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合成氨脱硫系统的几个问题 张彤 (长春东狮科贸实业有限公司) ? 在合成氨生产各单元操作中，工艺最为简单的恐怕就是脱硫系统了。但是，在实际生产中，出现问题最多的恰恰也是脱硫。正如一位资深化工专家在评价脱硫催化剂时所说，每一种正规的脱硫催化剂都能很好的解决脱硫问题，但是，真正使用很好的厂家却不是太多。这是由于脱硫系统的复杂性和多变性所决定的。笔者二十多年来一直从事脱硫系统的生产管理与技术管理，特别是近年来，因为工作关系，接触了更多合成氨厂的脱硫装置，现对目前脱硫装置中容易出现的一些问题归纳整理如下，不当之处请同行指教。 一．用系统工程思想指导整个合成氨生产的硫控制 在合成氨生产中，因为工艺流程的不同，如有联醇与不联醇的，变换有全低变与中低低等，对H2S的要求也不同。这就必须要针对本企业具体的工艺流程，统筹考虑，制定合理的H2S指标。笔者认为，无论什么样的工艺，总的原则和指导思想应该是：在确保变换低变催化剂需要的前提下，尽可能降低半水煤气脱硫与变换气脱硫的控制指标。而低变催化剂所需最低H2S浓度，仅仅是在一定的反应温度和一定汽气比下的一个定值，其值高低主要取决于另两个因素。而低变后，硫对合成氨生产的影响百害而无一利。因此，在满足低变催化剂需求的前提下对半水煤气脱硫后的H2S指标取低限，可以更有效的减轻后工序脱硫的压力，从而使生产更易控制。但是，实际上，好多厂子没有做到这一点，特别是有的厂子，当低变催化剂稍有异常，不是针对问题全面分析原因，在降低蒸汽用量或温度调节上下功夫，而是盲目的提高进口H2S指标。笔者在安徽就见到这样一家企业，该厂因为是全低变工艺，所以厂方认为变换进口H2S越高越好。在这个思想指导下，该厂半水煤气脱硫长期停运，变换出口气体分两路，一路直接去变压吸附脱碳，一路经变换气脱硫塔去碳化。两路气体分别经活性炭精脱硫槽后汇合回压缩机三入。该厂半水煤气中H2S一般在500-700mg/m3，而变换气脱硫能力又偏小，变脱后H2S长期控制在200-300 mg/m3，这样就带来了一系列恶果：由于变压吸附解折出的气体中H2S浓度太高，使脱碳腐蚀严重；活性炭精脱硫剂更换频繁；由于硫中毒，甲醇催化剂三个月就要更换；合成催化剂也因硫中毒而寿命很短。后来在笔者的建议下，坚持一次脱硫常开，脱硫后H2S指标控制在50-70 mg/m3，既保证了低变催化剂的硫需求，又最大限度的减轻了变换气脱硫的负荷。当然，该厂要想彻底解决硫的问题，还要从根本上增加变换气脱硫的能力，严格控制变换气脱硫后H2S在10 mg/m3以内。所以说，把整个合成氨生产的半脱、变脱、精脱以及深度脱硫做为一个系统工程来综合考虑，从而合理分配与控制各阶段的任务和指标，是有着现实意义的。 二．必须有完善的脱硫工艺流程 合成氨脱硫的生产工艺流程是比较简单的，也是经典流程。在几十年的发展过程中，也只是设备规格越来越大，以及在除尘降温方面下了点功夫，而没有对主要设备予以取舍。但是，有些厂子却对此问题不够重视，随意性太大。笔者在山西和山东都分别见到有的厂子，因为各种原因，取消了脱硫塔前面的除尘降温塔，使罗茨鼓风机出来的气体直接进入了脱硫塔。如七月中旬，山东一家企业打电话说半水煤气脱硫出现不正常情况，连续多日没有硫泡沫。笔者到现场时，发现该厂就是罗茨鼓风机出口气体没有除尘降温，直接进脱硫塔。当时实际测了一下，脱硫塔进口的半水煤气在70℃以上。再加上该厂溶液冷却器换热面积也偏小，脱硫塔入口脱硫液温度也高，在这么高的温度下，脱硫液的粘度和表面张力明显下降，空气在再生槽内很难形成气泡。即使形成，气泡膜的粘附性也很差，硫颗粒很难吸附在其表面，且气泡扩散到界面后也极易破碎。另一方面，温度的升高，必然影响单质硫的聚合和浮选。而且，温度高有利于产生副盐，而不利于浮选硫磺。所以，长时间没有硫泡沫就是很自然的了。还有湖南一家厂子，熔硫釜残液量偏多，是正常残液量的四至五倍。不仅蒸汽消耗量太大，而且影响脱硫液质量。经查，其原因也是流程有问题。该厂熔硫釜熔硫后的残液不是经处理后回再生槽，而是又打入了泡沫槽。这样，不仅有一部分残液始终在熔硫系统打循环，相应增加了熔硫釜的负荷，使蒸汽用量无谓消耗太大，另一方面，一部分硫泡沫与熔硫残液的混合液在硫泡沫槽的液位到一定高度时，自动溢流到再生槽内，这部分未经处理的混合液严重影响了脱硫液的质量。后来对流程作了改动，工况也很快恢复正常。所以，在没有一定理论依据和把握的前提下，一般不主张对工艺流程作大的改动，要保持相对完善的脱硫工艺流程。 三．注重技改投入，使用先进的适用技术。 实际生产中常常会发现，有些厂子脱硫液的控制和其它各项操作管理都没有问题，但就是脱硫不达标。这就说明设备方面存在着严重的缺陷。比如有的厂子生产规模扩大了，但脱硫装置没有及时改进，使脱硫系统超负荷运行；有的设备年