3、催化剂氧化HS-的能力下降后导致脱硫液中Na2CO3含量降低,NaHCO3的含量相对偏高,Na2CO3下降影响总碱度,进而造成脱硫液的PH值下降。
4、催化剂氧化HS-的能力下降后脱硫液中的HS-含量增加,抑制了碳酸钠吸收H2S的反应,导致脱硫效率下降,脱硫后H2S偏高。
5、脱硫液中副盐增长加快,特别是硫酸钠含量高不仅影响脱硫效率,还腐蚀设备加重,并且溶液中硫酸钠含量高时,也导致脱硫液的PH值也下降(该企业原来不测硫酸钠和硫氰酸钠,脱硫工艺恶化以后测得脱硫液中硫酸钠108g/L,硫氰酸钠120g/L)。
6、脱硫液出现酸臭味主要是脱硫液中含有大量副盐、CO2和H2S造成的。脱硫液发黑是煤气中焦油、粉尘含量高进入脱硫液造成。
四、处理措施
根据以上分析原因,东狮公司制定如下工艺调整措施:
1、降低劣质煤的配比,减轻外界因素对脱硫工艺的影响。
2、加大再生槽硫泡沫的溢流量并置换部分脱硫液,主要是降低脱硫液中煤焦油和副盐含量,提高脱硫液的质量和催化剂氧化能力。
3、调整NaHCO3与Na2CO3的比值,减少碳酸钠的加入量,向脱硫液中补充氢氧化钠,降低溶液中NaHCO3含量,提高脱硫液的PH值。
4、新配置的脱硫液适当增加催化剂的加入量,达到生产所需的催化剂浓度指标,弥补原来催化剂氧化能力不足的缺陷,当溶液组份正常后再恢复到原来加入量。
5、加大脱硫塔前2台洗气塔的水量,尽量利用洗气塔的洗涤水将煤焦油带出脱硫系统。
6、强化再生槽操作,加大泡沫溢流量。
五、达到效果
经过大约1周左右的调整,脱硫液组份恢复正常,纯碱消耗明显下降,硫磺回收率也达到95%以上。
六、总结及经验教训
通过这个案例可以看出,由于生产煤种改变,H2S、焦油含量升高未作相应调整。催化剂的氧化能力下降,溶液再生不好,是导致脱硫液PH值下降的主要原因。影响催化剂氧化能力的因素有很多,例如:催化剂的质量、催化剂的浓度、副盐的影响、催化剂的再生效果(再生温度、再生时间、再生空气量、喷射器使用效果等)、外界因素的影响(煤焦油、煤灰、萘类、酚类、生产负荷等),该企业造成脱硫工艺波动的主要原因是外界因素的影响,外界的生产条件发生了变化,而脱硫工艺没有及时的进行调整造成的。
从我这几年的脱硫技术服务的案例来看,造成脱硫液PH值下降的主要原因是催化剂的氧化能力下降造成碱度下降,最终使PH值下降。也有氧化能力过剩造成的,例如浙江某企业,脱硫液中的硫酸钠达到190g/L以上,取出1瓶脱硫液降温后析出大约1/3瓶的副盐,其中硫酸钠占到90%以上,这就是过度氧化使副盐太高形成连锁反应,造成PH下降。
同样是PH值下降,有的是氧化能力不足,有的是氧化能力过剩。原因分析上一定要做到判断准确,对症处理,否则工艺会越来越恶化。
在处理措施上把握的原则是:提高总碱度,调整比值,切不可突击加碱否则副盐增长会越来越快,工艺状况也会越来越差。
脱硫液中若NaHCO3 含量很高,补充氢氧化钠或氨水降低比值。对于焦化厂前置脱硫补充氨水效果更好,收效快。对于合成氨厂的半水煤气脱硫,由于氨对变换触媒有影响,建议补充氢氧化钠;变换气脱硫加氢氧化钠也是不错的选择,若NaHCO3 含量不高,则要增加催化剂投量,强化脱硫液再生,提高总碱度。Na2CO3 需均匀补入增加量不能超过正常消耗量的两倍,不可突击猛加。还需注意操作温度,要严格控制在指标范围内。使工况条件恢复正常。重视全面检测分析数据并以此来指导生产或处理生产事故。