針對(duì)國(guó)內(nèi)原料煤緊缺，化肥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的局面，為開(kāi)拓創(chuàng)新，進(jìn)一步降低成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，決定對(duì)公司現(xiàn)有部分工段進(jìn)行技術(shù)改造。其中在脫硫系統(tǒng)改造中，其改造前后及其它情況分述如下：

1、改造前脫硫系統(tǒng)概況

（1）生產(chǎn)運(yùn)行情況：

改造前共開(kāi)16機(jī)生產(chǎn)，（按M機(jī)計(jì)，打氣量每臺(tái)機(jī)36m³/min），半水煤氣脫硫系統(tǒng)開(kāi)二套（一套φ4000新脫硫系統(tǒng)，一套φ2800老脫硫系統(tǒng)）。

新系統(tǒng)脫硫液的成份是：

Na₂CO₃，45g/L，Na₂HCO₃，28g/L，栲膠1.8g/L，釩1.4g/L。

脫硫前H₂S在1300mg/m³，脫硫后H₂S在50mg/m³。

新脫硫通過(guò)的半水煤氣量為12機(jī)，開(kāi)二臺(tái)IH200-150-400的貧液泵，二臺(tái)IH200-150-400的富液泵。

老脫硫的溶液成份是：

Na₂CO₃，4.3g/L，Na₂HCO₃21g/L，栲膠1.7g/L，釩1.3g/L。

脫硫前H₂S在1300mg/m³，脫硫后H₂S在65mg/m³。

老脫硫通過(guò)的半水煤氣量為4機(jī)，開(kāi)一臺(tái)IS150-125-200，一臺(tái)IS200-150-400的貧液泵，開(kāi)一臺(tái)IS150-125-200，一臺(tái)IS200-150-400的富液泵。

變換氣脫硫也開(kāi)二套系統(tǒng)，一套新變換氣脫硫系統(tǒng)為φ2200，一套老變脫系統(tǒng)為φ2000（用φ2000碳化塔改造的）。

新老變脫系統(tǒng)脫硫后H₂S均在15mg/m³左右。二套變脫系統(tǒng)同用一個(gè)再生槽，變脫再生后的溶液與半脫再生后的溶液同進(jìn)一個(gè)貧液循環(huán)槽，同時(shí)二套變脫后分別設(shè)有干脫槽（內(nèi)裝氧化鐵脫硫劑）。

（2）新半脫系統(tǒng)設(shè)備一覽表：

脫硫塔

φ4028×14，H=33700mm，填料φ100×100鮑爾環(huán)，分二層裝填，每層高度為8000mm。

清洗冷卻塔

φ3628×14，H=31550mm，內(nèi)裝φ100×100鮑爾環(huán)91.6m³。

脫硫液再生槽

φ6500/φ5700/5020，H=7500mm。

富液槽

φ5020×10，H=6900mm。

貧液槽

φ5020×10，H=6900mm。

脫硫前靜電除焦油器，處理氣量為

30000～38000Nm³/h。

脫硫后靜電除焦油器

JC-Ⅲ型φ3440×10700mm。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)

L93WD-17，打氣量303m³/min，共計(jì)3臺(tái)

L70×83WD-1，打氣量196m³/min，一臺(tái)。

貧液泵

IH200-150-400，Q=400m³/h，H=50m，3臺(tái)。

富液泵

IH200-150-400，Q=400m³/h，H=50m，3臺(tái)。

溶液釜

J2-1483，φ1100/φ100×3675mm，2臺(tái)。

硫泡沫泵

80YW40-15，φ40m³/h，H=15m，2臺(tái)。

2、改造內(nèi)容及改造后生產(chǎn)運(yùn)行情況

（1）改造的內(nèi)容：

φ4000半脫塔的改造：

原塔脫硫液分布為耙式分布器，內(nèi)裝φ100×100的鮑爾環(huán)二層，每層高度為8000mm，層間設(shè)有收液裝置。

去年10月份，將塔內(nèi)填料全部扒出。首先將耙式耙式液體分布器拆出，改裝槽式液體分布器。而后將原塔上段填料支承圈及篦子拆除，新制做了一套填料支承及篦子，變二段填料為三段填料。每層填料段間設(shè)有槽盤(pán)式氣液再分布器。再是改變所裝填料的規(guī)格型號(hào)。上層裝有φ50×50的聚丙烯階梯環(huán)、海爾環(huán)，層高5m。中層裝有φ76×76的聚丙烯階梯環(huán)，層高5m。下層裝φ100×100鮑爾環(huán)，層高4.4m。由于φ4000半脫塔已使用多年，塔體內(nèi)壁滲透聚積一定數(shù)量的硫，改造中需在塔體上焊接液體分布器、填料支承圈等零部件，為防止塔體因硫作用，而焊不牢，我們?cè)谒䞍?nèi)壁上需焊零部件的地方，用氣焊進(jìn)行烘燒，打磨將硫徹底清除，同時(shí)采用506焊條進(jìn)行焊接，保證了焊接質(zhì)量。

