会员投稿

网站管理

设为首页

加入收藏

 

当前位置:首页 > 燃料智能化 > 详细内容
堵塔及如何减缓堵塔的过程
发布时间:2011/5/23  阅读次数:2539  字体大小: 【】 【】【
本广告位全面优惠招商!欢迎大家投放广告!广告投放联系方式
0、绪言
湿式氧法脱硫所配置的填料式脱硫塔,其填料段的堵塞,从广义而言具有普遍性。但近几年来,由于种种原因,较严重的堵塔逐年增多,而堵塔的周期又明显缩短,有的甚至不足一年就被迫停车清塔。这对生产连续性很强的合成氮肥及合成甲醇等厂家,所造成的各种损失是难以估量的。
故此,从某种意义上讲,堵塔及其明显的潜在性,对生产系统所构成的制约,已成为不少企业关注的焦点之一,正引起管理层的高度重视,业内的有关专家及技术人员,称堵塔为生产系统的“第一危机”,其言也并不过分。
1、堵塔的状况
填料脱硫塔运行中渐进式的塔阻力增长,是不可避免的正常现象。因此,如何减轻堵塔的程度,如何延缓堵塔的过程,并以此预防严重的恶性堵塔,才是应该认真探讨并有效解决的行业性难题。
经风机加压后的半水煤气脱硫,塔阻力不超过10Kpa,一般对系统负荷、脱硫净化度要求、物料消耗、硫磺回收等不会造成什么影响,可视为一般性堵塔。
较严重的堵塔,通常是指塔阻力已升至影响系统的正常负荷,生产过程已出现“三高一低二严重”的异常现象,即工艺违标率高,副盐生成率高,物料消耗高;硫磺回收率低;塔系拦液严重,出塔工艺气体夹带液严重。
若按填料段测定其压力降,在段高相当的情况下,其压力降依序自上而下递增。从停车清塔过程可明显看到,上段堵塞物多为物理杂质,而下段则多为积硫积盐等混合物,且粘附积沉在填料的不同侧面、不同截面,往往下段较严重,填料段大多呈半干区,而局部的干区堵塞物层厚且板实。
致使工艺气体流经填料段呈“S”变向,“慢—快—慢”变速,造成偏流、沟流、壁流甚至气液各行其道。分布严重不均,塔变径,气变速,液变向,填料的功能面严重减少。
按堵塞物的性质分类,大致为(1)硫类物质;(2)盐类物质;(3)物理杂质;(4)填料破碎或变形,且多以硫类物质及其为主的混合物堵塔最为常见。
2、堵塔的危害
     依据生产的规模,处理工艺气体的硫负荷,对H2S的净化度要求,脱硫方法以及其他工艺参数,对脱硫塔的工程设计及塔内配装的填料,均有相应的调控弹性。
  生产过程工艺气体与脱硫液在塔内“气上液下”总体上的逆流接触方式,以及在填料段的折流、喘流、涡流、旋流等,为气液二相的传质过程提供了足够大的介面,足够长的时间,足够强的态势,可较好的满足工艺气体中脱除H2S的净化度要求。
       堵塔所造成的塔变径,气变速、液变向,填料总表面的严重不足,致使气液二相传质的介面、时间、态势三要素的严重受损。可见,堵塔的实质是从多方面破坏了脱硫塔及配装填料的总体功能。
       上段阻力偏高,多为物理杂质所致,往往出塔气夹带液。给后工序造成较大麻烦,而下段阻力偏高,则会造成塔系拦液,造成本工序生产波动。
       上述“三高一低二严重”的进一步发展,终将导致严重的恶性堵塔。系统被迫减负荷甚至停车清塔。
3、堵塔的成因
       造成堵塔的因素很多且又十分复杂,但对各种类型的堵塔进行认真分析。总是有源可循有迹可查。
       1)催化剂的不适用或用法用量不当,氧化再生的效率差,不能满足工艺要求,悬浮硫及副盐含量高,脱硫液长期恶性循环。
2)系统长期超负荷运行,工艺条件不适应,脱硫、再生、硫回收三大生产环节失调、失衡、失控,造成悬浮硫及副盐含量高,脱硫液长期恶性循环。
