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东狮QYD内件脱硫塔操作控制过程中的几个问题

0  引言
QYD传质内件是东狮公司研发并推广的一种高效气液传质内件,它取代了加压脱硫塔内填料,解决了脱硫塔堵塔难题。QYD传质内件充分利用H2S和碱液快速吸收的化学反应机理,采用鼓泡吸收原理,改变气液接触形式,增加了气液接触面积,提高了脱硫效率。由于气液接触时间较短,原料气中CO2对脱硫系统所产生的影响也大大减轻。不仅降低了溶液循环量,同时降低了纯碱及脱硫催化剂的消耗。该内件结构简单,安装简便,操作弹性大,不仅适应于旧脱硫塔改造,更适用于新塔设计。该内件自2007年7月在青岛召开的脱硫技术协作网会议上推出以来,目前用户遍布大江南北。但在实际应用过程中,其运行效果却差别较大。运行效果较理想的化工企业硫化氢能降到1-2mg/m3,且塔阻力较低。但有几家企业由于各种原因,效果却不尽人意,曾出现脱硫净化度偏低,塔阻力大等问题。QYD内件在其应用效果上之所以会产生较大的差异,主要同各个企业脱硫系统的生产负荷、工艺及其设备的配置状况有较大的关系。我们知道,脱硫本身就是个系统工程,脱硫的吸收、再生和硫回收是脱硫系统缺一不可的三要素。任何一个环节出现问题,都将会影响到整个系统的稳定运行。下面笔者根据多家企业QYD内件脱硫塔的安装、开车、调试等状况,从其脱硫系统工艺、操作的优化方面谈几点个人看法,抛砖引玉,希望对大家有所裨益。
1  关于脱硫催化剂的选择
众所周知,脱硫催化剂在很大程度上决定着湿式氧化法的脱硫效率、碱耗、溶液再生效果及副盐生成率等一系列重要指标,故如何选择一种高效催化剂就成为该工艺的核心。需要根据脱硫系统的硫化氢含量的高低、生产负荷大小及其设备的配置状况,采用较优质的脱硫催化剂。从笔者所走访的厂家来看,对于采用QYD内件塔脱硫系统催化剂的选择,有单一采用888催化剂的,有单一采用栲胶催化剂的,有888催化剂同栲胶混用的,也有888催化剂同MSQ混用的,还有采用其它类型催化剂的。但从其应用效果来看,好坏差别较大。笔者在广西一家采用栲胶脱硫的QYD传质内件脱硫塔开车调试过程中,发生过塔阻力大,出塔气体带液现象,建议改用888催化剂后,问题得以解决。究其带液原因,这同脱硫液易发泡有很大关系。QYD传质内件的开发就是在888脱硫催化剂的基础上研发成功的,888脱硫催化剂是QYD内件脱硫塔理想的配套产品。因此,在采用QYD内件塔的脱硫系统,在催化剂选择上,建议选用888脱硫催化剂,其操作简便,再生效果好,脱硫效率高。QYD内件用于其它脱硫工艺也能取得满意的结果。
2  关于脱硫液循环量的选取
QYD传质内件脱硫需要配以较适宜的溶液循环量。采用QYD传质内件的主要特点之一,就是溶液循环量较填料塔有较大幅度的降低。从QYD传质内件脱硫塔的结构和反应基理上,我们不难看出,其对气体中硫化氢的强化吸收主要是靠塔内三或四层塔盘上各600-1000mm高的溶液中进行鼓泡、湍动传质吸收,因此对吸收硫化氢所需的溶液循环量要减少许多。若溶液循环量过大,会造成各层塔盘上的液位过高,从而使塔阻增加,严重时产生带液。笔者通过对多家应用厂家开车及操作调整后发现,过大的溶液循环量对其脱硫效率的提高影响不大,只会白白的增加动力消耗。总之,QYD内件脱硫塔溶液循环量的选取,需根据气体硫化氢含量的高低和生产负荷的大小来调节、摸索出一个最佳的溶液循环量。
3  关于脱硫液温度的控制
生产中脱硫液温度应控制在38-43℃之间,有利于吸收和再生。适当地提高脱硫液温度可加快再生和吸收反应速度,但温度过高会使气体中的H2S和O2在脱硫液中的溶解度降低,反而不利于脱硫液的氧化再生,并且还会使副反应加剧。特别是脱硫液温度超过50℃时,不仅副反应的生成成倍增加,而且使脱硫液的粘度和表面张力下降,在再生槽内很难形成硫泡沫。反之,脱硫液温度过低,则再生槽浮选出的硫泡沫层变薄,从而影响再生效果。
4  关于该塔的开车
该塔开车时,导气速度要缓慢进行。因每层的隔板上除泪孔外,无筛孔,因此,在系统开车时,导气速度不能过快,否则会将塔板上的持液段液面冲翻,破坏其吸收液面的稳定,造成液位波动大,影响脱硫效率,严重时,还会产生出塔气体雾状带液,这在不少厂家就发生过类似现象。
5  关于QYD内件脱硫塔检修与维护
利用系统大修机会,详细检查各层塔盘及气体分布器出气孔的积硫堵塞状况,有则清理疏通之,以防止因气体分布器出气孔堵塞而影响使用效果。而对于碳钢材质的QYD传质内件,若大修时间允许,视塔内件腐蚀状况,进行二次防腐处理。
6  关于旧塔改造应注意的问题
对于旧填料塔的改造,基于QYD型高效传质内件的特点(溶液循环量较填料塔要降低30-50%),会造成脱硫再生系统设备不太匹配,比如氧化再生槽就显得过于庞大,再生槽泡沫溢流困难,需对再生槽液位调节器进行改造。而对于新上加压脱硫系统,由于是统筹设计采用该内件,就可避免这个问题。
7  结语
通过众多化工企业采用QYD内件脱硫塔的应用效果来看,大都收到了较令人满意的效果。但个别厂家应用效果不佳的主要原因,是由于各个化工企业脱硫系统的生产负荷、工艺条件及其设备配置状况等都有差别。要想保证脱硫系统长周期稳定运行,需要有设计合理的再生和硫回收系统与之配套;需要行之有效的工艺操作规程来规范操作;还需要强有力的工艺操作管理措施来加强管理。长春东狮气体净化研究中心根据用户反馈信息,已于2015年初研制出新一代QYD型高效传质内件,并在十多家化工企业脱硫系统得到了较成功的应用。新一代QYD型高效传质内件结构新颖;设计更加合理;安装方便,极大地弥补了原内件存在的不足之处,受到客户的青睐。


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