最新合成氨凈化車間全廠流程、原理、設備及操作

凈化車間

生產(chǎn)工藝流程知識介紹氣體的凈化合成氨生產(chǎn)中，造氣氣柜出口的半水煤氣中除含有N2、H2、CO、CO2、O2等氣體外，還有H2S及一些有機硫化物，以及灰塵、焦油等雜質。凈化的目的就是將對合成氨有用的N2、H2以外的其它物質除去。半水煤氣脫硫合成氨原料氣中，一般總含有一定數(shù)量的無機硫化物，主要是硫化氫（H2S），還有部分有機硫化物，如硫氧化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、硫醇（RSH）等。原料氣中硫化物的含量取決于氣化所用燃料中的硫含量以及加工方法等。原料氣中的硫化物不僅能腐蝕設備和管道，而且還能使催化劑中毒，影響催化劑壽命。因此必須將原料氣中的硫化物脫除。半脫的目的就是將原料氣中的硫化物脫除。脫硫的方法按照脫硫劑的物理形態(tài)分為干法脫硫和濕法脫硫兩大類。干法脫硫是用固體脫硫劑脫除原料氣中的硫化物，常用的有活性炭、氧化鋅、分子篩等方法。濕法脫硫主要用于脫除氣體中的硫化氫。根據(jù)溶液和硫化氫的反應性質分為：物理吸收法、化學吸收法。其中化學吸收法又分為中和法和濕式氧化法。我公司半水煤氣脫硫屬于濕式氧化法脫硫，所用的脫硫催化劑是888脫硫催化劑。888脫硫催化劑的主要成分是酞菁類及其有機化合物，是以多種金屬離子為中心的一大類有機金屬化合物的總稱。888即能脫除無機硫也能脫除一定量的有機硫和氰化物，脫無機硫效率達99%，最高脫有機硫效率通常為40%～60%，脫HCN效率為97%，同時它不腐蝕設備、不堵塞設備，能清除設備的沉積硫。888脫硫的反應原理1、堿性水溶液吸收：（以Na2CO3為吸收劑） Na2CO3+H2SNaHCO3+NaHS COS+Na2CO3Na2CSO2+CO2 RSH+Na2CO3NaHCO3+NaRS CS2+Na2CO3Na2COS2+CO2 3CS2+2Na2CO32Na2CS3+3CO2 Na2CO3+HCNNaHCO3+NaCN Na2CO3+HCN+SNaCNS+NaHCO3NaCNS+NH3·H2ONH4CNS+NaOH2、888催化氧化反應

2NaHS+O22NaOH+2S

2Na2CSO2+O22Na2CO3+2S

4NaRS+2H2O+O22RSSR+4NaOH

Na2COS2+O2Na2CO3+2S

2Na2CS3+3O22Na2CO3+6S

NH4CNS

2+O22+2S2+2H2O(NH4)2CO3+OH-+HS-

+2H2O(NH4)2CO33、催化劑再生反應：當888攜氧量消耗后，可以吸入空氣，增氧再生。888（On）+02→888（O）n+2副反應問題1、原料氣中二氧化碳是酸性氣體，能與碳酸鈉作用發(fā)生如下反應：Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO32、硫氫根與氧接觸時，將生成硫代硫酸鹽。2HS-+2O2＝S2O32-+H2O此反應大部分在再生槽內(nèi)發(fā)生，因槽內(nèi)空氣充足，液相中溶解氧含量高。當生產(chǎn)負荷較重而再生效果又較差時，貧液電位較低，被吸收下來的硫化氫未能在再生槽內(nèi)全部氧化為單質硫，而有相當量的硫氫根被空氣氧化為硫代硫酸鹽。當溶液溫度高于60℃、pH值大于9時，此副反應速度明顯增加。(一般溶液溫度在40±2℃，pH值在8.5左右，故問題不大。)原料氣中含有少量氧，在脫硫塔內(nèi)也將有硫代硫酸鈉的生成。(一般氧含量在0.4%，故此影響較小。)3、原料氣中的氰化氫具有弱酸性，在與堿液接觸時，幾乎全部被吸收，生成氰化鈉，并進一步生成硫氰化鈉。其反應式為：2HCN+Na2CO3＝2NaCN+H2O+CO22HS-+2CN-+O2＝2CNS-+2OH-Na2CO3+2HCN+2S＝2NaCNS+H2O+CO2此副反應嚴重與否主要取決于原料氣中HCN含量的高低。4、溶液中的懸浮硫也是發(fā)生副反應的原因之一，其反應式為：

