0 概述

我公司是1970年投資建設(shè)年產(chǎn)3000噸合成氨小氮肥廠，1974年投產(chǎn)。經(jīng)過(guò)近40年的滾動(dòng)發(fā)展，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模不斷壯大，成為全國(guó)著名氮肥企業(yè)?，F(xiàn)氨醇生產(chǎn)能力達(dá)28萬(wàn)噸/年，尿素30萬(wàn)噸/年，甲醇10萬(wàn)噸/年，三聚氰胺2000噸/年，BB肥5萬(wàn)噸/年，發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量3.6萬(wàn)千瓦/年，營(yíng)業(yè)性收入10億元。

從所周知，化肥生產(chǎn)企業(yè)是高能耗、高物耗、重污染的企業(yè)，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的重視，節(jié)能減排工作已經(jīng)成為化肥生產(chǎn)企業(yè)的工作重點(diǎn)，必須采用和實(shí)施“源頭削減、過(guò)程控制、終端治理”清潔生產(chǎn)工藝，通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，改善管理，優(yōu)化工藝，提高資源利用率，削減排放和浪費(fèi)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。脫硫作為化肥生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，其物料消耗占據(jù)的生產(chǎn)成本是比較高的，也是對(duì)環(huán)境污染的關(guān)鍵崗位，因此優(yōu)化脫硫生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程管理，改進(jìn)設(shè)備、工藝是降低脫硫生產(chǎn)物料消耗的重要途徑。

1 工藝設(shè)備情況

我公司只有一套半水煤氣脫硫系統(tǒng)，是一臺(tái)φ6000脫硫塔與兩臺(tái)并聯(lián)的φ3800脫硫塔二級(jí)串聯(lián)生產(chǎn)，塔內(nèi)裝三層海爾環(huán)聚乙烯填料，浮選出的硫泡沫采用連續(xù)熔硫技術(shù)，清液過(guò)濾回收。φ6000脫硫塔配φ9000再生槽，兩臺(tái)φ3800脫硫塔配φ7500再生槽，再生與熔硫均分開(kāi)。目前共有羅茨鼓風(fēng)機(jī)11臺(tái)，其中打氣量453m³/min的3臺(tái)，打氣量257m³/min的8臺(tái)。脫硫前設(shè)φ3000靜電除焦塔三臺(tái)；φ4500靜電除焦塔一臺(tái)，脫硫后設(shè)φ6000靜電除焦塔兩臺(tái)，直流電壓達(dá)45KV以上。變換氣脫硫系統(tǒng)共有兩套，均為栲膠法堿液脫硫，并加入少量的PDS，變脫塔為φ3000×32000，采用公司的QYD復(fù)合高效傳質(zhì)內(nèi)件，各配再生槽，浮選出的硫泡沫采用連續(xù)熔硫，清液過(guò)濾回收，出口H₂S可脫至0.01g/m³(標(biāo))以下。后串有活性炭脫硫塔。

2 裝置存在的問(wèn)題

自2008年起，由于煤源緊張以及企業(yè)節(jié)能降耗等多重因素的考慮，原料煤種發(fā)生了變化，半水煤氣中H₂S的含量從原來(lái)的1g/Nm³左右提高到2--3g/Nm³，再加上生產(chǎn)氣量的增加,從而使脫硫系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)脫除硫化氫的量越來(lái)越多。在這種情況下，半脫系統(tǒng)阻力一度曾高達(dá)70mmHg,塔阻力急劇上升，脫硫效率下降，半脫系統(tǒng)空速曾高達(dá)2.0米/秒。脫硫塔、除塵塔帶液嚴(yán)重，純堿及脫硫劑的消耗明顯較高。半脫系統(tǒng)成為生產(chǎn)的“瓶頸”，生產(chǎn)被迫減量，嚴(yán)重影響著公司的經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)。因此，對(duì)脫硫系統(tǒng)的擴(kuò)能改造勢(shì)在必行。

3 半脫系統(tǒng)改造方案

3．1 充分利用原有設(shè)備，降低氣體空速。

半脫系統(tǒng)由三塔二級(jí)串聯(lián)流程改為三塔三套系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行。

3．2 增強(qiáng)除塵降溫。

φ6000脫硫系統(tǒng)增設(shè)了一臺(tái)φ4500的靜電除焦塔和兩臺(tái)φ6000霧化除塵塔；同時(shí)脫硫循環(huán)水由900m³/h擴(kuò)大到1200m³/h的能力。

3．3 優(yōu)化硫回收工藝。

取消四臺(tái)連續(xù)熔硫釜改為一臺(tái)150 m²的板框過(guò)濾機(jī)，干硫膏直接外售。最大限度的減少了原來(lái)熔硫殘液對(duì)脫硫系統(tǒng)的不利影響。

4 效果

改造于2009年5月結(jié)束。開(kāi)車(chē)后系統(tǒng)阻力降至15mmHg左右，出口H₂S含量60-80mg/m³ ；干硫膏產(chǎn)量在10-15t/d；節(jié)約蒸汽80-140t/d；純堿消耗由1.5t/d降至0.5-0.8t/d。配套壓縮工段增開(kāi)兩臺(tái)MD180壓縮機(jī)。半水煤氣脫硫裝置能力有了顯著的提高，氨醇生產(chǎn)能力提高了30％，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。大大提高了脫硫裝置的能力和操作彈性，為我廠的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 日常管理的幾點(diǎn)措施

