【摘 要】 本文介紹了DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑在山西潞安焦化的成功應(yīng)用。潞安焦化改用DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑后，不僅穩(wěn)定了生產(chǎn)操作，脫硫效率也進(jìn)一步提高。脫硫塔后及回爐煤氣硫化氫明顯降低，同時(shí)副鹽得到有效控制，不再外排脫硫廢液，實(shí)現(xiàn)了取消提鹽設(shè)備運(yùn)行。為企業(yè)節(jié)約了可觀的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的良好結(jié)合。

【關(guān)鍵詞】東獅牌DSH 高硫容 抑鹽 脫硫

長(zhǎng)春東獅DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑的提出背景

近幾年隨著環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，焦化行業(yè)各企業(yè)的環(huán)保壓力也越來越大。煤氣脫硫就成為焦化行業(yè)凈化污染物排放的重點(diǎn)。目前比較廣泛采用PDS催化劑進(jìn)行煤氣脫硫，而PDS催化劑進(jìn)行脫硫最大的問題是需要每天排放較多的脫硫廢液，以此來控制脫硫液中硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽等副鹽的增長(zhǎng)。否則因?yàn)楦丙}積累會(huì)導(dǎo)致脫硫效率快速下降。脫硫廢液處理主要是進(jìn)行提鹽，而硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽的下游需求市場(chǎng)比較小，隨著大量副鹽產(chǎn)生，提取的硫代、硫酸鹽、硫氰酸鹽已經(jīng)從產(chǎn)品變?yōu)閺U品甚至是危險(xiǎn)廢物了。

三十多年來專注于脫硫技術(shù)進(jìn)步的長(zhǎng)春東獅科技（集團(tuán)）有限公司，秉承源頭治理的理念，推出了解決實(shí)際需求的新型產(chǎn)品 ——東獅牌DSH 型高硫容抑鹽脫硫催化劑。解決目前傳統(tǒng)焦?fàn)t煤氣脫硫凈化過程中存在的副鹽增長(zhǎng)過快及脫硫效率低的一系列的問題。DSH高硫容抑鹽脫硫催化劑為環(huán)保型脫硫催化劑，脫硫效率高，抑制副反應(yīng)，極大的減少了副鹽生成。是一種具有良好的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)效益的新型催化劑。

本文主要介紹DSH高硫容抑鹽催化劑在山西潞安焦化一分廠脫硫系統(tǒng)成功應(yīng)用的案例。山西省潞安焦化一分廠采用DSH抑鹽催化劑后，成功的解決了大量脫硫廢液需要提鹽問題、并實(shí)現(xiàn)了脫硫效率大幅提升，達(dá)到了良好的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益。

1、山西潞安焦化一分廠簡(jiǎn)介

1.1項(xiàng)目概況

潞安焦化一分廠為產(chǎn)能60萬噸/年，爐型為2x56孔4.3米搗固焦?fàn)t。滿負(fù)荷煤氣量約為35000m3/h，脫硫系統(tǒng)為兩級(jí)氨法脫硫，每級(jí)系統(tǒng)配有單獨(dú)的低位噴射再生槽。

2020年1月該廠脫硫系統(tǒng)開始更換DSH高硫容抑鹽催化劑。應(yīng)用DSH高硫容抑鹽催化劑的目的就是為了解決大量外排脫硫廢液?jiǎn)栴}，停止提鹽系統(tǒng)。經(jīng)過半年多的穩(wěn)定運(yùn)行，脫硫工藝狀況良好，脫硫效率大幅度提高，回爐煤氣硫化氫含量明顯下降，硫磺產(chǎn)量大幅度提高，脫硫系統(tǒng)的副鹽含量穩(wěn)中有降，塔阻無明顯增長(zhǎng)，脫硫系統(tǒng)不再因?yàn)榭佧}而外排脫硫廢液，提鹽系統(tǒng)從投加DSH催化劑開始即停止運(yùn)行。

