张仲平
（山西焦化股份有限公司，山西 洪洞 041606）
1 工艺现状公司焦化厂二回收生产装置为150万t/a焦炉扩建一期工程3＃、4＃焦炉配套的煤气净化装置，设计焦炉煤气处理量为6.24×104m3/h，于2007年7月投产。其中，脱硫系统采用改良ADA法脱硫工艺生产硫磺。其工艺流程为：
洗苯塔后的煤气进入2台并联操作的脱硫塔，与塔顶喷淋下来的ADA脱硫液逆流接触，以吸收煤气中的硫化氢。脱硫塔后含硫化氢约0.3g/m3的煤气回焦炉加热后送至用户。
脱硫塔吸收了H2S、HCN的脱硫液经液封槽至反应槽，然后用脱硫液泵送入再生塔。同时，自再生塔底部通入压缩空气，使溶液在塔内得以氧化再生。再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔顶循环使用。
浮于再生塔顶部的硫磺泡沫，利用位差自流入泡沫槽，用泵送入熔硫釜加热熔硫，清液流入清液槽，用清液泵经清液冷却器冷却后送入反应槽。熔硫釜底部放出的硫磺自然冷却后装袋外销。
为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果，排出废液送往新建的提盐装置进行处理。
主要技术操作指标见表1。
表1 脱硫工艺主要操作指标
2 存在问题焦化厂二回收改良ADA法脱硫装置投产后，脱硫效果总体比较理想，能够满足生产要求，脱硫塔后煤气中H2S质量浓度基本保持在0.3g/m3以下。但该工艺存在以下几方面的缺点：一是添加的各种原料种类多，有 ADA、V2O5、酒石酸钾钠、OMC，添加烦琐，副反应多，再生难掌握，各种药剂的理想比例调整困难，经常出现比例失调现象，使药剂活性大打折扣，造成脱硫效果下降；二是脱硫塔运行周期短，堵塔问题严重，堵后处理较困难；三是添加的V2O5为剧毒品，使用手续烦琐，每次添加V2O5必须经过当地公安部门批准，而且V2O5的价位高，影响脱硫运行成本；四是ADA和V2O5分别为棕红色和土黄色，OMC为蓝绿色，这些药剂使提盐装置生产的粗盐脱色效果不好，导致公司粗盐销售困难。
3 采取措施为解决上述存在问题，公司组织技术人员外出调研，了解到多数企业已不再使用改良ADA脱硫催化剂，而是更改为种类单一的脱硫催化剂。公司研究决定，二回收脱硫装置开始试用某公司生产的PDS新型脱硫催化剂。据了解，该脱硫法是主要利用溶液中Na2CO3吸收煤气中H2S、HCN，在有氧参与，并在新型催化剂的作用下，使吸收溶液再生的湿式氧化脱硫法。该新型脱硫剂活性强，在再生过程中更利于再生反应的完全进行，再生反应后硫泡沫浮选效果好，流动性好，改善脱硫效果，更好地解决脱硫塔堵塞问题，降低成本；催化剂添加方便，加药种类减少，减小职工加药负荷，降低采购成本和运行成本。
开始试用新型脱硫催化剂后，脱硫液的碱源仍使用Na2CO3。经过5周的试运行，塔后硫化氢的质量浓度基本控制在0.10g/m3～0.15g/m3。原改良ADA法脱硫添加的药剂V2O5、ADA、OMC、酒石酸钾钠已全部停加。
4 新型脱硫催化剂添加后运行情况1）脱硫液颜色由暗红色逐渐转为蓝绿色。
2）加药剂2d后，再生塔顶部的泡沫量有所增加，泡沫层增厚，泡沫变稠。反应槽内的硫泡沫明显减少，原来厚厚的一层泡沫，2d后几乎没有了，成为清液。说明新型脱硫催化剂再生效果好，基本上全在再生塔再生，带不到脱硫塔和反应槽，保证不堵塔。但是，2周后反应槽内又出现一薄层泡沫，说明再生部分还需要调整。
3）脱硫塔阻力无明显变化，添加新型脱硫催化剂前、后两塔阻力均为1＃脱硫塔700Pa，2＃脱硫塔600Pa。
4）脱硫系统指标无大的变化，且得到了优化。调试期间，由于泡沫变厚、变稠，空气量和循环量都有了调节余地，均有所增加。其中，1＃再生塔空气量和循环量分别增加了10m3/h，2＃再生塔空气量增加了20m3/h、循环量增加了50m3/h，从而提高了液气比和脱硫液活性，脱硫效果变好。
5）硫磺产量稍有增加，没有明显变化。
6）脱硫塔前硫化氢含量无大的变化，仍然为5g/m3～7g/m3。塔后硫化氢第1周无明显降低，仍然为0.17g/m3～0.20g/m3；第2周开始下降，虽有反复，但稳定在0.12g/m3～0.19g/m3；从第3周开始一直到第5周完，稳定在0.10g/m3～0.15g/m3。
7）原来的药剂浓度随着泡沫和混盐产品不断损失，偏钒酸钠在2周（14d）后明显降低。在20d以后，偏钒酸钠降到0.05g/L时不再降，偏钒酸钠已几乎不再起作用。ADA在10d以后由3g/L降到1.2g/L左右，稳定不动。从各数据看，2周后新催化剂起主要作用，原催化剂作用已经不大。
8）脱硫液的副盐增长速度转慢。调试期间，副盐质量浓度≤250g/L，稳定在220g/L～240g/L，副盐含量比较稳定或者稳中有降。粗盐产量也从8.0t/d降到了6.5t/d。
9）熔硫釜放硫时发现熔融硫颜色变黄，不再发黑，纯度有所提高。但放硫时熔融硫较以前稠，操作时要注意变化，防止堵塞放硫管。
5 改造效果更换催化剂后，效果良好，主要表现在：
1）经过5周的运行，塔后硫化氢的质量浓度基本控制在0.10g/m3～0.15g/m3，而且药剂消耗成本降低，平均每天降低2 216元，年可节约费用80余万元。
2）泡沫再生好，堵塔问题得到更好的解决，延长了脱硫塔运行周期，减少了维修费用及其他消耗。
3）硫磺产量也有小幅提高。
4）提盐产品质量提高，容易销售，用户纠纷减少。
6 结论新型脱硫催化剂在试用5周期间，除添加碳酸钠和新型脱硫催化剂外，没有添加原催化剂，硫化氢非常稳定，保持在0.10g/m3～0.15g/m3，再生情况变好，泡沫变好，且优化了操作指标，减少了人工劳动强度，具有可观的经济效益。因此，用新型脱硫催化剂替代ADA和V2O5等药剂是完全可性和经济的，值得推广应用。
