在生產(chǎn)煉鐵用焦炭和用焦爐法生產(chǎn)城市煤氣時，會產(chǎn)生大量有極高毒性的硫化氫和氰化氫，硫化氫的燃燒產(chǎn)物二氧化碳是環(huán)境污染的根源之一。為了脫除焦爐煤氣中的硫化氫和氰化氫等有害物質(zhì)，改善周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境，某公司焦化廠從日本引進了真空碳酸鹽法脫硫脫氰工藝技術(shù)。
該工序工藝為：用碳酸鹽脫除焦爐煤氣中的硫化氫，吸收富液在真空狀態(tài)下進行解析；解析出的酸氣用克勞斯法生產(chǎn)硫磺，此工藝在國內(nèi)為s*創(chuàng)。由于該工藝在真空狀態(tài)下進行解析，并且使用循環(huán)氨水的顯熱作為蒸餾熱源，吸收液的主要成分碳酸鈉可以再生，用海成分可以分解，因而具有蒸汽消耗少，過程氣量少，運行費用低，占地面積小，環(huán)保性好等優(yōu)點，但該工藝在投入運行后也出現(xiàn)一些問題，主要是管線設(shè)備易堵塞，其中脫硫裝置堵塞問題尤為突出。
一、脫硫裝置的原理
脫硫裝置的作用是：將焦爐煤氣中的硫化氫和氰化氫除去以獲得凈煤氣，同時將硫化氫和氰化氫酸性氣體回收共給SCL工序。用來脫除焦爐煤氣的吸收液的主要成分是碳酸鈉，溫度約35℃，吸收塔主要反應(yīng)如下：
Na2CO3+H2S―NaHCO3+NaHS
NaCO3+HCN―2NaCN+ NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O―2NaHCO3
通過反應(yīng)產(chǎn)生脫硫富液，在保持真空狀態(tài)，塔頂絕對壓力為85/Hg，塔底絕對壓力為100/Hg的再生塔內(nèi)，塔頂液體約為51.7℃沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣與塔頂下來的富液在填料表面逆向接觸，析出酸性氣體，反應(yīng)如下：
NaHCO3+NaHS―Na2CO3+H2S
2NaCN+ NaHCO3―NaCO3+HCN
2NaHCO3―Na2CO3+CO2+H2O
析出的酸性氣體經(jīng)過降溫至27 ℃由真空泵加壓到絕對壓力150 KPa，再經(jīng)過冷卻分離后送往SCL工序。由于在酸汽產(chǎn)生的同時還要產(chǎn)生一些煤氣中夾帶的別的物質(zhì)，如萘及在高溫高壓下反應(yīng)的聚合物，而這些物質(zhì)對所經(jīng)設(shè)備產(chǎn)生一定影響。因此，在吸收煤氣時，如何消除這些物質(zhì)對設(shè)備的影響；及盡量脫出這些物質(zhì)，就成為脫硫設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。
二、脫硫裝置工藝改進
1.脫硫裝置工藝
從洗苯來的焦爐煤氣入脫硫吸收塔的底部，與塔頂液體分布器下來的吸收液逆向接觸，凈化后的煤氣經(jīng)捕霧器后外送。吸收液經(jīng)富液泵升壓，貧富液換熱器升溫至再生塔頂，富液在再生塔內(nèi)解析出酸汽，吸收液得到再生。吸收液解析出硫化氫、氰化氫、二氧化碳等酸性氣體與水蒸氣一起從再生塔頂部逸出，往蒸汽分縮器冷卻至42℃，蒸汽冷卻至25 ℃，再經(jīng)氣液分離器后被夾套汽加熱升高約2℃，入真空泵后加壓，送至酸汽冷卻器，酸汽冷卻至40℃。經(jīng)酸汽分離器送往SCL工序。在蒸汽分縮器、蒸汽冷卻器、氣液分離器內(nèi)被分離的凝縮水收集到凝縮水槽。凝縮水的的大部分被凝縮水泵升壓后送往貧液泵進口，從酸汽冷卻器、酸汽分離器出來的冷凝水，以及真空泵泄漏的少量潤滑油，經(jīng)水封槽滿流至冷卻水槽。冷卻液槽內(nèi)含油的冷凝液，一天一次通過冷凝液泵送往機械化焦油氨水澄清槽。
2.存在的問題及改進
脫硫脫氫裝置運行過程中，脫硫脫氫效果好，但由于酸汽中含有萘、油較多，在酸汽降溫過程中，萘易結(jié)晶集聚在冷卻設(shè)備酸汽冷卻器內(nèi)，使得系統(tǒng)阻力增大，冷卻效果變差，氣體中夾帶量增加，對后續(xù)工序帶來不便。
為了解決現(xiàn)有問題，即分析論證，我們對脫硫裝置作了一下改進：
1）在洗苯塔后入脫硫裝置前加設(shè)新捕霧器，減少煤氣中夾帶的萘及洗油；
2）控制終冷溫度，范圍在21～23 ℃，減少煤氣中萘的夾帶；
3）改造酸汽冷卻器，由臥式改為立式冷卻器，在出口加裝捕霧器，在酸汽分離器底部增設(shè)不定期用酸汽冷凝液進行沖洗。
3.改進后的效果
經(jīng)過一段時間運行后，經(jīng)分析比較，改造后有以下優(yōu)點：
1）脫硫裝置堵塞現(xiàn)象減少，運行時間增加，由原來的25天到基本消除堵塞現(xiàn)象；
2）由于運行時間增加，減少了檢修次數(shù)，節(jié)省消耗；
3）減少酸汽中的雜質(zhì)，對SCL個部分運行提供有力保障，減少后續(xù)工序堵塞的機率。
三、進一步鞏固措施
為了進一步穩(wěn)定脫硫裝置的運行，我們又制定了對酸汽冷卻器、新捕霧器進行定期吹掃，既保證風機的正常運行又穩(wěn)定脫硫的運轉(zhuǎn)。
