1  前言
焦化公司煤氣凈化系統(tǒng)引進(jìn)德國伍德·克虜伯公司的脫硫制酸工藝，采用真空碳酸鉀法脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫，并用脫除的硫化氫生產(chǎn)78%的硫酸。此工藝技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)，自動化程度高，實際生產(chǎn)中運(yùn)行比較穩(wěn)定、產(chǎn)生脫硫廢液少、硫酸收率高，制取的78%硫酸直接供給硫銨作業(yè)區(qū)用于飽和器母液加酸，降低了生產(chǎn)成本。

真空碳酸鉀脫硫工藝簡介如下：

從洗苯塔后進(jìn)入H2S洗滌塔的焦?fàn)t煤氣中，含有酸性氣體H2S, CO2和HCN雜質(zhì)。首先將此焦?fàn)t煤氣送往由V形除霧器構(gòu)成的除洗油器中，從煤氣中分離出洗油霧滴，除洗油器收集到的洗油排入液封槽。然后將預(yù)凈化的煤氣通過H2S洗滌塔，回收其中的H2S和HCN。在H2S洗滌塔里，煤氣中的H2S和HCN被碳酸鉀溶液和塔頂終洗段的NaOH稀溶液吸收。

碳酸鉀富液通過碳酸鉀富液槽和預(yù)熱器，被送往H2S解吸塔再生。進(jìn)入H2S解吸塔的溶液由碳酸鉀富液和產(chǎn)生的真空冷凝物的主要部分組成。被吸收的酸性氣體將在0.2 bar (a)的半真空條件下通過汽提從碳酸鉀溶液中釋放出來。汽提汽由熱水再沸器或蒸汽再沸器產(chǎn)生，蒸汽再沸器分擔(dān)了熱水再沸器50%的熱負(fù)荷。釋放的酸氣和主要的汽提汽在冷凝器中用循環(huán)冷卻水或制冷水冷卻/冷凝。冷凝的汽提汽形成了真空冷凝液，通過氣液分離器與酸氣分離。最終的富含H2S的酸氣用真空泵送往制酸作業(yè)區(qū)加工生產(chǎn)78 %的產(chǎn)品硫酸。自H2S解吸塔的污水坑出來的碳酸鉀貧液，再次進(jìn)入H2S洗滌塔之前，先被送往預(yù)熱器和貧液冷卻器。焦?fàn)t煤氣的H2S含量從大約7.0 g/Nm3減小到< 0.20 g/Nm3(保證值)。在H2S的洗滌過程中，還除去了大部分的HCN和小部分的CO2。極小部分被吸收的HCN進(jìn)入洗滌液后形成復(fù)雜的氰化絡(luò)合物或者硫氰酸鹽，它們必須被排出以免這些不可再生鹽富集。另外要排出一小部分的真空冷凝液，以免H2S解吸塔周圍氨水或氨氣富集。溫度在40℃左右的酸氣由脫硫作業(yè)區(qū)的真空泵組送至制酸作業(yè)區(qū)。在此酸氣中的H2S被轉(zhuǎn)化為濃度為78 %質(zhì)量濃度的硫酸。生成的硫酸在硫銨作業(yè)區(qū)用來生產(chǎn)硫酸銨。

真空碳酸鉀脫硫制酸的工藝圖如下：

圖一：真空碳酸鉀脫硫工藝

一二步脫硫系統(tǒng)全面投產(chǎn)運(yùn)行以來，在生產(chǎn)中遇到脫硫液變黑的現(xiàn)象，其導(dǎo)致真空泵和酸汽管道堵塞、脫硫塔堿洗段效果差、蒸氨廢水總氰超標(biāo)等諸多問題，本文分析總結(jié)了我廠針對脫硫液變黑這一現(xiàn)象分析其原因而采取的一些工藝優(yōu)化與改進(jìn)措施以及改進(jìn)后運(yùn)行的效果。

2  脫硫液變黑造成的影響及處理措施

2.1  硫化氫超標(biāo)及處理措施

正常生產(chǎn)中煤氣量在9萬m3/h時在線硫化氫為200mg/m3以下，運(yùn)行一直比較穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)脫硫液變黑在線硫化氫明顯開始上升并居高不下，對比前后數(shù)據(jù)如下：

表一 在線硫化氫含量對比

　

處理措施：1）利用油庫區(qū)廢棄的精重苯槽，現(xiàn)場改裝成儲液槽，用來儲槽變黑的脫硫液2）在保證系統(tǒng)最低液位下，盡量將系統(tǒng)變黑的脫硫液排至儲液槽3）往系統(tǒng)兌軟水和KOH直到正常的運(yùn)行液位4）直到脫硫液顏色恢復(fù)正常后停止置換脫硫液5）待新系統(tǒng)運(yùn)行正常后將儲液槽的廢液緩慢少量多次的逐步兌入脫硫液系統(tǒng)。

該操作方法不產(chǎn)生廢棄物，環(huán)保安全，置換后的廢液充分利用，不會造成原料的多余消耗，慢慢兌入的廢液也不會對系統(tǒng)造成大的影響，在線硫化氫也能迅速的恢復(fù)正常，并持續(xù)保持。

2.2    真空泵堵塞及處理措施

脫硫液變黑還造成真空泵堵塞，影響真空泵的正常運(yùn)行，變黑的

脫硫液里因為含有大量的萘、焦油類等物質(zhì)易造成真空泵機(jī)封磨損漏液、真空泵循環(huán)液管道堵塞以及酸汽管道堵塞，最終不得不頻繁的倒用、堿洗真空泵泵體和拆開酸汽管道清理堵塞物，一來造成人員操作、檢修勞作量大，二來設(shè)備損耗過度，檢修費(fèi)用超標(biāo)，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)次序。

處理措施：1）一旦出現(xiàn)真空泵循環(huán)液管道堵塞，及時倒用備用泵2）對停用泵進(jìn)出口卡好盲板，在保證硫化氫含量合格后對泵體進(jìn)行接臨時泵堿洗，堿洗的時候要多次置換堿洗液，保證真空泵的堿洗效果，以達(dá)到真空泵管道無雜物3）從真空泵出口加裝新酸汽管道，與原裝酸汽管道保證一用一備，一旦出現(xiàn)酸汽管道堵塞，及時倒用酸汽管道，保證酸汽的正常輸送，另外組織維檢及時對堵塞的酸汽管道進(jìn)行拆卸、清堵。

3  查找脫硫液變黑的原因

脫硫液變黑嚴(yán)重影響脫硫效果，認(rèn)為造成此問題的主要原因有以下幾種可能：

（1）洗苯塔后煤氣中夾帶的洗油、焦油帶入脫硫液中；

（2）真空冷凝液的氨含量超標(biāo)，資料顯示氨可以和許多金屬離子形成比較穩(wěn)定的配離子，使金屬離子與金屬單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢降低，所以使金屬更容易被氧化，另外真空冷凝液的氨含量越高，H2S和HCN濃度也越高，所以加劇了碳鋼設(shè)備和管道的腐蝕，產(chǎn)生大量二價和三價鐵離子，進(jìn)而絡(luò)合生成了K4Fe(CN)6（結(jié)晶物帶色稱為黃血鹽）和K3Fe(CN)6（結(jié)晶物帶色稱為赤血鹽）。