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【摘 要】作者针对湿法脱硫现状,认真对大脱硫系统实际生产效率和生产成本进行统计分析,并通过不同渠道,收集同行业煤气脱硫工艺信息,进行反复比较,现就对大脱硫(石灰水法)系统改造提出拟采用改造方案。
【关键词】煤气;脱硫主要工艺
1. 前言
(1)我公司大脱硫系统(石灰水脱硫)始建于2009年,采用石灰水法脱硫工艺,投产于2010年7月,目的是对外送煤气进行初步粗脱硫,减少干法脱硫负荷。运行两年多来,取得一定的效果,特别是投运初期前两个月,煤气量较小,脱硫效果平均可达82.6~57%。随着时间的增长,和煤气量增加,脱硫效果越来越差,循环管道及喷头石灰堵塞严重,虽每日置换脱硫液10余吨,但脱硫效率仍只有20%左右,近几个月来其脱硫效率仅为10%左右。
(2)由于大脱硫脱硫效率低,大大增加了民用煤气精脱硫负荷。为保证民用煤气含H2S达到要求(H2S≤20mg/m3),精脱硫塔每月必须更换脱硫剂72多吨,仍然很难达到要求,也影响外送煤气量,既增加消耗,又加大工作强度和难度,为此,对大脱硫进行工艺彻底改造势在必行。
(3)针对湿法脱硫现状,认真对大脱硫系统实际生产效率和生产成本进行统计分析,并通过不同渠道,收集同行业煤气脱硫工艺信息,进行反复比较,现就对大脱硫(石灰水法)系统改造提出拟采用改造方案。
2. 煤气生产经营现状分析
2.1 目前煤气脱硫工艺。
(1)我公司煤气脱硫主要为石灰法湿法脱硫和高效脱硫剂干法脱硫两个系统。煤气首先经石灰水法进行粗脱硫,而后煤气再依次经过煤气净化岗位洗萘塔、高效脱硫剂脱硫塔对煤气进一步洗萘脱硫,净化后的煤气外送煤气公司。
(2)目前脱硫系统设在洗苯系统之后,并且只对外送煤气部分进行脱硫,而去焦炉和锅炉的煤气没有进行脱硫。
(3)石灰水法湿法脱硫由于循环液中含石灰易堵管道和喷头,脱硫塔为空喷塔,吸收效果较差,从而增加后道工序高效脱硫剂干法脱硫负荷。
(4)目前石灰水法脱硫工艺已建成设备有DN3400,H=18950的5段空喷脱硫塔两座,沉硫池38m3一座,化灰池420m3一座,清水循环池108m3一座,浓缩曝气池45m3×2一座,石灰水脱硫液循环池180m3一座。
石灰水循环泵3台:Q72-119m3/h H102-70m N=37 KW
清水泵2台 Q37.6-72 m3/h H92-51 m N=22 KW
沉硫泵2台 Q7.5-15 m3/h H20 m N=2.2 KW
化灰池循环泵2台 Q15-30 m3/h H21.8-18.5 m N=3 KW
2.2 煤气用途。
(1)目前,所产生的煤气,除焦炉本身、锅炉及粗苯岗位等生产消耗外主要外送给煤气公司。煤气公司使用我公司煤气一部分供城市民用煤气;一部分供轧钢厂做燃料使用。
(2)由于我公司湿法脱硫效率较低,给高效脱硫剂干法脱硫增加很大负荷,因此时常出现硫化氢超标,从而影响煤气公司民用煤气使用量。如果将煤气湿法脱硫工艺改造后,煤气质量得到提高,则无论在煤气外送量或是煤气价格上都可以相应提高,从而增加企业效益。
3. 国内现有湿法脱硫主要工艺
3.1 目前,国内焦化行业比较成熟的煤气脱硫方法有许多种。有湿式氧化法脱硫工艺,如ADA法、改良ADA法(蒽醌二磺酸钠法)、TH法、F.R.C脱硫法、HPF法、888法、PDS+栲胶法、P-400等;湿式吸收法脱硫工艺有AS法、索尔菲班法等;真空碳酸盐法有真空碳酸钠法和真空碳酸钾法。
