摘要：

該公司變脫塔原來是鼓泡吸收+噴淋塔，由于脫硫效率低（入口H₂S 90-120mg/Nm³，出口H₂S 40-60mg/Nm³），2020年7月由東獅公司進行改造設(shè)計，變脫塔采用東獅公專利技術(shù)——無填料傳質(zhì)技術(shù)改造，8月初技改完后投運，初期使用酞菁鈷類催化劑，脫硫凈化度大幅度提高，出口硫化氫降至25mg/Nm³以下，為了進一步提高凈化度，決定采用東獅的高硫容抑鹽技術(shù)進一步調(diào)整。

10月底將原催化劑改為DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑，調(diào)試期間在沒有補充堿源的情況下溶液堿度沒有太大變化，副反應(yīng)得到了有效控制，副鹽沒有增長，脫硫效率達到了97%以上，脫硫精度達到了3mg/Nm³以下，同時運行費用也大幅度降低（由于可以降低溶液循環(huán)量每天節(jié)約電費約860元左右）。

關(guān)鍵詞：DSH催化劑、變換氣、脫硫精度、降低運行費用  提高操作彈性

一、裝置簡介：

1、運行工藝參數(shù)（使用DSH催化劑前）：

（1）變換氣量：30000Nm³/h

（2）變換氣壓力：1.4MPa

（3）入口H₂S含量90-120mg/Nm^3,   

（4）溶液循環(huán)量：200-250m³/h

（5）脫硫液溫度：40-44℃

（6）再生壓力：0.38-0.4MPa

（7）溶液保有量：130m³

2、主要設(shè)備配置情況：

3、工藝流程簡述：

（1）變換氣流程：

變換氣經(jīng)氣液分離器后進入變脫塔底部，在塔內(nèi)自下而上依次經(jīng)過4層QYD內(nèi)件，與從塔頂下來的溶液充分接觸，吸收變換氣中的H₂S氣體，后經(jīng)氣液分離器回到壓縮工段。

（2）脫硫液流程：

再生后的脫硫貧液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器進入貧液槽，再經(jīng)溶液泵輸送到變脫塔頂部，在變脫塔內(nèi)自上而下依次折流經(jīng)過4層QYD內(nèi)件，

吸收H₂S后的脫硫富液在系統(tǒng)壓力作用下從塔底經(jīng)自動調(diào)節(jié)閥門輸送到再生槽頂部的噴射器內(nèi)，吸收空氣中的氧使催化劑得到再生，在經(jīng)液位調(diào)節(jié)器進入貧液槽循環(huán)使用。

（3）硫泡沫流程：

從再生槽頂部浮選出的硫泡沫進入硫泡沫儲槽，在經(jīng)泡沫泵輸送的板框壓濾機進行壓濾，過濾水分后的硫膏摻少量脫硫廢液利用液下泵輸送到熔硫釜進行熔硫，加工成的硫磺作為產(chǎn)品出售。

4、裝置特點：

（1）變脫塔空速高，改造前使用泡罩吸收時有液泛現(xiàn)象，造成變脫塔阻力高；

（2）變脫壓力高，變換氣中CO₂含量高、分壓大，對堿液吸收H₂S產(chǎn)生一定影響；

（3）吸收劑為NaOH。

二、存在問題及原因分析：

1、變脫后硫化氫偏高（20-30mg/Nm³），原因分析：

（1）原塔徑小，塔內(nèi)氣速高，脫硫液與變換氣接觸時間短，影響吸收效果；

（2）催化劑氧化溶液中HS-不徹底，溶液質(zhì)量差，影響吸收效果；

（3）PH值偏低，降低了堿液吸收H₂S的速率；

（4）變換氣中CO₂含量高（大約在30%左右），分壓大，造成溶液中NaHCO₃與Na₂CO₃的比例失調(diào)。

2、變脫塔阻力偏高（25-40KPa），超過正常運行指標，原因：

（1）溶液質(zhì)量差，懸浮硫高，塔內(nèi)發(fā)泡形成氣阻；

（2）塔內(nèi)控制液位高，下液不暢，形成氣阻,導致塔壓差波動；

三、解決措施：

1、根據(jù)上述原因分析，經(jīng)雙方領(lǐng)導溝通，決定在不改變原來工藝、設(shè)備的情況下，將原催化劑更換為東獅公司生產(chǎn)的“東獅”牌DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑，充分利用DSH催化劑硫容高、抑鹽、抗干擾能力強等特點，通過優(yōu)化溶液組分，改善溶液質(zhì)量，達到提高脫硫效率的目的。