S+SO32-＝S2O32-S+(O)＝SO42-4S+6OH-＝2S2-+S2O32-+3H2O

其反應程度將隨硫顆粒的變小(硫顆粒小易帶電荷、比表面積大，具有較高活性)，懸浮硫量的增加以及溶液溫度升高而加快。5、在高溫熔硫時，硫與堿及其他物質反應較迅速，有大量副鹽生成，其中以硫代硫酸鈉及硫氧根副反應為主。副反應的影響和危害1、因吸收H2S是靠Na2CO3來完成的，如果碳化反應嚴重，溶液中Na2CO3含量過低，將影響脫硫效率，并因溶液pH降低而使氧在再生溶液中溶解度降低造成吸氧差，對析硫不利。2、若副反應嚴重，則堿耗劇增，有時雖大量補堿也難以維持堿度在指標之內(nèi)，直接影響吸收與再生，造成生產(chǎn)被動和生產(chǎn)成本增加。3、當硫酸鈉鹽增長至一定值時，溶液對設備的腐蝕加劇，由于硫酸鈉溶解度低，天冷時易析出結晶，堵塞管路。4、當溶液中副鹽總量很高時，溶液粘度、比重增加，致使動力消耗加大，且影響傳質和傳熱，不利于吸收和再生。5、溶液中副鹽高還會加快硫代硫酸鹽的生成，降低硫的回收率等。

所以正常生產(chǎn)中一定要嚴格操作，控制好工藝指標，盡可能防止副反應的發(fā)生。888脫硫的工藝特點1、脫高硫能力強，脫硫全面，即能脫除無機硫也能脫除有機硫，費用低。2、不積硫堵塔。再生時浮選出來的硫顆粒大，溶液粘度低，硫顆粒易分離；888脫硫液自清洗能力強，在脫硫的同時有洗塔作用。3、在生產(chǎn)運行過程中，可有效抑制副反應，從而減少副鹽的生成量，大大減少排放和置換溶液的次數(shù)，減少環(huán)境污染。4、888脫硫貧液中懸浮硫含量低。溶液清亮有利于降低脫硫系統(tǒng)的阻力。5、888脫硫液對H2S的選擇性好，當氣體中的CO2/H2S較高時，也能很好的把H2S脫除到規(guī)定的控制指標。6、脫硫過程的副產(chǎn)物生成率低，吸收劑消耗低；硫回收率高，副產(chǎn)硫磺純度也高。7、在888脫硫催化劑的作用下存在多硫化反應，并在催化氧化時析出硫，再生時分離出去，具有抑制和消除積硫堵塞管道與設備、填料的作用。8、888脫硫催化劑的活性高、用量少、運行經(jīng)濟，使用方便。不用添加其它助催化劑，預活化工藝簡單，時間短，無論以氨水或純堿為吸收劑，均能保持穩(wěn)定的脫硫效率。888脫硫液的制備1、準備一個活化槽，向活化槽內(nèi)補加軟水或貧液至2/3處，然后加入888催化劑約1.5～2.5Kg，（按每吸收1KgH2S補充0.6～0.9g的888計算）,使其溶于水中。2、然后向活化槽溶液內(nèi)通入空氣3～4小時，使其充分活化，然后緩慢的補入脫硫液中，防止因888濃度波動造成脫硫效率波動。使用888的注意事項1、系統(tǒng)脫硫液總量應估算準確，以保證888的初始濃度。2、888應避光防潮保存，保存的環(huán)境溫度不宜過高。3、活化槽底部的未全溶的888不要倒掉，可以倒入循環(huán)液中繼續(xù)溶化使用。4、溶液的pH值應控制在指標內(nèi)，低于8.2就不能進行正常的多硫化反應，但不能太高否則又影響到析硫反應的進行。工藝流程簡述1、氣體流程 來自氣柜的半水煤氣(溫度30℃左右、壓力0.0035MPa左右)經(jīng)濕式電除塵進口水封進入濕式電除塵進行除塵、除焦后，經(jīng)濕式電除塵出口水封、羅茨機進口水封進入羅茨風機加壓到0.049MPa后進入冷卻清洗塔下部冷卻段與來自冷卻清洗塔上部的循環(huán)水逆流接觸。煤氣冷卻后進入脫硫塔下部與來自貧液槽的脫硫液逆向接觸進行反應，脫去半水煤氣中的硫化氫和部分有機硫，經(jīng)過脫硫后的半水煤氣進入冷卻清洗塔的清洗段與清水逆向接觸，清洗后的半水煤氣進入靜電除焦器，然后去壓縮一段入口。2、液體流程 來自貧液槽的脫硫液在脫硫塔與半水煤氣逆向接觸，進行反應吸收半水煤氣中的硫化氫和有機硫后，富液從脫硫塔下部出來經(jīng)富液泵加壓到0.6～0.7MPa后到再生槽混合器與自吸空氣在噴射器混合，然后進入再生槽，這時硫泡沫及溶液從再生槽迅速返上，從再生槽分離出來的清液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器進入貧液槽，經(jīng)貧液泵加壓到0.6～0.8MPa后到脫硫塔循環(huán)使用。在再生槽頂部氧化浮選出的硫泡沫自流入硫泡沫混合槽，由硫泡沫泵加壓到0.6～0.7MPa進入連續(xù)熔硫釜，在釜的上部被夾套中的蒸汽加熱至60℃～90℃，下部用蒸汽加熱到135℃左右熔融后制得副產(chǎn)品硫磺。與硫分離的清液經(jīng)沉淀池靜置冷卻后返回貧液槽循環(huán)使用。半脫自調(diào)閥進工段低壓蒸汽壓力自調(diào)

