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反應機理,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。由于氣液接觸時間較短,原料氣中CO2對脫硫系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響也大大減輕。不僅降低了溶液循環(huán)量,同時降低了純堿及脫硫催化劑的消耗。該內(nèi)件結構簡單,安裝簡便,操作彈性大,不僅適應于舊脫硫塔改造,更適用于新塔設計。該內(nèi)件自2007年7月在青島召開的脫硫技術協(xié)作網(wǎng)會議上推出以來,目前用戶遍布大江南北。但在實際應用過程中,其運行效果卻差別較大。運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)件在其應用效果上之所以會產(chǎn)生較大的差異,主要同各個企業(yè)脫硫系統(tǒng)的生產(chǎn)負荷、工藝及其設備的配置狀況有較大的關系。我們知道,脫硫本身就是個系統(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。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將會影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。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)化方面談幾點個人看法,拋磚引玉,希望對大家有所裨益。
1關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,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)負荷大小及其設備的配置狀況,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)泡有很大關系。QYD傳質(zhì)內(nèi)件的開發(fā)就是在888脫硫催化劑的基礎上研發(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果。
2關于脫硫液循環(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)件脫硫塔的結構和反應基理上,我們不難看出,其對氣體中硫化氫的強化吸收主要是靠塔內(nèi)三或四層塔盤上各600-1000mm高的溶液中進行鼓泡、湍動傳質(zhì)吸收,因此對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,會造成各層塔盤上的液位過高,從而使塔阻增加,嚴重時產(chǎn)生帶液。筆者通過對多家應用廠家開車及操作調(diào)整后發(fā)現(xiàn),過大的溶液循環(huán)量對其脫硫效率的提高影響不大,只會白白的增加動力消耗。總之,QYD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)負荷的大小來調(diào)節(jié)、摸索出一個的溶液循環(huán)量。
3關于脫硫液溫度的控制
生產(chǎn)中脫硫液溫度應控制在38-43℃之間,有利于吸收和再生。適當?shù)靥岣呙摿蛞簻囟瓤杉涌煸偕臀辗磻俣龋珳囟冗^高會使氣體中的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,并且還會使副反應加劇。特別是脫硫液溫度超過50℃時,不僅副反應的生成成倍增加,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關于該塔的開車
該塔開車時,導氣速度要緩慢進行。因每層的隔板上除淚孔外,無篩孔,因此,在系統(tǒng)開車時,導氣速度不能過快,否則會將塔板上的持液段液面沖翻,破壞其吸收液面的穩(wěn)定,造成液位波動大,影響脫硫效率,嚴重時,還會產(chǎn)生出塔氣體霧狀帶液,這在不少廠家就發(fā)生過類似現(xiàn)象。
5關于QYD內(nèi)件脫硫塔檢修與維護
利用系統(tǒng)大修機會,詳細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。而對于碳鋼材質(zhì)的QYD傳質(zhì)內(nèi)件,若大修時間允許,視塔內(nèi)件腐蝕狀況,進行二次防腐處理。
6關于舊塔改造應注意的問題
對于舊填料塔的改造,基于QYD型傳質(zhì)內(nèi)件的特點(溶液循環(huán)量較填料塔要降低30-50%),會造成脫硫再生系統(tǒng)設備不太匹配,比如氧化再生槽就顯得過于龐大,再生槽泡沫溢流困難,需對再生槽液位調(diào)節(jié)器進行改造。而對于新上加壓脫硫系統(tǒng),由于是統(tǒng)籌設計采用該內(nèi)件,就可避免這個問題。
7結語
通過眾多化工企業(yè)采用QYD內(nèi)件脫硫塔的應用效果來看,大都收到了較令人滿意的效果。但個別廠家應用效果不佳的主要原因,是由于各個化工企業(yè)脫硫系統(tǒng)的生產(chǎn)負荷、工藝條件及其設備配置狀況等都有差別。要想保證脫硫系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行,需要有設計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;還需要強有力的工藝操作管理措施來加強管理。長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)得到了較成功的應用。新一代QYD型傳質(zhì)內(nèi)件結構新穎;設計更加合理;安裝方便,極大地彌補了原內(nèi)件存在的不足之處,收到客戶的青睞。