3.2 考察近5年来国内新建焦化企业的焦炉煤气脱硫工艺,绝大多数企业采用的方法多时HPF法、改良ADA法、PDS法、PDS+栲胶法或888法等。这些方法的共同特点是,均以煤气中的氨为碱源,用不同的添加剂做催化剂来吸收煤气中的硫化氢。富含硫化氢的脱硫液与空气接触,在再生系统再生后循环使用。这些工艺共同的优点是脱硫效率高,投资及运行成本较低,对设备材质要求不苛刻,能基本满足后道工序的要求。但也有其两大不足,一是产生的硫泡沫处理困难,得到的硫膏产品质量低;二是脱硫废液中的硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐难以处理,而又不能直接外排。
3.3 尽管如此,因这些方法均比其他方法投资省,运行成本较低,脱硫效率高而被广泛采用。
4. 对煤气脱硫处理量选择
4.1 目前煤气脱硫只是对外送煤气部分进行脱硫,焦炉、锅炉及粗苯管式炉部分没有脱硫,脱硫煤气占总煤气量的1/3左右,焦炉、锅炉等废气排放不符合环保要求。
4.2 随着国家环保政策要求越来越严格,焦炉和锅炉燃烧煤气产生的废气也可能作为下一步重点检查内容之一,为避免以后重复建设改造,尽量改造到位,因此建议此次脱硫工艺改造应按全部煤气脱硫工艺进行改造和设备选型,这样有助于减少对锅炉等设备的腐蚀。
5. 湿法脱硫工艺位置选择
现有煤气脱硫管线设置,脱硫系统既可放在硫铵系统之前脱硫,也可放在洗苯系统之后进行脱硫。
5.1 放在硫铵系统前进行脱硫。
(1)放在硫铵系统之前进行脱硫,可以利用煤气中的氨及蒸氨冷凝氨水作为碱源,不需另购碱源,降低脱硫费用。
(2)减少煤气中的氨含量,减少对粗苯系统设备的腐蚀,但硫铵产量可能降低,并且脱硫所产生的硫膏颜色不好(由于目前多数厂家把硫膏作为废弃物低价卖出或让别人直接拉走处理)。
(3)放在硫铵系统之前进行脱硫,需要上煤气预冷塔、冷却器及再生塔等配套设施。
5.2 放在洗苯系统后进行脱硫。
(1)放在洗苯之后进行脱硫,硫膏颜色较好(也是低价卖出),不需(1)首先,在对堆载预压法进行使用之时,不仅需要通过建筑物自重来达到加压的目的,同时还可在施工之时采取预压措施,此外,还可通过部分超载预压形式来进行排水固结。
(2)其次,在对真空预压法加以使用之时,一定要确保真空预压边缘比建筑物基础大,在进行预压之时,假如每边增加量要大于三米,要想使预压效果达到就要增大预压的压力。
(3)最后,在地下水含量小的软土地基加以处理之时,可以使用降水预压法,当然使用此法便需要施工前对地质勘查数据加以收集,如此才能确保制定出来的降水预压方细致可靠,从而使排水固结时效性得以增强。
3.3 化学固结法。
3.3.1 化学固结法特点。化学固结法包括高压注浆法、水泥土搅拌法、灌浆法三种。所谓的灌浆法是指将水泥浆灌进土体中,让土体能充分固结,从而使地基沉陷程度得以减少,使地基承载力得以提高。对含水量较高的软土地基来说,此法还能起到防渗、堵漏的功效。此种搅拌法的加固深度能保持在五米,在使用此法之前,一定要对土质采取配比强度试验,从而将最佳水泥掺和量加以确定。此法被广泛的应用在含水量高、沉积厚度达、抗剪性低的软土地基里。
3.3.2 化学固结法应用建议。通过化学处理形式使地基承载力和硬度增强,以此减少沉降量,从而达到软基处理的目的,此种形式能使处理之后地基边坡稳定性得到很好的保障。在对其进行具体应用之时,作为施工单位一定要对地基和水泥之间的化学反应加以控制,并对相关的物理加固举措加以管理,从而确保处理之后地基固化的速度加快。在运用高压喷射浆法之时,应注意压力大小,避免在施工之时出现不均匀沉降和起包的问题。
4. 结束语
在水利工程软土地基的处理是有很多的处理技术的,最终的目的都是改变和完善软土地基图层性质,来提高地基的稳定性。软土地基处理常用的方法排水固结法,换填管理法,化学固结法都是较为使用的技术,对于提升软土地基稳定性具有交稿的作用。
参考文献
[1] 杨声康.水利施工中软土地基处理技术[J].大科技.2012.(17).
