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搭建净化技术舞台 为美丽中国作贡献

为加强脱硫工作者的联系,及时了解脱硫存在的问题、研究解决办法、促进脱硫技术进步,经较长时间的酝酿及一年的筹备,在各方共同努力下,以长春东狮科技(集团)有限责任公司为支撑,面向全国的“东狮脱硫技术协作网”于2005年在杭州成立。

协作网由各行业、单位、个人参加,并由单位推荐112人为联络员,建立了联络网,形成了快捷、高效的联络渠道。成立了由业内资深专家、教授、研究员、高级工程师等13人组成的技术委员会,聘请了原国家化学工业部副总工程师王文善、中国氮肥工业协会副秘书长刘惠云为高级顾问。协作网及其技术委员会,深入调查研究,围绕脱硫技术发展中出现的突出问题开展技术交流、技术服务、技术开发工作。10年来在各方共同努力下取得了可喜的成果。

1  调查研究入手寻找服务对象

协作网成立伊始,就发出调查表,了解厂家脱硫装置概况、脱硫方法、工艺流程、主要设备、主要工艺条件、原材料消耗,重点了解存在问题及要求,了解基本情况。

利用每一次的脱硫技术交流会发现问题;组织技术委员会成员赴工厂调查学习;常驻各省服务人员现场服务活动中搜集信息,寻找服务对象,确定服务对象。

2  开展形式多样的技术交流活动

面向基层的技术交流资料:脱硫领域里、不同层面有不同问题,协作网编辑出版并发表了《脱硫与硫回收》、《脱硫技术》8期约190万字(共计文章36篇),资料中除脱硫领域里有专业技术造诣较深的专家、教授撰写的来自实践又高于实践的论文外,更多的是常年工作、服务在一线专家的实践成果,既有深度又有实用性。

以互动形式开展面对面的交流会。办协作网技术交流会的一个显著特点是,一改传统交流会大会发言、产品发布的模式,而是与会代表围座一堂提问题、讨论问题、经验介绍、探讨解决问题的途径和方法。有实践经验的代表还能提出解决问题的可操作性方法。会上有激烈的争论,也有和风细雨式的解答,场面热烈,气氛和谐。不少工厂一线的代表带着问题来,会后又带着解决问题的办法回去,发出不虚此行的感慨。每次交流会开始都有高级顾问做与脱硫有关的形式和任务的报告,会后由刘秘书长做总结,总结出会议的收获、提出今后的任务。

在日常的技术服务过程中随时都进行着各种形式的技术交流。

安阳化肥厂脱硫装置一度设备超负荷运行,脱硫液悬浮硫0.84g/L,副盐生成率高,化学品消耗高、堵塔十分频繁,给公司降本增效增加了负担。

在全国氮肥厂、焦化厂气体脱硫研讨交流会上该厂派出处长、车间主任、技术人员等4人参会,还利用晚间休息时间与兄弟单位的代表个别交流,深入探讨解决问题的方法。根据对栲胶、888催化剂特性分析,已经实验找到了解决问题的方法,实现了脱硫装置良性循环运行。

经长期观察、试验发现888不但催化性能好,还有节约化工原料的功效,使脱硫化学品费用平均保持在2-8元/吨NH3的水平,每年直接节约70万元以上,得到各级领导的好评。

2006-2008年运行情况如下,半水煤气量60000Nm3/h,水煤气36000 Nm3/h,原料气H2S 1.2g/Nm3,净化气H2S 2mg/Nm3,溶液循环量600m3/h(合成氨),380m3/h(甲醇),贫液总碱21g/L,Na2CO3 5g/L,栲胶1 g/L,V2O5 0.7g/L,888 15PPm,Na2S2O34g/L,Na2SO420g/L,Na2S2O3 NaCNS 35g/L,PH值8.6,悬浮硫0.3 g/L,消耗纯碱0.54Kg/tNH3,栲胶0.043Kg/tNH3,V2O50.004Kg/tNH,888脱硫剂0.0014Kg/tNH。