該焦化廠在應(yīng)用東獅牌DSH高硫容催化劑之前生產(chǎn)沒有達(dá)到滿負(fù)荷，約為產(chǎn)能的三分之二，產(chǎn)氣量約22000 –26000m3/h，入爐煤含硫量在0.8%。脫硫系統(tǒng)為兩級(jí)氨法脫硫，兩套直徑5米脫硫塔串聯(lián)運(yùn)行，再生槽噴射再生，兩臺(tái)熔硫釜，再生槽噴射器由羅茨機(jī)強(qiáng)制送風(fēng)。每天生產(chǎn)硫磺1-1.5噸。脫硫液補(bǔ)氨方式為蒸氨后濃氨水直接進(jìn)貧液槽，脫硫系統(tǒng)每日送提鹽的脫硫廢液量30-40立方。

1#脫硫系統(tǒng)常年不正常，脫硫液含油較多，再生不足，再生槽沒有泡沫，偶爾有少量清液溢流，1#脫硫液三鹽含量在400g/L左右，溶液中懸浮硫高達(dá)6g/L；2#脫硫系統(tǒng)硫泡沫相對(duì)正常但是脫硫效率偏低，塔阻偏高，2#脫硫液三鹽含量在200g/L左右，懸浮硫在2g/L左右。2#塔后硫化氫20－100mg/m3，回爐煤氣含硫化氫300mg/m3左右。

1.2脫硫工藝流程及設(shè)備參數(shù)介紹

氣體流程:

荒煤氣—初冷器-煤氣風(fēng)機(jī)–電捕–預(yù)冷塔–1#脫硫塔–2#脫硫塔–硫銨 - 粗苯

液體流程:

貧液槽–貧液泵–1#2#脫硫塔–富液槽–富液泵–1#2#再生槽–貧液槽

再生槽浮選、溢流出來的硫泡沫–泡沫槽–泡沫泵–熔硫釜–硫磺

熔硫釜出來的清液–清液槽沉淀降溫后–地下槽–2#貧液槽

1.3主要設(shè)備情況

1.4運(yùn)行工藝參數(shù)

2、應(yīng)用東獅牌DSH高硫容抑鹽催化劑的工藝準(zhǔn)備

為達(dá)到不排廢液，首先要停止直接補(bǔ)液和控制系統(tǒng)漲液。停止外排脫硫液，抑制副鹽增長(zhǎng)，那么硫磺產(chǎn)量就必然增加。所以在工藝和設(shè)備上做了如下調(diào)整：

2.1 優(yōu)化工藝控制系統(tǒng)水平衡；

系統(tǒng)工藝進(jìn)行優(yōu)化，在使用東獅牌DSH高硫容抑鹽催化劑前，每天需要往脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充10-20m3的濃氨水進(jìn)入貧液槽。系統(tǒng)溶液總量包括直接補(bǔ)液量和系統(tǒng)漲液量通過往提鹽排液來平衡。系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后停止直接補(bǔ)液，改為間斷往預(yù)冷塔補(bǔ)濃氨水，改變脫硫液的補(bǔ)氨方式。

2.2調(diào)整系統(tǒng)溫度設(shè)定

調(diào)整脫硫系統(tǒng)溫度控制，將預(yù)冷塔煤氣溫度控制從原來的28-32℃，調(diào)整為26℃，一般保持28℃以下。目的是消除系統(tǒng)的漲液量，系統(tǒng)溶液量基本保持平衡。

2.3增設(shè)熔硫釜

在使用PDS催化劑脫硫時(shí)，每天排液30-40立方，硫磺產(chǎn)量相對(duì)較少，配置2臺(tái)熔硫釜。根據(jù)全硫核算，脫硫系統(tǒng)不排液、副鹽不增長(zhǎng)硫磺產(chǎn)量就會(huì)增多。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置增加一臺(tái)直徑1000mm的熔硫釜。

3、DSH高硫容催化劑替換PDS催化劑過程

根據(jù)一二脫硫系統(tǒng)，進(jìn)口硫化氫含量不同，以及系統(tǒng)溶液保有量，制定DSH催化劑投加方案。采取逐步替換，漸進(jìn)提高新催化劑濃度。

