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山東榮信煤化脫硫液提鹽項目運行情況總結

0前言

山東榮信煤化有限責任公司位于山東鄒城工業園區,是山東恒信集團和江蘇沙鋼集團合資組建的大型煤化工企業,預投資35億元,現建有 4×60孔JND55-05搗固焦爐四座,于2009年6月投產,總項目年產焦炭240萬噸,甲醇25萬噸,日產煤氣310.0余萬m3,焦爐煤氣除供焦爐自身加熱和粗苯管式爐加熱外,其余作為原料用于甲醇生產。

煤氣凈化系統HPF氨法脫硫裝置有兩臺DN7000脫硫塔,脫硫塔并聯操作,設計處理煤氣量13.0萬m3/h,塔后硫化氫200mg/m3以下,采用長春東獅888脫硫催化劑,氨源由蒸氨工序的氨氣冷卻后進入脫硫預冷塔補充。隨著脫硫系統的運行,脫硫液三鹽的積累逐步增加到480g/L(其中硫代230~250 g/L,硫氰210 ~230g/L,硫酸鹽10~20 g/L),為提高脫硫效率,降低鹽類對設備、管線的腐蝕,保證脫硫系統的正常運行,部分脫硫液外排備煤皮帶進行煤調濕,但對員工操作環境、皮帶腐蝕和焦炭質量都有不利的影響。同時,也影響了環境質量。因此,公司經多方考察研究以及項目論證,決定上馬副鹽提取項目。

榮信煤化脫硫液提鹽裝置是由泰安金塔化工機械有限公司(后副鹽提取項目整體并入長春東獅信美實業有限公司)設計,榮信煤化公司投資建設,設計脫硫液處理量為60 m3/d,該項目自2011年9月底投產運行,經一年的運行,已達到脫硫液處理量50~55m3/d,硫氰酸銨產品產量2.5~3.5噸/天,硫氰產品質量≥96%,穩定在96~97%,硫代產量3~4噸/天,硫代產品質量≥50%。脫硫系統總鹽量降至400 g/L以下。隨著副鹽處理量的增加,脫硫系統的硫代硫酸銨由原來的250g/L降到180g/L以下,脫硫效率提高,現基本沒有外排脫硫液。

1脫硫液副鹽提取工藝

1.1 工藝流程

脫硫工序循環泵來的脫硫液進入副鹽脫色釜攪拌脫色,活性炭加入活性炭槽,用泵打入脫色釜,脫色后的脫硫液進行過濾,濾液進入清夜槽,用泵打入一次濃縮釜進行真空濃縮,達到濃縮指標后進行離心機分離,生產濃度55~70%的硫代硫酸銨裝袋,離心后的液體含有一定的硫代硫酸銨和硫氰酸銨,入母液槽用泵打入二次濃縮釜進行抽真空二次濃縮,再進行過濾生產副產品硫代硫酸銨,濾液進入結晶釜攪拌降溫結晶,達到控制指標后在進行離心分離生產96%以上的硫氰酸銨產品。

