長春東獅破解化企脫硫堵塔難題
由長春東獅科貿實業有限公司開發的QYD型加壓原料氣脫硫塔專用氣液復合傳質裝置技術,目前已成功應用于山東飛達化工科技有限公司變換氣脫硫系統。裝置技改投運后,在滿負荷條件下,電耗為130千瓦/時,比改造前下降190千瓦/時,年節電超過150萬千瓦時;設備出口硫化氫在10毫克/立方米左右,溶液循環量為150立方米/時,比改造前降低了50%以上;氣體凈化度明顯提高;實現了高效、環保脫硫,投資和運行費用低,徹底解決了脫硫塔填料堵塞問題;節能顯著,僅脫硫泵節電一項,每年的直接經濟效益達55萬元。
氣體的凈化、特別是氣體中硫化物的脫除是保證煤化工企業合成氨和尿素生產裝置長周期穩定運行的關鍵,是生產工藝控制的重中之重。氣體中硫化氫超標會造成變換催化劑、甲醇催化劑、合成氨催化劑、甲烷化催化劑永久中毒和壽命縮短;對碳酸丙烯酯脫碳系統會在水冷器壁及填料上沉積硫垢,影響傳熱、堵塞填料;對銅洗系統會使銅液吸收硫化氫生成硫化銅沉淀,造成銅洗帶液、銅耗增加;對尿素和碳銨系統會造成設備腐蝕,影響尿素及碳銨產品質量。
據長春東獅公司總工程師高志斗介紹,復合傳質裝置技術是該公司氣體凈化設計研究中心新近研發的煤化工行業節能減排新技術,其核心產品為高效、節能、環保型傳質內件,由氣體分布裝置、氣泡再布裝置、降液管以及組裝以后形成的持液段四部分組成。該技術更加強化了氣液傳質過程,充分利用了脫硫反應機理——硫化氫和堿溶液瞬間反應的原理,通過氣體分布裝置、氣泡再布裝置形成大量的小氣泡,氣泡在極短的時間內與脫硫液充分混合接觸、湍動傳質,大大增加了氣液接觸面積,極大地提高了氣體的凈化度,從而徹底解決了煤化工行業脫硫領域多年來懸而未決的脫硫塔堵塔難題。
山東飛達化工科技有限公司是一家集化學肥料、化工原料、橡塑助劑為一體的綜合型化工企業,隨著產量的增加,原變換氣脫硫(變脫)崗位的裝置明顯處于超負荷狀態,變脫后的硫化氫時有超標,嚴重影響了企業的正常生產。為此,該公司通過考察和反復論證,選用了長春東獅公司新開發的QYD型氣液傳質內件技術。山東飛達化工公司總經理張大濤告訴記者,裝置投運后,脫硫效率高,節能降耗明顯。在硫化氫含量高達1.836克/立方米時,變脫后的硫化氫含量由過去的0.024克/立方米降到0.0085克/立方米;系統阻力穩定在0.02兆帕左右,比原來下降一半;懸浮硫從0.8克/升降至0.2克/升。此外,該技術不僅脫除硫化氫的效果比原填料塔好,而且操作彈性較大,在檢修再生系統時,短時間內不會影響后工序硫化氫工藝指標,停泵2~3 個小時內出口硫化氫仍然在指標范圍之內,這是改造前填料塔無法達到的效果。
目前,國內煤化工業內絕大多數濕法脫硫的脫硫塔基本采用填料塔,但隨著企業生產規模的不斷擴大、高硫煤的應用以及后工序產品多樣化的調整,企業對脫硫要求越來越嚴格,填料脫硫塔所帶來的弊病也越來越突出,不僅塔越做越大,循環量越來越高,就連凈化度也越來越不能滿足生產需要,更令企業頭疼的是,填料塔堵塔的現象越來越嚴重。
長春東獅的新內件裝置技術不僅適應于舊脫硫塔改造,更適用于新塔的設計建設,用于舊塔改造可使產能提高10%以上;用于新塔建設可節省50%的一次性投資費用,脫硫液的吸硫容量可增加一倍左右,溶液的循環量要比填料塔降低50%左右。
據悉,該技術已經申請國家專利,自山東飛達化工公司使用成功以來,去年底長春東獅公司已正式向國內煤化工行業推廣這項技術,引起了強烈的反響,既深受化工企業青睞,也得到了業內脫硫專家認可。截至目前,先后有山東海化盛興、河南晉開、河南鑫冠、山東瀚海等數十家企業正在使用該技術,此外還有河南穎上、安徽三星、河北河間等多家公司正在安裝建設之中。