一級(jí)脫硫系統(tǒng)按每班50/公斤即每天150公斤用量投加；二級(jí)脫硫按每班35公斤即每天105公斤投加。一級(jí)脫硫催化劑濃度目標(biāo)值2.5g/l,二級(jí)脫硫液催化劑濃度目標(biāo)值2.0g/l。濃度達(dá)到目標(biāo)值后，根據(jù)消耗調(diào)整添加量。DSH催化劑日常消耗量基本在60公斤左右/天。

根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)與反應(yīng)狀況調(diào)整一、二級(jí)脫硫的再生反應(yīng)。其中一級(jí)脫硫的再生由于之前再生不足，溶液含副鹽也較高，系統(tǒng)含油也偏多，投加DSH催化劑前幾乎沒有泡沫。投加DSH催化劑后時(shí)代加大吹風(fēng)強(qiáng)度，調(diào)整再生進(jìn)入良性循環(huán)。一級(jí)脫硫塔效率明顯提高，一塔出口硫化氫從2000mg/m3左右，下降到300mg以下，甚至下降到100mg以下。

4、應(yīng)用東獅牌DSH高硫容抑鹽催化劑前后的效果對(duì)比

4.1 脫硫效率進(jìn)一步提升，塔后及回爐煤氣硫化氫含量明顯降低

脫硫系統(tǒng)于2020年1月開始使用東獅牌DSH高硫容抑鹽催化劑，在使用過程中系統(tǒng)保持原有工藝不變，采取逐步替換的方式，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)脫硫劑進(jìn)行逐步替換，節(jié)約一次性提濃的高成本。初始階段DSH型脫硫劑開始投加后，原脫硫催化劑逐漸減量直至完全停加。經(jīng)過10天的時(shí)間，系統(tǒng)催化劑完成替換，系統(tǒng)平穩(wěn)過度到新催化劑運(yùn)行狀況。在替換過程及替換完成后，一塔后硫化氫從1500-2000mg/m3逐步下降到500mg/m3以下。由于一塔后硫化氫下降，2#塔后硫化氫比更換之前更低、更平穩(wěn)。二塔出口硫化氫20mg/m3以下甚至測(cè)不出來。之前困擾該企業(yè)的回爐煤氣含硫偏高問題也得到解決?；貭t硫化氫含量從催化劑替換之前的300mg/m3降低到100mg/m3以內(nèi)，甚至更低。

4.2 硫泡沫狀況豐富，硫磺產(chǎn)量大幅提升

替換催化劑后，1#再生系統(tǒng)逐步好轉(zhuǎn)，由以前不出硫泡沫轉(zhuǎn)為硫泡沫豐富，1#塔后硫化氫從原來的2000mg/m3降到500mg/m3以內(nèi)，脫硫效率大幅度提高，2#塔后硫化氫也降到20mg/m3以內(nèi)甚至檢測(cè)不出，地下室硫化氫降到100mg/m3以內(nèi)，硫磺日產(chǎn)量從1.5噸左右提升到平均日產(chǎn)硫磺達(dá)到3噸左右，最高達(dá)到4.5噸。溶液中懸浮硫大幅度降低，兩個(gè)系統(tǒng)均在 1.0g/L左右。硫磺產(chǎn)量增加外，由于目前含油偏多，之前是由于含油影響再生。采用DSH催化劑后，DSH催化劑抗油性好，煤氣含油對(duì)再生的影響減弱。硫磺產(chǎn)量增加的同時(shí)，熔硫釜排渣較之前增多。

4.3 采用DSH催化劑脫硫的堿度需求降低

替換為DSH催化劑之前，濃氨水直接補(bǔ)充進(jìn)入脫硫貧液，補(bǔ)氨效率高。改為間接方式補(bǔ)氨即濃氨水從預(yù)冷塔通過煤氣補(bǔ)氨。脫硫液的總氨有所降低，但整體的脫硫效率不僅沒有降低，比之前還有提升。

