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摘要：脱硫装置是焦化厂煤气净化系统的必要装置，用于脱除焦炉煤气中的硫化氢，降低硫化氢对后序工艺装置的影响。本文主要结合煤气净化车间一塔式HPF法脱硫再生装置存在的生产实际问题，对脱硫再生装置进行了工艺优化，并针对出现的相关问题进行了技术改造，对解决措施进行论述。
关键词：脱硫再生装置、脱硫再生塔、引射器、硫化氢、阻力
引言
国家能源集团煤焦化有限责任公司西来峰分公司焦化厂煤气净化车间脱硫装置是以煤气中氨、纯碱为碱源，HPF为催化剂的焦炉煤气脱硫工艺，脱硫、再生合为一塔，采用引射自吸式双层结构再生段，再生所需的空气毋须空压机提供，依靠脱硫液高速通过引射器吸入空气。该装置在运行过程中出现脱硫再生塔阻力升高、引射器结晶堵塞、脱硫再生效果降低，塔后硫化氢指标出现超标情况，达不到工艺技术指标要求，影响甲醇厂的正常生产和焦炉加热后废气中二氧化硫排放环保指标超标。为此，焦化厂通过对脱硫液循环喷洒泵、溶碱槽溶碱系统、脱硫液换热器、脱硫废液提盐装置、脱硫药剂选择及加药方式等进行了工艺优化和技术改造，取得了较好的效果。
1.脱硫再生装置存在的问题
（1）脱硫液喷洒泵循环喷洒液流量偏小（2700-2900m?/h），低于设计值3400m?/h，喷淋密度小、气液比低，使塔内填料形成干区造成硫堵，气液接触不好，进而造成脱硫效率降低，塔后硫化氢指标出现超标情况，且时间一长就会形成局部堵塞，气液偏流，塔阻上升，造成塔堵。
（2）脱硫再生塔塔顶引射器频繁出现堵塞情况，使再生空气量不足，造成再生槽内硫泡沫浮选困难，泡沫量少，泡沫黏稠，使贫液中悬浮硫较高，脱硫再生效率降低，严重时需要频繁的拆卸引射器进行人工清理。
（3）脱硫再生塔阻力偏高（2000-2500Pa），塔内脱硫液、煤气分布不均匀，发生偏流，进而影响气液吸收接触面积，导致脱硫效率降低，并且每2年就需要更换1次脱硫塔内填料。
（4）脱硫液温度较高（40-47℃），脱硫液中副盐生成快，含量高达（350-450g/l），造成脱硫液流动性变差，脱硫液中出现结晶颗粒，造成引射器、喷洒管道及塔内填料堵塞，且脱硫效率会随吸收液温度的升高而下降。
（5）煤气中杂质多，煤气中的焦油和萘等杂质不仅容易堵塞塔，增大系统阻力，而且焦油等油类在碱性溶液中会发生皂化反应，使脱硫液发泡变质，使再生槽内泡沫破裂无法悬浮，对脱硫液的吸收和再生造成很大影响。
2.脱硫再生装置技术改造
（1）为了增加喷淋密度和气液比，达到工艺设计要求，将4台脱硫再生塔的6台（4用2备）脱硫液循环喷洒泵（功率：1200kw，扬程：80m）更换为大功率、高扬程泵（功率：1250kw，扬程：93m），取得了较好的效果。
①脱硫液循环流量由2700-2900m?/h增加到3300-3500m?/h，增加了循环喷洒量，提高了喷淋密度，进而增加了液气比，提高了脱硫效率，降低了塔阻，塔阻稳定在800-1200Pa。
②再生段引射器壓力由0.25-0.30MPa提至0.35-0.4MPa，增大了进风量（液气比≥3.0），降低了引射器堵塞频率，减少了引射器维修和清理频次，增加了引射器投运数量（单塔由29根增加到33根），提高了再生效率。