【关键词】煤气;脱硫主要工艺
1. 前言
(1)我公司大脱硫系统(石灰水脱硫)始建于2009年,采用石灰水法脱硫工艺,投产于2010年7月,目的是对外送煤气进行初步粗脱硫,减少干法脱硫负荷。运行两年多来,取得一定的效果,特别是投运初期前两个月,煤气量较小,脱硫效果平均可达82.6~57%。随着时间的增长,和煤气量增加,脱硫效果越来越差,循环管道及喷头石灰堵塞严重,虽每日置换脱硫液10余吨,但脱硫效率仍只有20%左右,近几个月来其脱硫效率仅为10%左右。
(2)由于大脱硫脱硫效率低,大大增加了民用煤气精脱硫负荷。为保证民用煤气含H2S达到要求(H2S≤20mg/m3),精脱硫塔每月必须更换脱硫剂72多吨,仍然很难达到要求,也影响外送煤气量,既增加消耗,又加大工作强度和难度,为此,对大脱硫进行工艺彻底改造势在必行。
(3)针对湿法脱硫现状,认真对大脱硫系统实际生产效率和生产成本进行统计分析,并通过不同渠道,收集同行业煤气脱硫工艺信息,进行反复比较,现就对大脱硫(石灰水法)系统改造提出拟采用改造方案。
2. 煤气生产经营现状分析
2.1 目前煤气脱硫工艺。
(1)我公司煤气脱硫主要为石灰法湿法脱硫和高效脱硫剂干法脱硫两个系统。煤气首先经石灰水法进行粗脱硫,而后煤气再依次经过煤气净化岗位洗萘塔、高效脱硫剂脱硫塔对煤气进一步洗萘脱硫,净化后的煤气外送煤气公司。
(2)目前脱硫系统设在洗苯系统之后,并且只对外送煤气部分进行脱硫,而去焦炉和锅炉的煤气没有进行脱硫。
(3)石灰水法湿法脱硫由于循环液中含石灰易堵管道和喷头,脱硫塔为空喷塔,吸收效果较差,从而增加后道工序高效脱硫剂干法脱硫负荷。
(4)目前石灰水法脱硫工艺已建成设备有DN3400,H=18950的5段空喷脱硫塔两座,沉硫池38m3一座,化灰池420m3一座,清水循环池108m3一座,浓缩曝气池45m3×2一座,石灰水脱硫液循环池180m3一座。
石灰水循环泵3台:Q72-119m3/h H102-70m N=37 KW
清水泵2台 Q37.6-72 m3/h H92-51 m N=22 KW
沉硫泵2台 Q7.5-15 m3/h H20 m N=2.2 KW
化灰池循环泵2台 Q15-30 m3/h H21.8-18.5 m N=3 KW
2.2 煤气用途。
(1)目前,所产生的煤气,除焦炉本身、锅炉及粗苯岗位等生产消耗外主要外送给煤气公司。煤气公司使用我公司煤气一部分供城市民用煤气;一部分供轧钢厂做燃料使用。
(2)由于我公司湿法脱硫效率较低,给高效脱硫剂干法脱硫增加很大负荷,因此时常出现硫化氢超标,从而影响煤气公司民用煤气使用量。如果将煤气湿法脱硫工艺改造后,煤气质量得到提高,则无论在煤气外送量或是煤气价格上都可以相应提高,从而增加企业效益。
3. 国内现有湿法脱硫主要工艺
3.1 目前,国内焦化行业比较成熟的煤气脱硫方法有许多种。有湿式氧化法脱硫工艺,如ADA法、改良ADA法(蒽醌二磺酸钠法)、TH法、F.R.C脱硫法、HPF法、888法、PDS+栲胶法、P-400等;湿式吸收法脱硫工艺有AS法、索尔菲班法等;真空碳酸盐法有真空碳酸钠法和真空碳酸钾法。
3.2 考察近5年来国内新建焦化企业的焦炉煤气脱硫工艺,绝大多数企业采用的方法多时HPF法、改良ADA法、PDS法、PDS+栲胶法或888法等。这些方法的共同特点是,均以煤气中的氨为碱源,用不同的添加剂做催化剂来吸收煤气中的硫化氢。富含硫化氢的脱硫液与空气接触,在再生系统再生后循环使用。这些工艺共同的优点是脱硫效率高,投资及运行成本较低,对设备材质要求不苛刻,能基本满足后道工序的要求。但也有其两大不足,一是产生的硫泡沫处理困难,得到的硫膏产品质量低;二是脱硫废液中的硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐难以处理,而又不能直接外排。