脫色、濃縮的氨氣冷卻后進入緩沖罐送至脫硫系統。

1.2 主要設備

脫色釜、濃縮釜、結晶釜、板框壓濾機、吊帶離心機、換熱器、真空泵、鈦合金泵、儲罐等。

2 副鹽提取操作要點

2.1 母液前期處理

進入副鹽系統的脫硫液含硫顆粒和硫泥的量盡可能的降低,有利于脫色速率,減少活性炭的消耗和脫色板框的負荷。

2.2 脫色系統

(1)脫色活性炭的融化要用脫硫液,嚴禁清水融化,減少清水進入系統。

(2)脫色過程中加強檢查,勤觀察,脫色要徹底,否則影響產品的色澤。

(3)脫色釜、濃縮釜液位控制要適當,防止真空度大液位高時跑料,使氨水三鹽含量超,降低產品產量。

2.3 濃縮系統

(1)要經常檢查各釜的釜底閥、視鏡不能漏氣,保持釜內真空度。

(2)釜內升溫均衡,溫度控制不能太高,防止硫代硫酸銨轉化為硫酸銨和單質硫,堵塞釜底閥。

(3)脫色釜、濃縮釜補料應遵循“少補、勤補”原則,料液盡量滿釜。

(4)濃縮釜放料嚴格控制結晶點,保證硫代硫酸鹽和濾液的質量。

2.4 硫代板框過濾

(1)料泵開啟前一定要用蒸汽預熱板框,等回流管出水且管線溫熱后再進料,防止料液進板框后結晶堵塞板框。

(2)板框每次用完后要先用蒸汽吹出里面的料液,再用空氣吹干硫代。

(3)清理板框一定要徹底,用蒸汽或熱水沖洗干凈濾布上的雜物,特別要沖洗干凈底部兩個出料口,防堵塞。

(4)濾布要干凈整潔。尤其成品離心機濾布要經常檢查清洗。

2.5 結晶系統

(1)進結晶釜(或清液儲槽)前的料液一定要先打循環,取樣觀察料液清亮、透明且無雜質后方可轉入結晶釜(或清液儲槽)。過濾速度不能太快,隨時取樣觀察過濾情況,確保過濾效果。

(2)控制好結晶釜的結晶溫度和降溫速率,有利于減少母液的生產。

(3)觀察結晶釜內料液發黃、甩料時水分難以甩出時,可能料液中硫代含量高,若料液很稠,可采取向結晶釜內加水解決。

2.6 離心分離

(1)硫代離心機出口保溫管溫度不能太高,以不堵管線為準。

(2)甩料時間以最后一次洗料結束開始計時,約40-60分鐘左右(根據料液情況確定)。

(3)洗料標準以母液出口管母液發白,離心機內料液發白為標準。(結晶好、硫代少的料液洗一次即可。

3 副鹽提取系統存在問題

(1)脫硫系統的脫硫液硫泥含量高,增加了脫色板框的負荷,也造成脫色釜底部沉積硫泥堵塞放液管,影響處理量。同時,由于脫硫液沒有預處理,脫硫液含游離氨高,造成脫色、濃縮真空抽氨氣濃度高,真空泵水箱結垢嚴重,真空主機泵損壞頻繁,真空度不穩定。

(2)脫色釜、濃縮釜進料液位無遠傳液位計,人工控制易出現控制不穩定,跑料現象時有發生。同時,脫色釜、濃縮釜沒有消泡裝置,釜內進料大時,泡沫生成嚴重,有時出現嗆料、跑料。

(3)由于真空泵抽氣量小,濃縮釜濃縮溫度降低慢,影響處理量。濃縮釜溫度控制難度大,易超溫生成單質硫堵塞放料閥和板框。

(4)系統設備部分管線長,易堵塞;設備材質選擇保守;設備選型需改進,減少生產勞動量。

(5)員工操作分析不細致。

4 擬改造方向

(1)增加脫硫液預處理裝置,減少脫硫液的硫泥量;增設單效蒸發器蒸出游離氨,減少設備結垢和腐蝕。

(2)降低濃縮釜出口管的高度,降低蒸發回流量。

(3)運行設備重新選型,主要是離心機和運轉設備,提高設備的有效率,降低員工勞動量。

(6)部分設備重新布局,更利于介質的輸送。

(7)增強各介質的分析檢驗準確性,增加儀表的檢測,科學、精致化管理。

總之,山東榮信煤化有限責任公司脫硫提鹽項目,在泰安金塔化工機械和長春東獅信美兩公司技術人員的技術指導下,一年來的運行逐步完善了工藝,產品質量,脫硫液處理量都有大的提高,產品質量穩定在96.0%以上,榮信煤化脫硫液提鹽項目的投入運行,解決了高副鹽脫硫液對脫硫工藝的影響和脫硫液外排造成的環境污染問題,減輕了設備、管道的腐蝕,優化了脫硫工藝,降低了脫硫劑的消耗,同時煉焦配煤時也可以適當增加高硫煤的配比,降低焦炭成本,收到較好的經濟效益和社會效益。

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關鍵詞: 888脫硫催化劑 脫硫技術 脫硫設備 煤化工



 
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