（2）为了降低脱硫液温度，再新增安装1台脱硫液浮头换热器（低温水），将脱硫液温度由40-47℃降至35-40℃，提高了催化反应效率，降低了副盐生成速率，进而提高了脱硫效率。
（3）为了降低脱硫液中副盐含量，对脱硫废液提盐设备进行了维修和改造，投运脱硫废液提盐装置，将脱硫再生系统产生的脱硫废液送入提盐装置进行过滤、脱色、蒸氨、浓缩、结晶等处理，大幅度降低了脱硫液中副盐含量（180-250g/l），提高了脱硫液质量及其脱硫再生效率。
（4）针对进塔煤气中焦油、萘等杂质较多的情况，对预冷塔喷洒液换热器进行清洗除垢，提高冷却换热效果。另外，新增1台预冷塔补液冷却换热器，降低了预冷塔补液（循环氨水）温度，进而降低了循环喷洒液温度，同时增加喷洒液换液频次，通过采取这些措施有效的降低了煤气温度、净化了煤气。
3.脱硫再生装置工艺优化措施
（1）脱硫溶碱槽溶碱方式优化
修复溶碱槽内的搅拌机和蒸汽加热管道，在溶碱槽内加入纯碱（碳酸钠）时，启动搅拌机，将溶碱槽内的清水通蒸汽加热到70-80℃，提高纯碱的水解程度，进而提高溶液中氢氧根离子的浓度，使PH值增大，并且减少了引射器中的结晶物，清理引射器频率大幅度降低。
（2）选择合适的脱硫药剂
根据脱硫液化验组分，选择正规厂家生产的催化剂，使用质量合格的催化剂，增强脱硫液携氧能力，加快氧化再生反应速度，硫磺产品产量大幅上升。同时，硫氢根离子转化率也得到提升，副盐生成量逐步得到下降。
（3）改进加药方式。原加药槽较小，且加入的药剂需要人工搅拌后靠自身重力流入脱硫塔内，药剂很容易沉积在加药槽底部，造成了药剂浪费和加药不足。后增设了1台配有稀释搅拌装置的催化剂加药槽，待催化剂完全溶解后，采用泵连续输送入脱硫塔内，确保了脱硫和再生效果，也减少了催化剂流失情况。
4.工艺优化和技术改造后取得的效益
（1）脱硫塔后煤气中硫化氢指标合格降低了硫化氢对后序装置设备、管道、塔器的腐蚀，减少了管道、塔器跑、冒、滴、漏情况和设备损坏。
（2）供煤气中硫化氢指标合格，降低了对甲醇生产装置催化剂的危害，减少了更换次数，提高了运行周期。
（3）供焦炉加热煤气中硫化氢指标合格，焦炉加热后废气中二氧化硫达标排放，降低了环境污染，并且为焦炉提产创造有利条件。
（4）脱硫催化剂、纯碱消耗量和脱硫废液排放量降低。
①PDS消耗量由100kg/天降低至75kg/天。
②对苯二酚消耗量由100kg/天降低至75kg/天。
③纯碱消耗量由15吨/天降低至12吨/天。
④脱硫废液排放量由70吨/天降低至50吨/天。
结束语
一塔式HPF法脱硫再生装置在焦化厂已经运行了近12年，通过对其在运行过程中出现的工艺和设备问题进行分析研究，逐步进行了工艺优化和设备技术改造，目前这些制约装置平稳运行的难题基本上得到了解决。只要按规操作，设备维护得当，可以避免塔阻升高、引射器堵塞、塔后煤气中硫化氢指标超标等情况出现。
参考文献
[1].杨建华， 王永林，沈立嵩. HPF法脱硫工艺[J]. 焦炉煤气净化. 2006.4：186-194.