變脫系統(tǒng)的改造：

新制做安裝了一臺(tái)φ3800×33000的變脫塔，將原有二套變脫系統(tǒng)去掉，二套變換系統(tǒng)的變換氣都并入φ3800變脫系統(tǒng)。新塔填料分三層裝填，上部裝有φ50×50聚丙烯階梯環(huán)，高度為5m，中層與下層分別裝有φ76×76聚丙烯階梯環(huán)，層高各為5m。塔后新增塔后分離器一臺(tái)。變脫泵仍使用原有的變脫泵，只需將泵的出、入口管道進(jìn)行改造，變脫后的變換氣同進(jìn)一個(gè)干脫槽（去掉了老變換氣干脫槽）。

溶液管路的改造：

將半脫溶液與變脫溶液分開(kāi)，原半脫液、變脫液同進(jìn)一個(gè)貧液循環(huán)槽。

后重新制做安裝了一臺(tái)φ6500/φ5700/5020再生槽，做為變脫再生用，將原來(lái)的φ5020變脫再生槽經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改造，作為變脫貧液循環(huán)槽用。這樣分開(kāi)，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)起到了積極的作用。

熔硫殘液回收系統(tǒng)的改造：

原熔硫殘液是先放到地下池，經(jīng)沉淀分離后再用泵將廢液打到高位沉降槽，再由高位沉降槽溢流到富液槽。

由于地下沉淀池及高位沉降槽體積較小，廢液得不到很好的沉淀及冷卻，較高溫度的廢液在富液槽經(jīng)富液泵打入再生槽。這樣不僅影響了脫硫液的再生，而且易造成脫硫溶液中懸浮硫含量的增高。為了不影響脫硫液的再生，又達(dá)到回收熔硫廢液的目的，充分利用了原碳化廢棄不用的母液槽。作法是：廢液放到地下沉淀池后，再用泵將其打到母液槽，在大槽內(nèi)得到了充分的沉淀、分離、冷卻后，再用泵打到脫硫系統(tǒng)的富液槽。經(jīng)過(guò)這樣一改造，取得了較好的使用效果。

半水煤氣進(jìn)脫硫塔工藝流程的改造：

原流程是半水煤氣經(jīng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口直接進(jìn)入脫硫塔，這樣煤氣雖經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)噴水降溫，但到高溫季節(jié)，進(jìn)脫硫塔的半水煤氣溫度仍高達(dá)55～65℃，嚴(yán)重的影響了脫硫效果，增加了各種物料的消耗。利用舊設(shè)備，改造后作為半水煤氣冷卻塔用，將該冷卻塔安裝在半水煤氣進(jìn)脫硫塔前，經(jīng)使用效果良好，在高溫季節(jié)，進(jìn)脫硫塔的半水煤氣溫度也能控制在45℃以下，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)起到一定的作用。

（2）改造后的生產(chǎn)運(yùn)行情況：

改造后仍開(kāi)16機(jī)生產(chǎn)，氣量較前有所增加，半水煤氣脫硫系統(tǒng)只開(kāi)一套新系統(tǒng)（老脫硫系統(tǒng)出入口封死），也能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，而且同樣的氣量改造前開(kāi)二套脫硫系統(tǒng)脫硫前H₂S超2000mg/m³，脫硫后H₂S就無(wú)法控制，而現(xiàn)在開(kāi)一套脫硫系統(tǒng)，脫硫前H₂S達(dá)2800mg/m³時(shí)，脫硫后H₂S仍能控制在指標(biāo)以?xún)?nèi)，改造后脫硫前H₂S1400mg/m³，脫硫后H₂S40mg/m³。

變脫系統(tǒng)改造后，將原有二套變脫系統(tǒng)全部停用，所有變換氣都通過(guò)φ3800變換系統(tǒng)。這樣減少了遠(yuǎn)距離輸送變脫液而消耗的動(dòng)力，減少了變脫液所用原料的消耗和現(xiàn)場(chǎng)看液位的操作人員，使生產(chǎn)更加穩(wěn)定和操作方便。變脫前H₂S70～80mg/m³，變脫后H₂S5～10mg/m³。

3、888脫硫劑的使用

自2003年10月大修，對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行改造，于10月底改造完畢，并一次開(kāi)車(chē)成功。至2004年3月份前，由于原料煤嚴(yán)重緊缺，特別是春節(jié)前后最為嚴(yán)重，所進(jìn)原料煤中質(zhì)量存在嚴(yán)重問(wèn)題，致使半水煤氣中H₂S忽高忽低，最高達(dá)3800mg/m³，最低500mg/m³，同時(shí)煤氣中所含雜質(zhì)較多，給脫硫操作帶來(lái)較大困難。

