AN焦化厂焦炉煤气脱硫脱氰工艺的优化与技术改造研究

作     者：胡一飞 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王平艳;李忠彦

授予年度：2023年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：煤气净化 脱硫脱氰 AS循环 PDS 蒸氨操作 

摘      要：AN焦化厂拥有两座年产100万吨焦炭的6m高50孔大型顶装焦炉,并为之配套了煤气处理能力50000Nm/h的氨-硫化氢循环洗涤工艺(A.S法)。后期由于环保要求的进一步提高,为了能够达到焦炉烟囱排放的标准,于是新建了一套PDS+栲胶煤气深度脱硫系统。两套设备生产运行多年,虽然在生产过程中表现出了诸多优势,但也存在设备堵塞、腐蚀、蒸氨废水指标波动,脱硫效率低下等问题。本文对A.S法脱硫脱氰工艺和PDS+栲胶一塔式脱硫再生工艺,从反应机理分析其对脱硫效率造成的影响的原因及影响规律进行研究如下:(1)研究了A.S法的工艺操作温度、脱硫液中挥发氨含量、脱硫液中硫化氢浓度、煤气在脱硫塔内停留时间,以及PDS+栲胶法的脱硫塔操作温度、PDS催化剂含量、脱硫液总碱度、气液比、脱硫液再生时间等工艺参数对脱硫效率的影响,并从相似的工况中选取实际的生产数据来印证实际生产中操作参数的变化对脱硫效率的影响是否符合理论分析结果。(2)运用研究结论,结合AN焦化厂出厂煤气含H2S指标波动,脱硫效率低下的生产现状,对与理论参数有偏差的操作参数:A.S系统与深度脱硫系统操作温度波动、A.S系统脱硫液挥发氨含量偏低,深度脱硫系统总碱度不稳定等方面进行分析。结合设备工况,从工艺优化,设备运行维护,操作方式优化等角度,采取相对应的措施来改善脱硫效率不佳的现状。采取了吹扫换热器,优化脱硫塔扫塔操作方式来改善操作温度不理想的问题;对于脱硫液含挥发氨浓度不高的问题,采取优化1~#洗氨塔碱洗段操作,精确计算Na OH溶液加碱量方式来改善;对于深度脱硫系统总碱度波动且连续偏低的问题,采取从新核算Na2CO3指导加入量,并对操作方式进行优化。通过一系列对脱硫效率产生影响的因素的排查及工艺改进,AN焦化厂出厂煤气H2S含量在2022年恢复正常值,并长期保持稳定运行。(3)AN焦化厂的A.S脱硫脱氰工艺由于建成投产时间较长,蒸氨设备存在严重的设备老化、腐蚀,导致了蒸氨效率不佳,蒸汽耗用量大以及蒸氨废水氨氮指标超标等问题。为了解决这一问题,AN焦化厂对A.S系统蒸氨单元进行改造,在工艺优化方面,对用于分解固定铵盐的Na OH溶液加入量进行核算,确保控制加碱量对蒸氨效率的影响参数,在设备方面,经过多方调研选取了CJST高效径向侧导喷射塔板蒸氨塔对原有蒸氨设备进行更换,最终通过技术改造,取得了降低蒸氨蒸汽耗用量,提高蒸氨效率,改善蒸氨废水指标的目的,经济效益和社会效益良好。