第１期

韩新萍：焦炉煤气脱硫工艺分析与优化

过程中产生的硫磺远远高于设计量，致使积硫严

重，溶液再生效果差，活性降低，煤气质量难以保

证，严重时甚至会影响主体厂生产。

２．１设备处理能力计算时参数选用

空塔气速０．５ ｍ／ｓ；ＡＤＡ溶液Ｈ２Ｓ容量为

ｏ．２４

ｋｇ／ｍ３；脱硫塔传质系数１－８×１０－４ｋｇ／（ｍ３

・ｈ・Ｐａ）；反应槽内溶液停留时间ｌＯ ｍｉｎ；转化

为硫代硫酸钠的硫化氢４％；再生塔内溶液停留

时间２５ ｍｉｎ；进出口煤气硫化氢分别为２ ｇ／ｍ３和

ｏ．２

ｇ／ｍ３；进出口煤气压力分别为２

３

ｋＰａ和

２０

ｋＰａ；每千克硫耗空气量１ｌ ｍ３；进出口煤气

ＨＣＮ体积浓度分别为０．６

ｇ／ｍ３和ｏ．０６ ｇ／ｍ３。

２．２

原设计和实际工况的理论计算结果

对比

原设计煤气进口Ｈ：Ｓ体积浓度为２ ｇ／ｍ３，处

理量为１８０

０００

ｍ３／ｈ。实际工况下的进口硫化氢

体积浓度４ ｇ／ｍ３，处理量１８０

ｏｏｏ

ｍ３／ｈ。按照以

上主要设备参数进行物料平衡、脱硫塔、再生塔等

计算，得出原设计和实际工况下的理论计算结果

如表１所示。

表１原设计和实际工况下的理论计算结果对比

３

工艺分析优化措施确定

３．１造成脱硫效果差的主要原因

通过理论计算，粗脱硫系统焦炉煤气中实际

进口硫化氢含量超出设计值２倍，硫磺回收及溶

液再生设备设计能力偏小，是造成脱硫效率低的

根本原因，具体如下：

１）硫磺生成量超过设计量２．９倍。硫磺回收

能力设计偏小。初步估算每天约有７ ｔ硫磺无法

得到及时提取，导致溶液系统积硫，降低脱硫效

率。积硫过多会造成硫磺泡沫从再生塔漫出、反

应槽内硫磺沉积需要清理，只能通过采取每月清

理反应槽的方式将硫磺清理出来，清槽过程造成

溶液流失量约３０ ｍ３，造成药品浪费。需要增加

处理能力为７ ｔ／ａ的硫磺回收装置，方能满足生

产需求。

２）再生塔及反应槽设计容积仅为实际需求

容积的１／２。溶液再生及反应槽停留时间不足，

溶液再生反应进行不够充分。在改良ＡＤＡ湿

法脱硫过程中，溶液再生过程停留时间，直接关

系到脱硫液脱硫能力的高低，影响溶液再生及

脱硫效率。

３）空气来源管径偏小，分配至各再生塔后空

气压力过低，ＡＤＡ得不到充分的氧化再生，硫泡

沫浮选效果差，降低了溶液活性，同时导致药品消

耗量偏大，因此需要进行合理扩径、优化管道、降

低空气流动过程中的阻力损失，以满足溶液再生

需要。

３．２

工艺优化的措施及实施

为提高粗脱硫出口煤气质量，降低硫化氢含

量，根据现场实际情况，从以下几个方面采取措

施。

１）由于硫磺产生量远远高于设计硫磺回收的

提取能力，冈此需要在目前的基础上增加硫磺回

收装置，将溶液系统中的硫磺及时提取出来以增

加溶液活性，同时要满足节能、见效快、投入少等

条件。为了解决这一问题，首先在网上对同行业

中硫磺同收情况进行调查，并对行业中硫磺回收

设备使片ｊ情况进行对比分析，最终选择卧式螺旋

离心机作为硫磺网收装置，解决现有设备处理量

偏小的问题，离心机投入运行后，硫磺回收量南原

来的２ ｔ／ａ提高到７ ｔ／ａ。溶液系统中的硫泡沫得

到及时提取，从根本上解决了系统积硫造成的溶

液活性低的问题，消除了再生塔漫塔以及反应槽

清槽所带来的药品浪费。

２）对内部空气管网进行优化，减少系统阻力

损失（减少９０。弯头６处，取消变径部位５处），并

对空气管来源管径进行扩径（管径由ＤＮｌｏｏ扩径

为ＤＮ２００），空气压力由改造前的０．４８ ＭＰａ上升

到ｏ．５３ ＭＰａ，系统阻力损失减少约Ｏ．０５ ＭＰａ。

同时通过生产技术部门协调，利用供应冷轧备用

管道新铺设ＤＮ２００管道至粗脱硫，彻底解决空气

量不足的问题，使溶液中药品的含量能够稳定再

生循环使用，提高溶液硫容量，从而提高煤气质量

的同时降低药品消耗。

３）由于反应槽及再生塔属于在线运行设备，

万方数据