       3)脱硫塔功能不足或脱硫泵功能不足,造成液气比值低,塔喷淋密度不足,填料段形成半干区或干区。
       4)填科塔内件结构不合理或安装不规范,造成液气分布不均匀,形成偏流、沟流、壁流等,填料段形成半干区或干区。
       5)填料选型不适用或装填不合理,总量太多,单段太厚,空隙率小,特别是结构严重滞液型填料,投运后塔阻会明显偏高。
       6)填料破碎或变形,特别是规整格栅填料的倾伏或变形,塔阻会很快增高,甚至生产难以维持。
7)塔前未配置静电除尘设备或其功能不足,工艺气体质量差,焦油含量高,粉尘等杂质多。
       8)塔前未配置洗气冷却设备或其功能不足,气温高液温高,不能满足工艺要求,脱硫效率低,氧化再生的效率差,析出的单质硫颗粒小,悬浮硫及副盐含量高。
       9)塔顶分布器或段间分布器,开孔率不足或孔径偏小,升气管通径偏小或高度不足以及安装不规范,负荷大压力高时瞬间的负荷变化,往往会形成塔系拦液,液位突升漫入气管的增阻现象。
       10)平板塔盘开孔率不足或孔径偏小;全开孔或局部开孔的驼峰式塔盘的谷底,则更容易造成积硫积盐积杂质堵塞。
       11)塔顶配置的气液分离装置,特别是丝网式除沫装置较容易堵塞,而测塔阻或停车清塔,往往会被忽视。
       12)再生槽容积偏小或再生泵功能不足,氧化再生的效率差,不能满足工艺要求,贫液质量差,脱硫液长期恶性循环。
13)再生槽结构不合理,分布孔板的开孔率不足或孔径偏小,易堵塞,造成槽底内阻大,影响空气吸入量,若孔径大,液面翻腾严重,单质硫不易聚合浮选。贫液出口到硫泡沫溢流堰位差不足,均会将硫泡沫带进贫液槽,造成贫液质量差,悬浮流含量高。
       14)喷射器功能不足或装配布局不合理,吸入空气量不足或分布不均匀,氧化再生的效率差,或局部液面翻腾严重,单质硫难以聚合浮选从液相中分离,造成贫液质量差,悬浮硫高含量。
       15)压力管式喷头堵塞,喷淋密度不均匀,造成填料段的半干区或干区。
       16)硫回收过滤的滤液或熔硫残液,回收前处理不达标,液温高、杂质多,影响吸收与再生,造成贫液质量差,悬浮硫高含量。
       17)吸收剂质量差、杂质多,催化剂残留物多,特别是栲胶法脱硫,胶钒比不合适,予处理不完全,熟栲胶夹生,造成氧化再生效率差,脱硫液粘度大,贫液质量差,悬浮硫含量高。
       18)系统加减负荷频繁,脱硫液也随之加减,或是较长时间的低负荷低液量生产,也易造成填料段的半干区或干区。
       19)工艺条件不合适,工艺管理不到位。工艺操作不规范,操作随意性大。小问题也会积成大问题。
       20)多溶质在脱硫液中的溶解度,较其单一在水中的溶解度,均有不同程度的降低,因此,浓度高或溶解度低的副盐,在液温低的情况下,往往会形成混合性过饱和析出结晶而堵塔,有一厂家变脱系统冬季停车,一夜之间再开车时,发生恶性的“塔梗阻”,被迫通蒸汽加温而延误开车。
       总之,堵塔往往是多因素多过程促成的,因此进行处理也十分麻烦。
4、堵塔的处理
       较为严重的堵塔可采用具有“清硫洗塔”功能的催化剂,逐渐降低塔阻力。严重的恶性堵塔,则必须依据具体情况,制订更为稳妥的应用方案,以防堵塞物大量松泄又不是同步下移,而未能脱离填料段,导致塔通径突缩或堵塞物重叠增厚,塔阻力严重反弹。或者是松泄物大量进入脱硫液中,而未能较好的从液相中分离,导致悬浮物突然增多,脱硫液粘度增大,造成工艺严重超标。