5.1 優(yōu)化脫硫生產(chǎn)過(guò)程，強(qiáng)化生產(chǎn)管理

脫硫生產(chǎn)管理的三大重點(diǎn)：脫硫效率、脫硫塔阻力、副反應(yīng)的控制。前二者關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定，顯現(xiàn)著脫硫生產(chǎn)管理的水平。后者關(guān)系到物料的消耗及腐蝕問(wèn)題。三者相互影響又互相制約。所以?xún)?yōu)化脫硫操作，是一項(xiàng)十分重要的工作。我們主要做了以下幾點(diǎn)：

(1)作好半水煤氣的除塵降溫工作：脫硫系統(tǒng)循環(huán)水與造氣循環(huán)水分開(kāi)，形成單獨(dú)的水循環(huán)系統(tǒng)，防止造氣污水對(duì)脫硫過(guò)程產(chǎn)生不利影響。以后我們還考慮增加脫硫循環(huán)水過(guò)濾裝置。以保證入脫硫系統(tǒng)的半水煤氣的潔凈度。

(2)控制適宜的溶液溫度：當(dāng)溶液溫度過(guò)低時(shí)，吸收和析硫反應(yīng)速度均降低，將影響脫硫效率，不利于水平衡，可能出現(xiàn)堿的結(jié)晶析出，嚴(yán)重威脅著脫硫塔的阻力控制；若溫度過(guò)高，則H₂S氣體在脫硫液中溶解度將降低，使吸收的推動(dòng)力變小，氣體的凈化度降低，同時(shí)再生過(guò)程氧的溶解度降低，不利于氧化再生，還會(huì)造成Na₂S₂O₃副反應(yīng)的加劇，析硫反應(yīng)較快，硫顆粒細(xì)，不利于分離，溶液的腐蝕性也隨溫度升高而加劇。因此，我們嚴(yán)格控制溶液溫度在40℃左右，一般情況下在35～45℃生產(chǎn)基本正常。在冬季，我們?cè)谪氁翰蹆?nèi)配有蒸汽間接加溫流程，以穩(wěn)定溶液溫度。

(3)再生槽及噴射再生的操作控制：再生槽的操作是脫硫操作中至關(guān)重要的部分，直接決定著脫硫效率和脫硫塔阻力的控制。因此，我們強(qiáng)化了對(duì)再生槽的管理。不僅要求操作工定期巡檢，規(guī)定巡檢的頻率、內(nèi)容、要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，要求及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理問(wèn)題，而且，還加強(qiáng)了對(duì)再生槽的監(jiān)管，要求生產(chǎn)的各級(jí)管理人員把再生槽做為巡查的重點(diǎn)。

5．2 大力開(kāi)展指標(biāo)競(jìng)賽活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)工人積極性。

小指標(biāo)競(jìng)賽能夠及時(shí)有效地提高一線工人的工作激情，增加個(gè)人收入，有利于裝置的高效長(zhǎng)周期運(yùn)行。我們開(kāi)展的項(xiàng)目有純堿、脫硫劑、硫黃產(chǎn)量、出口硫化氫、蒸汽消耗等。在競(jìng)賽中，也是采取多種形式。比如，對(duì)硫黃產(chǎn)量的競(jìng)賽，是以班為單位，實(shí)行以量定獎(jiǎng)，量多獎(jiǎng)多；獎(jiǎng)勵(lì)前兩名處罰后兩名；多獎(jiǎng)少罰，弄虛作假的取消獎(jiǎng)勵(lì)資格并給予處罰。而對(duì)于純堿、催化劑等物料消耗，考慮到工藝的連續(xù)性，則以整個(gè)脫硫崗位為單位，每月統(tǒng)計(jì)，按定額進(jìn)行獎(jiǎng)懲。獎(jiǎng)金來(lái)源于硫黃銷(xiāo)售10﹪的提成。

5．3 從源頭抓起，控制脫硫的整個(gè)過(guò)程，防患于未燃。

影響脫硫過(guò)程的因素很多，任何細(xì)小的疏忽都可能帶來(lái)難以預(yù)料的后果，因此，我們從源頭抓起，從原材料的購(gòu)進(jìn)，驗(yàn)收，化學(xué)品的加入方法及形式，到硫膏的回收，現(xiàn)場(chǎng)的管理等，都有很完善的管理制度。只有規(guī)范脫硫系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，才能防患于未燃，把事故消滅在萌芽之中，保證脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)脫硫裝置設(shè)備的配套改造、生產(chǎn)操作的優(yōu)化、工藝管理的強(qiáng)化，不僅擴(kuò)大了脫硫裝置能力，穩(wěn)定了脫硫的正常操作，而且降低了物料的消耗，杜絕了溶液的排放，實(shí)現(xiàn)了脫硫生產(chǎn)節(jié)能減排的目的。