4.4 副鹽含量穩(wěn)定，無需外排脫硫液

系統(tǒng)在應(yīng)用DSH半年過程中，塔后硫化氫穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，溶液中硫酸鹽相對(duì)穩(wěn)定，幾乎未見增漲，硫代硫酸鹽逐漸下降。系統(tǒng)未因?yàn)辂}高而外排溶液。

系統(tǒng)應(yīng)用DSH前后的數(shù)據(jù)對(duì)比

通過以上數(shù)據(jù)可以看出使用 DSH 高硫容抑鹽催化劑對(duì)硫代以及硫酸鹽的抑制效果較明顯且能保證在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中硫酸鹽保持穩(wěn)定幾乎不增漲，硫代硫酸鹽逐步降低。為企業(yè)節(jié)能減排，增產(chǎn)增效提供的有力的支持。

4.5 塔阻力變化情況

替換DSH高硫容催化劑之前，產(chǎn)量為三分之二設(shè)計(jì)產(chǎn)能情況下。1#脫硫塔阻力波動(dòng)范圍在：500-900pa；

2#塔阻力：600-1000pa。其中1#塔為輕瓷填料，2#塔為花環(huán)填料。

替換DSH高硫容催化劑之后，運(yùn)行半年且產(chǎn)量提升到滿負(fù)荷情況下：1#脫硫塔阻力波動(dòng)范圍在：400-500pa；

2#塔阻力1000pa。

兩塔阻力沒有增長(zhǎng)，阻力運(yùn)行更為平穩(wěn)。1#塔由于脫硫液再生狀況的好轉(zhuǎn)，塔阻力反而有所下降。

4.6脫硫系統(tǒng)負(fù)荷增加的同時(shí)效率也提升，效益明顯

據(jù)廠里粗略計(jì)算，使用東獅牌DSH 高硫容抑鹽催化劑后，依據(jù)半年來的運(yùn)行成本、提高的產(chǎn)能及節(jié)約的提鹽費(fèi)用等支出，一年能直接和間接的為該公司多創(chuàng)造1500萬元以上的經(jīng)濟(jì)效益。體現(xiàn)在三個(gè)方面：

1、產(chǎn)量提升

DSH催化劑應(yīng)用后，由于脫硫效率提升、處理能力提高，且脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，該企業(yè)逐步提高生產(chǎn)負(fù)荷。從替換催化劑之前的70%左右的生產(chǎn)負(fù)荷，提升到接近100%設(shè)計(jì)產(chǎn)能。

2、停止脫硫液提鹽運(yùn)行

脫硫效率提升的同時(shí)，停止了脫硫液向提鹽排放廢液，節(jié)約了提鹽外包費(fèi)用。

3、焦?fàn)t延期末端治理節(jié)約了成本

回爐煤氣含硫大幅下降，從之前回爐煤氣含硫化氫300 mg/m3左右，下降到100 mg/m3以下減少了焦?fàn)t煙氣脫硫的運(yùn)行成本和操作壓力，減少了煙氣脫硫的副產(chǎn)物。

從該成功案例表明：

通過東獅DSH高硫容脫硫催化劑應(yīng)用情況證明，DSH型高硫容抑鹽催化劑高效、無毒、無腐蝕性、并具有硫容量大、再生速率快、硫顆粒浮選能力強(qiáng)和副鹽生成率低。應(yīng)用DSH催化劑不會(huì)造成塔阻力上漲，完全適用于各焦化企業(yè)的脫硫生產(chǎn)。尤其適用于高濃度硫化氫含量條件下的脫硫領(lǐng)域，可以在較低的堿度條件下達(dá)到良好的脫硫效率，可以為企業(yè)節(jié)省大量的運(yùn)行成本。通過工藝指標(biāo)適當(dāng)調(diào)控，對(duì)設(shè)備存在的不足及時(shí)的調(diào)整和整改，保證脫硫生產(chǎn)長(zhǎng)周期的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。