       上述两种情况的发生,均会造成被迫减负荷,甚至系统停车,若只需减负荷就可维持生产,切不可减少循环量,反之,若设备条件允许,尽可能加大液量,短时间就可见效而恢复正常生产。此外“清硫洗塔”过程,也多有如下情况。
       (1)堵塞物层厚且板实的部位,脱硫液只能“蚕食状”从边缘渗透,而不能从填料上部穿透,降阻效果很慢,甚至看不到效果。
       (2)塔阻稍有降低,而后很长时间再没有下降,基本上可排除硫类物质的堵塞,则多为物理杂质,填料破碎,本体变形或规整栅格填料的倾伏所致。
       上述两种情况及特别严重的堵塔,先停车清塔而后更换适用的催化剂或适用的填料,则更为有效也更为稳妥,同时也避免了被迫停车所承担的风险。
5、如何减缓堵塔
       堵塔是多因素多过程造成的,因此减缓堵塔也应从多力位考虑,采取综合性预防措施。
       1)多数堵塔与催化剂不适用或用法用量不合理有关,因此,在维持生产的情况下,更换适用的,特别是具有“清硫洗塔”功能的催化剂,是目前减轻及延缓堵塔最简便也最有效的方法。
       2)选好用好脱硫催化剂是至关重要的,选用复合式二无或多元的催化剂,其合理的配比十分关键,某一种的过量不单是造成物料的浪费,还会对生产造成负面影响。可见,使用要严格执行有关规程。
       3)喷射器是单系功能体,要保持良好的工作状况,若吸入空气量不足,应及时进行清理,以满足氧化再生的空气用量。
       4)贫液槽出口配置并联过滤器(方便清理),以防止各种物理杂质带入脱硫塔。
       5)设备允许的情况下,采用“循环大液量,吸收剂,催化剂低含量”的运行方式,增大液气比及喷淋密度。
6)脱硫塔工艺气体入口一出口之间配置副线,系统减负荷时,采用副线调控H2S含量,而不必减液量,并可借此机会强化氧化再生,优化贫液质量。
       7)系统短时间停车,不停泵,长时间停车,后停泵,优化贫液质量,强化对填料段的冲洗。
       8)合理配置设备,合理改进设备,合理使用设备,发现塔堵及进行有效处理。
       9)回收滤液或熔硫残液,处理必须要达标,且液温不易太高。以免影响氧化再生及单质硫聚和浮选。
       10)吸收剂、催化剂配制要达标,补加量要合适,采用多次补充,每次少量补充,按要求方式补充,保持其浓度的相对稳定。
       11)发现问题及时分析及时处理,总之,只有早预防、早发现、早处理小问题才不会酿成大祸。
       毕竟脱硫液是多组分有粘度且含有悬浮物的浑浊液,而工艺气体及脱硫液也难免将焦油及其它物理杂质带入塔内;毕竟生产过程不正常的现象不可避免,而从不堵塔可借鉴的厂家少之又少,因此,如能将停车清塔的周期控制在23年.相信多数企业是可以接受的。
       此外,堵塔的因素十分复杂,所以,不能一发现异常现象,就单从工艺上,设备上以及脱硫催化剂上找原因,而在很多情况下却是人为造成的,因此,依据本厂的情况,不断总结经验,认真吸取教训,提高管理水平,应用先进技术,才是搞好脱硫生产的根本。
我要评论
  • 匿名发表
  • [添加到收藏夹]
  • 发表评论:(匿名发表无需登录,已登录用户可直接发表。) 登录状态:未登录
最新评论
所有评论[0]
    暂无已审核评论!
广告

甄长红  版权所有 

copyright 1991-2019 青果园电厂化学资料网 ( www.qgyhx.cn ) All rights reserved 陇ICP备09001450号

申请链接  广告服务  联系我们  关于我们  版权声明  在线留言

网站由中网提供技术支持