协作网2008年现场调查服务期间,详细的学习总结了该厂的经验,并把它作为一项脱硫技术看待,将它命名为“888配方溶液”及其动态管理技术。

这一从调查入手经试验研究、解决实际问题,再经总结找出规律、上升为管理认识的过程看到了开展广泛技术交流活动对技术创新的推动作用。

3  常态服务、专题服务相结合

东狮公司有一批具有一定理论基础和丰富实践经验的工程师队伍,常年驻扎在山东、山西、河南、河北、江苏、浙江等省,应工厂邀请随时奔赴现场服务。对工厂提出的各种各样问题及时反馈到协作网解决,10年来,还为许多企业做了工程建设、装置改造项目 。

不少工厂脱硫液的分析项目不全,一些重要的分析项目空缺,设备简陋,人员、设备不足,一定程度上影响了脱硫的正常运行。协作网分期分批举办了分析员培训班,由长春工业大学教授、实验师讲授脱硫分析技术,从化学分析基础、仪器分析基础、数据处理方法、标准溶液配制、常见气液成分分析到注意事项及操作技巧,并在公司气体净化研究设计中心观摩了操作过程,深受学员欢迎。

由张龙主编,于宝杰、汪晓梅副主编的《气体脱硫过程分析方法》(169千字),化学工业出版社于2006年出版,又从更高层面为脱硫技术的提高作出了贡献。

4  技术开发

(1)888-JH专用催化剂

中国现有的引进和国产的焦炉气脱硫方法不下10多种,普遍存在气体净化度不高、化学品消耗量大、堵塔事故频繁等问题,公司开发了焦炉气专用脱硫催化剂888-JH,用于大型焦化厂焦炉气脱硫改造,将脱硫效率由97.43%提高到99.05%,纯碱消耗由每天610Kg降到514Kg。

济钢焦化厂将888用于负压脱硫,焦炉气量60000Nm3/h,脱硫液含氨≥7g/L,两盐浓度≤350g/L,一级脱硫后H2S 0.29g/Nm3,(2010年12月平均),888补加量为每天6Kg。

针对焦炉气脱硫存在的问题,协作网技术委员会季广祥副主任委员提出了改进焦炉气脱硫的6项基本原则:

从设计、设备配置、操作管理入手,实现脱硫(吸收)过程低温化;

提高脱硫溶液碱度,扩大可供系统补充的氨资源;

焦炉气净化大系统的有关工序与脱硫密切配合,为脱硫低温化创造条件。

适当加大脱硫液循环量;

合理利用两级串联脱硫工艺的有利条件,保证气体净化度的前提下,提高溶液吸收负荷。

选用性能优越的888催化剂。

季广祥副主任委员是业内知名专家,每次交流会上焦化厂代表就焦炉气脱硫,焦化生产方面的问题向他讨教,会后经常受当地焦化厂邀请赴现场指导,深受厂家欢迎。

(2)脱硫液提盐技术

针对焦炉气脱硫副盐含量高的问题,开展了脱硫废液提盐(氨、钠副盐)的服务,为焦炉气脱硫装置的正常运行创造条件,同时避免了废液排放造成的环境污染,获得可观的经济效益。

为提高副盐使用价值,还完成了用分步结晶法,从废液中提取高纯度Na2S2O3.5H2O小试和中试,可使Na2S2O3.5H2O纯度达到98%以上。

(3)QYD 内件

湿式氧化法脱硫技术问世以来,脱硫塔堵塔问题就伴生不离,如影随行。令中外业内人士煞费心思,也想出了不少办法,取得一定成效,但始终未妥善解决。

消除、避免堵塔是个系统工程,造成脱硫塔堵塞有两方面原因:一是脱硫液中有堵塞物,如:硫磺、析出的副盐、油污及其它固体悬浮物;二是脱硫塔的内部构件,如:填料、喷头、塔板等,避免堵塔可从两方面入手,一是保持脱硫液清洁,杜绝能附着在塔内件上的污物;二是减少可被污物附着的表面。

大多数湿式氧化法脱硫工艺析硫速度快,在脱硫塔内就析出硫磺。当再生过程不能将硫磺从贫液中分离干净时,悬浮在贫液中的硫磺就会随贫液进入脱硫塔。提高操作水平,加强管理可将贫液悬浮硫减少至可接受的程度,析硫快是脱硫工艺的本性,难以避免。

