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PDS法脱硫工艺中副盐的产生缘由及应对措施

杜浩;徐正西

【摘要】针对以PDS(双核酞箐钴磺酸盐)为催化剂的焦炉煤气湿法脱硫工艺中产生的副盐,从脱硫反响机理入手分析了其产生的缘由,从脱硫效率、运行本钱及设备安全等方面争论了副盐对湿法脱硫系统的影响,并从工艺掌握、运行操作等方面提出了应对措施.

【期刊名称】《冶金动力》

【年(卷),期】2023(000)001

【总页数】4页(P59-61,70)

【关键词】焦炉煤气;湿法脱硫;副盐;应对措施

【作者】杜浩;徐正西

【作者单位】广西柳州钢铁股份公司焦化厂,广西柳州545002;广西华锐钢铁工程设计询问,广西柳州545002

【正文语种】中文

【中图分类】TQ546.5

焦炉煤气脱硫是煤气质量掌握的一个重点，也是一个难点。柳钢焦化厂共有5套湿法脱硫系统，承受多塔并联运行方式，最大处理力量为30×104m3/h，其中1#～4#湿法脱硫系统处理力量为20×104m3/h，均承受Na2CO3为碱源、OMC为催化剂的催化氧化法脱硫工艺。实际运行中脱硫液副盐浓度增长过快，造成脱硫效率偏低、系统运行指标波动大，物料消耗增加，同时还加快设备的腐蚀、缩短设

备使用寿命。因此，必需对副盐加强调控，将脱硫副盐含量掌握在合理的范围内。

从化产洗苯后送来的焦炉煤气从脱硫塔底部进口进入塔内，与塔顶喷淋下来的脱硫贫液逆流接触，脱硫后煤气经塔顶出口捕除液雾后进入煤气管网。脱硫液吸取煤气中的H2S和HCN后流入反响槽，再由循环泵送入再生塔底部，与压缩空气混合后沿再生塔上升，在OMC的作用下反响槽氧化再生反响析出单质硫，单质硫被剩余空气浮选到再生塔顶部形成硫泡沫，硫泡沫再经过塔顶溢流堰自流进入泡沫槽，进入熔硫工序。再生后脱硫液经再生塔顶溢流管流入脱硫塔循环使用〔图1〕。

在pH值为8.5～9.0的碱性溶液环境中，脱硫液吸取煤气中H2S，到达脱硫效果。主要反响如下：

脱硫液从含有HCN和O2的煤气中吸取H2S时，还会发生副反响：

从反响式〔7〕、〔8〕、〔11〕可见，副反响的发生是不行避开的，所产生的副盐主要有NaSCN、Na2S2O3、Na2SO4等。通常我们将脱硫液中NaSCN、Na2S2O3、Na2SO4的浓度之和称为总盐浓度。

经过多年的运行积存，觉察随着脱硫液副盐含量上升，脱硫液再生受阻，副盐增长速度随之加快，进而引起出塔煤气H2S含量超标，脱硫系统操作恶化，影响脱硫系统安全稳定运行。下面以2#湿法脱硫系统2023年1月～10月脱硫液全分析数据及运行操作指标为例，从脱硫效率、物料消耗以及生产安全等方面分析副盐对脱硫系统的影响。

脱硫效率下降

煤气中的H2S从气相转入液相后，进展一级离解和二级离解，最终发生离子反响。从反响式〔2〕、〔3〕、〔4〕可以看出，在液相中煤气中的H2S主要以HS-形

式存在。随着脱硫液中副盐含量的上升，NaHS的生成受到抑制，还会使OMC的溶解度下降，从而使脱硫效率降低，最终导致出厂煤气中的H2S含量超标。从图2可以看出，随着总盐含量上升，脱硫效率随之下降，当脱硫液总盐含量超标〔脱

硫脱硫运行指标要求总盐含量应≤250g/L〕后，脱硫效率下滑尤为明显。

碱耗催化剂消耗增加

通过脱硫反响式推算得出：每生成1kgNa2S2O3消耗Na2CO30.67kg；每生成1kgNa2SO4消耗Na2CO30.75kg；每生成1kgNaSCN将消耗Na2CO30.65kg。在进塔煤气H2S含量及煤气流量肯定的状况下，当总盐含量上升后，要维持系统正常运行，纯碱及OMC的投加量也随之增大，纯碱及OMC投加量的增大反而又加快了总盐含量增长速度，最终造成操作恶化。由图3可见，

随着总盐含量的增长，碱耗及OMC耗量均明显上升，系统运行本钱随之大幅增加。

管道及设备堵塞

由反响式〔4〕可以看出：碱源碳酸钠参与反响后，CO32-转变成CO2，只留下Na+。因此，每天需要补充肯定量的Na2CO3来保证脱硫主反响的正常进展，这也导致脱硫液中Na+浓度不断上升，盐含量饱和后受气温影响脱硫液中的副盐结晶析出，最终造成塔堵。特别是气温较低时，再生塔脱硫液溢流口、脱硫塔喷头及

捕雾器等处会沉积较多副盐结晶，造成再生塔溶液循环受阻，脱硫塔阻力急剧上升，系统无法正常运转。2#、4#脱硫系统就曾因副盐大量结晶析出，造成塔顶脱硫液

溢流围堰及脱硫塔顶U形水封堵死，大量脱硫液进入泡沫槽，导致系统被迫停运，消耗大量人工清理塔内副盐才得以恢复正常。

设备腐蚀加速

脱硫系统塔器及设备的腐蚀一方面来自于煤气中含有的酸性气体〔CO2、H2S、HCN等〕造成的腐蚀