[2].倪国强. HPF法煤气脱硫工艺生产实践中几个问题的探讨[J].煤化工.2006.3：61-63
[3].方蔚，朱学初.HPF氨法脱硫工艺的开发[J].煤气与热力.1998.4：25-27
[4].梁飞林，于忠涛，韩洪庆.焦炉煤气脱硫工艺生产实践[J].燃料与化工.2010.4：63-64
关键词：脱硫再生装置、脱硫再生塔、引射器、硫化氢、阻力
引言
国家能源集团煤焦化有限责任公司西来峰分公司焦化厂煤气净化车间脱硫装置是以煤气中氨、纯碱为碱源，HPF为催化剂的焦炉煤气脱硫工艺，脱硫、再生合为一塔，采用引射自吸式双层结构再生段，再生所需的空气毋须空压机提供，依靠脱硫液高速通过引射器吸入空气。该装置在运行过程中出现脱硫再生塔阻力升高、引射器结晶堵塞、脱硫再生效果降低，塔后硫化氢指标出现超标情况，达不到工艺技术指标要求，影响甲醇厂的正常生产和焦炉加热后废气中二氧化硫排放环保指标超标。为此，焦化厂通过对脱硫液循环喷洒泵、溶碱槽溶碱系统、脱硫液换热器、脱硫废液提盐装置、脱硫药剂选择及加药方式等进行了工艺优化和技术改造，取得了较好的效果。
1.脱硫再生装置存在的问题
（1）脱硫液喷洒泵循环喷洒液流量偏小（2700-2900m?/h），低于设计值3400m?/h，喷淋密度小、气液比低，使塔内填料形成干区造成硫堵，气液接触不好，进而造成脱硫效率降低，塔后硫化氢指标出现超标情况，且时间一长就会形成局部堵塞，气液偏流，塔阻上升，造成塔堵。
（2）脱硫再生塔塔顶引射器频繁出现堵塞情况，使再生空气量不足，造成再生槽内硫泡沫浮选困难，泡沫量少，泡沫黏稠，使贫液中悬浮硫较高，脱硫再生效率降低，严重时需要频繁的拆卸引射器进行人工清理。
（3）脱硫再生塔阻力偏高（2000-2500Pa），塔内脱硫液、煤气分布不均匀，发生偏流，进而影响气液吸收接触面积，导致脱硫效率降低，并且每2年就需要更换1次脱硫塔内填料。
（4）脱硫液温度较高（40-47℃），脱硫液中副盐生成快，含量高达（350-450g/l），造成脱硫液流动性变差，脱硫液中出现结晶颗粒，造成引射器、喷洒管道及塔内填料堵塞，且脱硫效率会随吸收液温度的升高而下降。
（5）煤气中杂质多，煤气中的焦油和萘等杂质不仅容易堵塞塔，增大系统阻力，而且焦油等油类在碱性溶液中会发生皂化反应，使脱硫液发泡变质，使再生槽内泡沫破裂无法悬浮，对脱硫液的吸收和再生造成很大影响。
2.脱硫再生装置技术改造
（1）为了增加喷淋密度和气液比，达到工艺设计要求，将4台脱硫再生塔的6台（4用2备）脱硫液循环喷洒泵（功率：1200kw，扬程：80m）更换为大功率、高扬程泵（功率：1250kw，扬程：93m），取得了较好的效果。
①脱硫液循环流量由2700-2900m?/h增加到3300-3500m?/h，增加了循环喷洒量，提高了喷淋密度，进而增加了液气比，提高了脱硫效率，降低了塔阻，塔阻稳定在800-1200Pa。
②再生段引射器壓力由0.25-0.30MPa提至0.35-0.4MPa，增大了进风量（液气比≥3.0），降低了引射器堵塞频率，减少了引射器维修和清理频次，增加了引射器投运数量（单塔由29根增加到33根），提高了再生效率。