填料塔是最普遍的脱硫设备,靠填料的润湿表面与气体逆流接触实现传质的,填料比表面积越大越好,这也就给污染物的附着提供了有利条件。

东狮公司开发的QYD内件或喷淋式吸收塔,或两者结合的复合式脱硫塔改变了传质方式,大大的减少了可被附着的表面,减轻或避免了堵塔。

QYD内件用于加压吸收塔相同的直径时比填料塔生产能力提高10%以上,节省投资30%以上,同时提高脱硫塔的硫容量,减少溶液循环量,降低脱硫的动力消耗。2007年10月以来先后在山东、山西、河南、河北、安徽、湖北等省几十家化肥厂应用,取得了满意的结果。2008年全国化工合成氨设计技术中心站,组织专家在山东盛兴海化公司召开评议会,对该技术进行评议。2009年1月12日中国石油和化学工业协会进行了技术鉴定。2009年3月18日获国家专利(专利zl 2007 100 5816 4)。2009年1月5日中国氮肥工业协会对该技术进行了评议,并作为氮肥行业支撑技术推广。

(4)硫泡沫过滤机

传统的硫泡沫过滤机有离心机、转鼓真空过滤机、管式过滤器、板框压滤机、戈尔膜过滤器等,也有工厂用硫泡沫过滤池,使用中都有一定的缺陷。

东狮公司开发的用纳米陶瓷膜作过滤介质,利用脱硫液做动力,液体喷射器抽真空的DS 真空过滤机,可使单质硫分离率达99.9%,过滤后的清液固体物含量≤50×10-6(质量),滤饼干度达70%以上,节约动力(抽真空),操作环境好,自动化程度高,操作简便。

(5)带自闭阀的喷射器

经典的喷射器启动时从空气吸入口喷液,污染操作环境,危及操作人员。东狮公司开发的带自闭阀的喷射器彻底杜绝了喷液,自动开闭。

(6)再生槽液位调节系统

传统的再生槽液位由专用的液位调节器(安装在10米高的再生槽平台边)通过钢丝绳或换向机构引向地面人工操纵。东狮公司开发的液位调节系统由安装于再生槽适当位置的高清摄像头将液经信号传输到操纵室内的显示屏上,操纵人员用手动遥控器调节贫液出口

阀实现液位调节,操作简便。控制自如。

(7)个性化液体再分布器

不同工况下溶液再分布器的开孔大小、数量是不一样的,东狮公司根据不同工况设计制造的液体再分布器都能达到使用要求。

5  组织调查回访

协作网先后组织了多次调查回访学习活动,对寿光化肥厂、莱西化肥、齐鲁第一化肥厂、安阳化肥厂、临颖化肥厂、驻马店化肥厂、光山化肥厂、卫辉化肥厂、徐州润丰化肥厂、张家港化肥厂、肥西化肥厂、定远化肥厂等等几十个化肥厂进行了现场调查,了解脱硫装置的脱硫情况及存在的主要问题,认真学习了工厂的成功经验、听取了工厂对协作网的要求、建议。每次调查回访都有周密计划、调查提纲和总结,对协作网的工作起到了重要作用。

6  今后任务

(1)继续开展调查研究、技术服务、技术开发工作,向全方位、多领域、深层次方向努力。

(2)焦化厂准入条件要求净煤气H2S≤250mg/Nm3,焦炉烟气排放要求H2S≤20mg/Nm3焦炉气脱硫装置再生尾气H2S、NH3都待处理。在现有脱硫技术基础上研究开发焦化厂三种气体脱硫技术,达到达标排放的要求。

(3)烟气脱硫、脱硝、脱碳技术开发

对现有的脱硫、脱硝、脱碳技术,协作网可做一些力所能及的、因地制宜的改进研究,以使能适用于不同烟气的净化,如钢铁、有色金属冶炼、烟气、各种过程废气、沼气等。

(4)脱硫设备多样化、高效化工作

至此不妨用王文善高级顾问在东狮脱硫协作网成立五周年的题词,将五改为十年来总结协作网10年的工作:

脱硫技协10周年,

    节能减排做贡献,

    科研开发齐奋进,

    扩宽领域攀尖端。

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