络合铁脱硫剂在新疆某焦化制氢车间的应用总结

络合铁脱硫剂在新疆某焦化制氢车间的应用总结

【作者】唐山绿源环保科技有限公司-李见
【摘 要】 本文介绍了以复配型络合铁脱硫催化剂和碳酸钠做碱源的湿式氧化法脱硫工艺在制氢车间解析气上的成功应用，通过3个月的实践表明该工艺不仅很好的解决了某焦化废液排放高、原来硫泡沫再生困难、堵塔频繁和设备腐蚀等诸多问题，同时还解决了药剂添加复杂，催化剂成本高的弊端、稳定了生产。
【关键词】 LYSY 脱硫化氢 唐山绿源 高硫容 抑盐 催化剂 腐蚀
一、焦化行业络合铁技术应用情况

在焦化厂化产车间中对焦炉煤气硫化氢的脱除是一个很重要工段。目前，焦炉煤气净化大部分采用 PDS或HPF脱硫技术，传统PDS和HPF脱硫技术在脱硫过程中产生大量副盐，需要定期外排废液，随着环保监管力度的不断加大已经影响到了企业的正常生产。我公司开发的LYSY-08复配型抑盐络合铁脱硫催化剂具有硫容量高、再生反应速率快、选择性高等优点，脱硫过程中能够抑制副盐的增长，因此无需外排脱硫液，并且按照目前PDS脱硫装置的工艺路线及特点，不需要做大的设备上改动，在现有装置上添加我公司的LYSY-08 络合铁脱硫催化剂，逐渐取代系统中的PDS催化剂，最终达到硫化氢脱除更彻底，无废液外排。

LYSY-08复配型络合铁脱硫催化剂产品已经大量应用在煤化工、石化、沼气、天然气等领域，其区别于其他厂家的特点就是，只添加一种液态催化剂即可，无需添加固态药剂。避免了堵塔和塔阻增加的情况。

该技术来源于美国，美国locat技术的药剂全部采用液态，脱硫精度可以达到0.1ppm。系统不会堵塔。而国内某些厂家添加了大量的固体药剂，在碱性环境下形成了大量的沉淀，造成了个别焦化厂塔内，管道内被堵塞。严重偏离了locat技术的原理及理念。
二、公司生产情况介绍
    制氢脱硫装置入口气体来自煤气经过CO变换然后提浓PSA装置提氢后产生的解析气，解析气经过水环真空泵输送至脱硫装置，然后将解析气含有的硫化氢，降低至20mg/Nm3,达到国家排放标准要求，最终作为燃气锅炉、加热炉的燃料送至后部工段。

制氢PDS脱硫装置建成运行的近两年时间里，因PDS催化剂氧化性强，解析气中CO2气体含量高达60%，解析气带油等原因，PDS脱硫装置存在以下问题：（1）系统溶液副盐生成量大，系统设备、管道腐蚀严重；（2）再生槽无硫泡沫，PDS催化剂将H2S直接氧化为Na2S2O3和Na2SO4，因为无法形成硫泡沫，系统单质硫不能从溶液中提取出来，导致溶液中副盐含量增长很快。（3）碳酸钠消耗量大，每天投加量达到0.8~2吨，大幅超过设计值。（4）脱硫出口硫化氢含量经常超标。
三、使用LYSY-08催化剂前后情况对比
    脱硫工段的解析气处理量常年维持在20000-30000Nm3/h，进口硫化氢浓度1200ppm左右，解析气带油，二氧化碳含量高达60%。由于原来使用的PDS催化剂携氧能力强，硫化氢含量低，S再生和硫泡沫产生很少，90%以上的硫不是以S泡沫的形态浮选出，而是生成硫代硫酸钠和硫酸钠存在于溶液中，造成了PDS脱硫系统的副盐含量剧增，为了保证脱硫效率业主投加了每天400Kg左右的碳酸钠并同时投加氢氧化钠固体，**增加了脱硫成本，又由于硫磺浮选不出来，单质硫又被氧化成了副盐，造成循环溶液中的副盐含量大幅度提升，最严重时每天需要投加2吨纯碱，液相中仍然检验不到Na2CO3,NaHCO3的含量也只有4-5g/L,而硫酸钠最高达200g/L，必须要通过每天外排废液处理。由于设备采用碳钢材质，副盐的增加**的引起了设备的腐蚀，对脱硫系统生产的安全稳定运行构成了极大的威胁（见图1）。
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图1 设备腐蚀泄漏情况
    针对之前这种生产情况，唐山绿源环保团队经过多次技术沟通，分析产生的原因与讨论应对措施，认为唐山绿源环保多年运行可靠的LYSY高硫容抑盐络合铁脱硫催化剂比较适合厂内实际工况，于是在2019年7月20日安排制氢车间PDS脱硫系统开始添加LYSY-08催化剂，在唐山绿源环保公司强大的技术支持下，新型LYSY-08催化剂在制氢车间得到了很好的应用。目前新型LYSY-08催化剂现已经使用超过12个月，在设备、人员、操作、解析气的成分都没有改变的情况下，脱硫的工况有了极大的改善。首先，虽然脱硫液仍然油渍污染，但是硫泡沫浮选正常了（见图2），并且由于再生出来的硫颗粒变大，压滤机工况也越来越好，由原来每天不停更换滤布仍无滤饼滤出的情况到现在每天出硫膏800Kg左右（见图3）。
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                 图2 LYSY-08使用前后再生槽泡沫状况对比
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                     图3 LYSY-08使用前后压滤机工况对比
    其次溶液的组分无论是Na2CO3、NaHCO3、电位还是副盐组分，都有了大幅的改善（见表1），再次设备的腐蚀也得到了有效控制，最后纯碱补充量有了大幅度减少，LYSY-08催化剂加入前纯碱加入量1.44-2.4吨/天，改用LYSY-08后，纯碱添加量在0.4吨/天以下，总碱度分析能够保持20g/L以上（见表2）。
表1 溶液组分副盐含量对比
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四、结论
1、LYSY-08应用后有效的解决了PDS脱硫因解析气含油，影响泡沫浮选和系统阻力大的问题。
2、在同样工况下有效的抑制了副盐的增长，消除了硫酸盐对设备腐蚀严重的问题，为企业的稳定运行提供了有效的保障。
3、由于再生情况良好，**减少了纯碱补充量，降低了净化材料投入成本。

唐山绿源环保科技有限公司
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