3.3 尽管如此,因这些方法均比其他方法投资省,运行成本较低,脱硫效率高而被广泛采用。
4. 对煤气脱硫处理量选择
4.1 目前煤气脱硫只是对外送煤气部分进行脱硫,焦炉、锅炉及粗苯管式炉部分没有脱硫,脱硫煤气占总煤气量的1/3左右,焦炉、锅炉等废气排放不符合环保要求。
4.2 随着国家环保政策要求越来越严格,焦炉和锅炉燃烧煤气产生的废气也可能作为下一步重点检查内容之一,为避免以后重复建设改造,尽量改造到位,因此建议此次脱硫工艺改造应按全部煤气脱硫工艺进行改造和设备选型,这样有助于减少对锅炉等设备的腐蚀。
5. 湿法脱硫工艺位置选择
现有煤气脱硫管线设置,脱硫系统既可放在硫铵系统之前脱硫,也可放在洗苯系统之后进行脱硫。
5.1 放在硫铵系统前进行脱硫。
(1)放在硫铵系统之前进行脱硫,可以利用煤气中的氨及蒸氨冷凝氨水作为碱源,不需另购碱源,降低脱硫费用。
(2)减少煤气中的氨含量,减少对粗苯系统设备的腐蚀,但硫铵产量可能降低,并且脱硫所产生的硫膏颜色不好(由于目前多数厂家把硫膏作为废弃物低价卖出或让别人直接拉走处理)。
(3)放在硫铵系统之前进行脱硫,需要上煤气预冷塔、冷却器及再生塔等配套设施。
5.2 放在洗苯系统后进行脱硫。
(1)放在洗苯之后进行脱硫,硫膏颜色较好(也是低价卖出),不需(1)首先,在对堆载预压法进行使用之时,不仅需要通过建筑物自重来达到加压的目的,同时还可在施工之时采取预压措施,此外,还可通过部分超载预压形式来进行排水固结。
(2)其次,在对真空预压法加以使用之时,一定要确保真空预压边缘比建筑物基础大,在进行预压之时,假如每边增加量要大于三米,要想使预压效果达到就要增大预压的压力。
(3)最后,在地下水含量小的软土地基加以处理之时,可以使用降水预压法,当然使用此法便需要施工前对地质勘查数据加以收集,如此才能确保制定出来的降水预压方细致可靠,从而使排水固结时效性得以增强。
3.3 化学固结法。
3.3.1 化学固结法特点。化学固结法包括高压注浆法、水泥土搅拌法、灌浆法三种。所谓的灌浆法是指将水泥浆灌进土体中,让土体能充分固结,从而使地基沉陷程度得以减少,使地基承载力得以提高。对含水量较高的软土地基来说,此法还能起到防渗、堵漏的功效。此种搅拌法的加固深度能保持在五米,在使用此法之前,一定要对土质采取配比强度试验,从而将最佳水泥掺和量加以确定。此法被广泛的应用在含水量高、沉积厚度达、抗剪性低的软土地基里。
3.3.2 化学固结法应用建议。通过化学处理形式使地基承载力和硬度增强,以此减少沉降量,从而达到软基处理的目的,此种形式能使处理之后地基边坡稳定性得到很好的保障。在对其进行具体应用之时,作为施工单位一定要对地基和水泥之间的化学反应加以控制,并对相关的物理加固举措加以管理,从而确保处理之后地基固化的速度加快。在运用高压喷射浆法之时,应注意压力大小,避免在施工之时出现不均匀沉降和起包的问题。
4. 结束语
在水利工程软土地基的处理是有很多的处理技术的,最终的目的都是改变和完善软土地基图层性质,来提高地基的稳定性。软土地基处理常用的方法排水固结法,换填管理法,化学固结法都是较为使用的技术,对于提升软土地基稳定性具有交稿的作用。
参考文献
[1] 杨声康.水利施工中软土地基处理技术[J].大科技.2012.(17).