我們雖對(duì)脫硫液的成份、再生噴射空氣量等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，但脫硫效率仍不太高，且懸浮硫逐步增加。3月8日發(fā)現(xiàn)半脫塔出入口壓差在逐步增大（由3月8日前的2kPa到4月20日增加到近5kPa）。

4月12日開(kāi)始向所用脫硫液中加888脫硫劑。這時(shí)半脫塔進(jìn)出口壓差為4kPa多一點(diǎn)，加888的數(shù)量是每天一公斤。方法是：

先將一只大塑料桶放在半脫再生槽頂部，再將桶內(nèi)放上一桶脫硫液，而后將888脫硫劑投入桶內(nèi)，通上壓縮空氣進(jìn)行活化�；罨男r(shí)后，開(kāi)始滴加入半脫再生槽，脫硫液出口處。整個(gè)加入過(guò)程由上白班的操作工與車(chē)間工藝主任操作。8點(diǎn)～12點(diǎn)為活化階段，12～16點(diǎn)為滴加階段。加888脫硫劑桶的沖洗由16點(diǎn)接班操作工進(jìn)行。在加入888脫硫劑的生產(chǎn)過(guò)程中，系統(tǒng)壓差沒(méi)有明顯的降低。

5月23日尿素系統(tǒng)出現(xiàn)故障，全廠(chǎng)停車(chē)。利用停車(chē)的機(jī)會(huì)，將半脫塔下層填料入孔、卸料孔打開(kāi)（上、中二層未動(dòng)），把下層填料全部扒出，發(fā)現(xiàn)該填料表層粘結(jié)著較厚的一層硫膏。因停車(chē)時(shí)間較短填料來(lái)不及清洗，只好將原來(lái)用過(guò)的φ100×100鮑爾環(huán)重新裝填于下層。

5月24日開(kāi)車(chē)，25日氣量達(dá)到15機(jī)，脫硫前H2S1000～1150mg/m³，脫硫后H2S5-10mg/m³，脫硫率在98～98.7%，脫硫塔出入口壓差在2kPa左右。28日氣量為16機(jī)，脫硫前H2S1960mg/m³～2050mg/m³，脫硫后H₂S15～25mg/m³。脫硫率高達(dá)99.3～98.8%。為降低生產(chǎn)成本，在加入888脫硫劑后，就逐步減少了栲膠及釩的使用量。

從5月28日半脫液的成份看，栲膠由原來(lái)的2g/L，降至1.1g/L，釩由原來(lái)的1.6g/L，降至1.06g/L。

自4月12日在半脫系統(tǒng)使用888脫硫劑以來(lái)至今4個(gè)多月的時(shí)間看，在栲膠脫硫溶液中加入888載氧體催化劑的復(fù)合脫硫法，與單獨(dú)使用栲膠法相比，硫容大有提高，脫硫效率也有了明顯的提高，同時(shí)還可以達(dá)到脫除有機(jī)硫的目的，充分顯示出了其優(yōu)越的性能。

由于變換工段采用的是中串低工藝流程，半脫后H₂S長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)低對(duì)耐硫低變觸媒的使用不利，從6月份開(kāi)始減少了888脫硫劑的加入量，由每天的一公斤，減少到0.5公斤。栲膠加入量進(jìn)一步減少，溶液中栲膠含量由1.1g/L，降到0.93g/L，釩由1.06g/L，降至0.87g/L。脫硫前H₂S在1300mg/m³，脫硫后H₂S控制在30～40mg/m³。這樣既減少了各種原材料的消耗，又穩(wěn)定了生產(chǎn)，取得了較好的效果。

4、經(jīng)濟(jì)效益分析

改造后，同樣的生產(chǎn)機(jī)量，省掉了一套老脫硫系統(tǒng)，因此少開(kāi)一臺(tái)90kWh、一臺(tái)75kWh的半脫貧液泵，少開(kāi)一臺(tái)90kWh、一臺(tái)75kWh的富液泵，少開(kāi)一臺(tái)200kWh的靜電除焦油器，每天共節(jié)電12720kWh，每kWh電價(jià)按0.26元計(jì)，每天節(jié)省電費(fèi)支出3300多元。同時(shí)還節(jié)約了溶液制備泵，硫泡沫泵的用電，節(jié)省了操作工人8名，年節(jié)省開(kāi)支5萬(wàn)余元。

半脫塔前增加氣體冷卻塔后，純堿的消耗有了明顯的降低，同樣的機(jī)量生產(chǎn)，純堿的加入量由原來(lái)的每天1000kg，減少到600kg，每kg純堿按1.3元計(jì)，每天節(jié)省資金520元。其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

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