡(jiǎn)便,再生效果好,脫硫效率高。QYD內(nèi)件用于其它脫硫工藝也能取得滿意的結(jié)果。
2關(guān)于脫硫液循環(huán)量的選取
QYD傳質(zhì)內(nèi)件脫硫需要配以較適宜的溶液循環(huán)量。采用QYD傳質(zhì)內(nèi)件的主要特點(diǎn)之一,就是溶液循環(huán)量較填料塔有較大幅度的降低。從QYD傳質(zhì)內(nèi)件脫硫塔的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)基理上,我們不難看出,其對(duì)氣體中硫化氫的強(qiáng)化吸收主要是靠塔內(nèi)三或四層塔盤上各600-1000mm高的溶液中進(jìn)行鼓泡、湍動(dòng)傳質(zhì)吸收,因此對(duì)吸收硫化氫所需的溶液循環(huán)量要減少許多。若溶液循環(huán)量過大,會(huì)造成各層塔盤上的液位過高,從而使塔阻增加,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生帶液。筆者通過對(duì)多家應(yīng)用廠家開車及操作調(diào)整后發(fā)現(xiàn),過大的溶液循環(huán)量對(duì)其脫硫效率的提高影響不大,只會(huì)白白的增加動(dòng)力消耗??傊琎YD內(nèi)件脫硫塔溶液循環(huán)量的選取,需根據(jù)氣體硫化氫含量的高低和生產(chǎn)負(fù)荷的大小來調(diào)節(jié)、摸索出一個(gè)的溶液循環(huán)量。
3關(guān)于脫硫液溫度的控制
生產(chǎn)中脫硫液溫度應(yīng)控制在38-43℃之間,有利于吸收和再生。適當(dāng)?shù)靥岣呙摿蛞簻囟瓤杉涌煸偕臀辗磻?yīng)速度,但溫度過高會(huì)使氣體中的H2S和O2在脫硫液中的溶解度降低,反而不利于脫硫液的氧化再生,并且還會(huì)使副反應(yīng)加劇。特別是脫硫液溫度超過50℃時(shí),不僅副反應(yīng)的生成成倍增加,而且使脫硫液的粘度和表面張力下降,在再生槽內(nèi)很難形成硫泡沫。反之,脫硫液溫度過低,則再生槽浮選出的硫泡沫層變薄,從而影響再生效果。
4關(guān)于該塔的開車
該塔開車時(shí),導(dǎo)氣速度要緩慢進(jìn)行。因每層的隔板上除淚孔外,無篩孔,因此,在系統(tǒng)開車時(shí),導(dǎo)氣速度不能過快,否則會(huì)將塔板上的持液段液面沖翻,破壞其吸收液面的穩(wěn)定,造成液位波動(dòng)大,影響脫硫效率,嚴(yán)重時(shí),還會(huì)產(chǎn)生出塔氣體霧狀帶液,這在不少?gòu)S家就發(fā)生過類似現(xiàn)象。
5關(guān)于QYD內(nèi)件脫硫塔檢修與維護(hù)
利用系統(tǒng)大修機(jī)會(huì),詳細(xì)檢查各層塔盤及氣體分布器出氣孔的積硫堵塞狀況,有則清理疏通之,以防止因氣體分布器出氣孔堵塞而影響使用效果。而對(duì)于碳鋼材質(zhì)的QYD傳質(zhì)內(nèi)件,若大修時(shí)間允許,視塔內(nèi)件腐蝕狀況,進(jìn)行二次防腐處理。
6關(guān)于舊塔改造應(yīng)注意的問題
對(duì)于舊填料塔的改造,基于QYD型傳質(zhì)內(nèi)件的特點(diǎn)(溶液循環(huán)量較填料塔要降低30-50%),會(huì)造成脫硫再生系統(tǒng)設(shè)備不太匹配,比如氧化再生槽就顯得過于龐大,再生槽泡沫溢流困難,需對(duì)再生槽液位調(diào)節(jié)器進(jìn)行改造。而對(duì)于新上加壓脫硫系統(tǒng),由于是統(tǒng)籌設(shè)計(jì)采用該內(nèi)件,就可避免這個(gè)問題。
7結(jié)語
通過眾多化工企業(yè)采用QYD內(nèi)件脫硫塔的應(yīng)用效果來看,大都收到了較令人滿意的效果。但個(gè)別廠家應(yīng)用效果不佳的主要原因,是由于各個(gè)化工企業(yè)脫硫系統(tǒng)的生產(chǎn)負(fù)荷、工藝條件及其設(shè)備配置狀況等都有差別。要想保證脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行,需要有設(shè)計(jì)合理的再生和硫回收系統(tǒng)與之配套;需要行之有效的工藝操作規(guī)程來規(guī)范操作;還需要強(qiáng)有力的工藝操作管理措施來加強(qiáng)管理。長(zhǎng)春東獅氣體凈化研究中心根據(jù)用戶反饋信息,已于2015年初研制出新一代QYD型傳質(zhì)內(nèi)件,并在十多家化工企業(yè)脫硫系統(tǒng)得到了較成功的應(yīng)用。新一代QYD型傳質(zhì)內(nèi)件結(jié)構(gòu)新穎;設(shè)計(jì)更加合理;安裝方便,極大地彌補(bǔ)了原內(nèi)件存在的不足之處,收到客戶的青睞。