2、利用DSH高硫容催化劑抑鹽特性，降低變脫塔底部液位和溶液比重，達到降低變脫塔阻力的目的。

四、催化劑投加方案：

1、初始配制溶液方案：

DSH催化劑更換調(diào)試周期為10天，初始提濃時間5天左右，提濃期間總添加量170Kg；脫硫催化劑的添加方式為白班和中班補加進入系統(tǒng)，夜班不投加，并根據(jù)溶液中催化劑的濃度和出口硫化氫的變化，及時對催化劑的加入量進行適度調(diào)整。另DSH開始投加后，停加原脫硫催化劑。

附：催化劑的添加量表

2、正常生產(chǎn)時補加催化劑方案：

（1）DSH催化劑每天加入量按5-7.5Kg/d，根據(jù)分析結(jié)果和出口硫化氫結(jié)果進行及時調(diào)整。

（2）用軟水溶解催化劑，不需要活化，攪拌至完全溶解后均勻滴加至系統(tǒng)。

（3）脫硫液純堿添加量初始保持不變，隨著DSH催化劑的加入，加堿量根據(jù)溶液堿度分析結(jié)果和出口硫化氫結(jié)果進行及時調(diào)整。

五、使用DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑前后運行情況介紹：

投加DSH催化劑前，開大溶液泵,溶液循環(huán)量在240m³/h，開7支噴射器，再生壓力0.38-0.4MPa，變脫前H₂S含量90-120mg/Nm³，變脫后H₂S含量24-35mg/Nm³，變脫塔阻力30-35KPa。

2020年10月27日上午開始投加DSH催化劑，前3天每天投加40Kg，后2天改為25Kg/d，以后根據(jù)溶液分析情況、脫硫后H₂S及硫泡沫情況及時調(diào)整催化劑的投加量，在投加DSH催化劑期間，出現(xiàn)以下幾方面變化：

1、一直沒有補充堿，溶液中碳酸鈉含量由4.24g/L提高到6.36g/L，碳酸氫鈉小幅度下降，但溶液中總堿度沒有太大變化；

2、溶液的PH值由8.09提高到8.62；

3、貧液氧化電勢電位也由-30mv逐漸提高到+26mv；

4、在入口H₂S不變、溶液循環(huán)量不變的情況下，出口H₂S出現(xiàn)逐漸下降趨勢，投加DSH催化劑當天下午出口H₂S就降到10mg/Nm³以下，從第二天開始始終穩(wěn)定在5mg/Nm³以內(nèi)。

5、后期為了驗證DSH催化劑的性能，采取故意降低變脫溶液循環(huán)量至160m³/h（噴射器減到只開4支，因降低溶液循環(huán)量，每天可節(jié)約電費約860元左右）、逐步提高變脫前H₂S含量至170mg/Nm³、逐漸減少DSH催化劑的投加量（最少時每天只投加5Kg），降低溶液中DSH催化劑濃度（1.5g/L左右）的方法來驗證，但變脫后H₂S還是≤5.1mg/Nm³，且長時間控制在1.7mg/Nm³，脫硫效率和脫硫精度得到了保障（變脫后H₂S大幅度下降，減輕了H₂S對后工段設(shè)備的腐蝕，同時也降低了后工段精脫硫劑的用量，但此費用難以用具體數(shù)字表示）。

附：DSH催化劑投加前后相關(guān)數(shù)據(jù)對比表

六、應(yīng)用催化劑總結(jié)

DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑在該裝置的使用，在所有工況沒有改變的情況下，只采取更換脫硫催化劑的措施，利用該催化劑硫容高、抑鹽的特性，通過優(yōu)化溶液組分，大大提高了變脫系統(tǒng)的操作彈性，并減輕了變換氣中CO₂對脫硫系統(tǒng)的干擾影響，在提高脫硫效率、抑制副鹽生成、降低運行費用等方面取得明顯效果，也為其它企業(yè)解決此類問題提供了思路。

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