（2）为了降低脱硫液温度，再新增安装1台脱硫液浮头换热器（低温水），将脱硫液温度由40-47℃降至35-40℃，提高了催化反应效率，降低了副盐生成速率，进而提高了脱硫效率。
（3）为了降低脱硫液中副盐含量，对脱硫废液提盐设备进行了维修和改造，投运脱硫废液提盐装置，将脱硫再生系统产生的脱硫废液送入提盐装置进行过滤、脱色、蒸氨、浓缩、结晶等处理，大幅度降低了脱硫液中副盐含量（180-250g/l），提高了脱硫液质量及其脱硫再生效率。
（4）针对进塔煤气中焦油、萘等杂质较多的情况，对预冷塔喷洒液换热器进行清洗除垢，提高冷却换热效果。另外，新增1台预冷塔补液冷却换热器，降低了预冷塔补液（循环氨水）温度，进而降低了循环喷洒液温度，同时增加喷洒液换液频次，通过采取这些措施有效的降低了煤气温度、净化了煤气。
3.脱硫再生装置工艺优化措施
（1）脱硫溶碱槽溶碱方式优化
修复溶碱槽内的搅拌机和蒸汽加热管道，在溶碱槽内加入纯碱（碳酸钠）时，启动搅拌机，将溶碱槽内的清水通蒸汽加热到70-80℃，提高纯碱的水解程度，进而提高溶液中氢氧根离子的浓度，使PH值增大，并且减少了引射器中的结晶物，清理引射器频率大幅度降低。
（2）选择合适的脱硫药剂
根据脱硫液化验组分，选择正规厂家生产的催化剂，使用质量合格的催化剂，增强脱硫液携氧能力，加快氧化再生反应速度，硫磺产品产量大幅上升。同时，硫氢根离子转化率也得到提升，副盐生成量逐步得到下降。
（3）改进加药方式。原加药槽较小，且加入的药剂需要人工搅拌后靠自身重力流入脱硫塔内，药剂很容易沉积在加药槽底部，造成了药剂浪费和加药不足。后增设了1台配有稀释搅拌装置的催化剂加药槽，待催化剂完全溶解后，采用泵连续输送入脱硫塔内，确保了脱硫和再生效果，也减少了催化剂流失情况。
4.工艺优化和技术改造后取得的效益
（1）脱硫塔后煤气中硫化氢指标合格降低了硫化氢对后序装置设备、管道、塔器的腐蚀，减少了管道、塔器跑、冒、滴、漏情况和设备损坏。
（2）供煤气中硫化氢指标合格，降低了对甲醇生产装置催化剂的危害，减少了更换次数，提高了运行周期。
（3）供焦炉加热煤气中硫化氢指标合格，焦炉加热后废气中二氧化硫达标排放，降低了环境污染，并且为焦炉提产创造有利条件。
（4）脱硫催化剂、纯碱消耗量和脱硫废液排放量降低。
①PDS消耗量由100kg/天降低至75kg/天。
②对苯二酚消耗量由100kg/天降低至75kg/天。
③纯碱消耗量由15吨/天降低至12吨/天。
④脱硫废液排放量由70吨/天降低至50吨/天。
结束语
一塔式HPF法脱硫再生装置在焦化厂已经运行了近12年，通过对其在运行过程中出现的工艺和设备问题进行分析研究，逐步进行了工艺优化和设备技术改造，目前这些制约装置平稳运行的难题基本上得到了解决。只要按规操作，设备维护得当，可以避免塔阻升高、引射器堵塞、塔后煤气中硫化氢指标超标等情况出现。
参考文献
[1].杨建华， 王永林，沈立嵩. HPF法脱硫工艺[J]. 焦炉煤气净化. 2006.4：186-194.
[2].倪国强. HPF法煤气脱硫工艺生产实践中几个问题的探讨[J].煤化工.2006.3：61-63
[3].方蔚，朱学初.HPF氨法脱硫工艺的开发[J].煤气与热力.1998.4：25-27
[4].梁飞林，于忠涛，韩洪庆.焦炉煤气脱硫工艺生产实践[J].燃料与化工.2010.4：63-64