作用方式：氣開脫硫塔液位自調(diào)

作用方式：氣開清洗塔液位自調(diào)

作用方式：氣開

遠路循環(huán)閥

作用方式：氣開氣開閥：斷儀表空氣后，自調(diào)閥關閉。氣閉閥：斷儀表空氣后，自調(diào)閥開啟。半脫設備一覽表半脫操作要點1、根據(jù)脫硫液成份分析，及時補加Na2CO3和催化劑，保證脫硫液成分符合工藝指標。2、保證噴射再生器進口的富液壓力，穩(wěn)定自吸空氣量，控制好再生溫度，使富液氧化再生完全。保持正常泡沫溢流，降低脫硫液中的懸浮硫，保證脫硫液質量。3、防止氣柜抽癟以及風機抽負壓、泵抽空等現(xiàn)象。4、防止帶液和串氣，控制好脫硫塔、冷卻塔清洗塔、冷熱水池液位。各塔液位過高時防止氣體帶液；液位過低時，防止串氣。5、保證半水煤氣除焦效率，控制好靜電除焦器的電流、電壓。注意氧含量要小于0.5%，確保半水煤氣的除焦油效果。6、認真進行巡回檢查，杜絕跑冒滴漏現(xiàn)象。半脫常見問題原因及處理一、脫硫塔出口H2S含量增高，超工藝指標。原因：處理：1、負荷增大。1&2&3、增加溶液循環(huán)量至適宜。2、塔入口H2S增高。4、適量補充組份原料。3、溶液循環(huán)量不足。5、加強硫回收操作。4、溶液組分偏低。6、調(diào)整溶液、煤氣溫度。5、溶液中懸浮硫增高。7、調(diào)整液氣比，加強再生。6、煤氣溫度或貧液溫度高。8、消除回收副反應產(chǎn)物。7、溶液再生不好9、增加溶液的循環(huán)量,必要8、溶液中的鹽類超標。時停塔處理，檢查填料9、塔內(nèi)形成偏流。和噴頭。

二、脫硫溶液組份降低太快。原因：處理：1、煤氣負荷增大。1、聯(lián)系調(diào)度調(diào)整負荷。2、煤氣溫度太高。2、聯(lián)系調(diào)度進行處理。3、入塔煤氣含水量高。3、報告調(diào)度調(diào)整原料氣。4、再生空氣濕度太大。4、適當提高溶液溫度。5、副反應加劇。5、控制好操作溫度，減少副6、煤氣帶液嚴重。反應。7、溶液流失嚴重。6&7、加強溶液回收，消除設備的缺陷。

三、脫硫原料消耗高。原因：1、堿耗高；氧化再生差，溶液中HS-高，組份偏低，副反應快等。2、總消耗高；硫膏中含液量大，煤氣帶液嚴重，回收差，跑冒滴漏嚴重。處理：1、加強溶液再生，保證再生效率和再生時間，調(diào)整溶液組份至指標內(nèi)。嚴格要求，盡可能控制副反應。2、調(diào)整負荷加強溶液回收，消除設備缺陷，加強管理。四、泵打不上量。原因：處理：1、入口或出口管道堵塞。1、疏通管道。2、入口或出口閥未打開或閥板脫落。2、打開閥門或檢修閥板。3、貯槽液位低泵抽空。3、提高貯槽液位。4、泵體內(nèi)有氣。4、排凈泵內(nèi)氣體。5、葉輪壞或脫落。5、倒泵進行檢修。6、泵內(nèi)堵塞。6、清除堵塞物。7、電機接線錯泵倒轉。7、重新接線。8、溶液泡沫太多。8、加強硫回收。五、泵振動大。原因：處理：1、找正不好。1、倒泵進行找正。2、葉輪不平衡。2、倒泵換葉輪。3、軸彎曲變形。3、修泵換軸承。4、軸承壞。4、換軸承。5、泵內(nèi)進入雜物。5、清理泵內(nèi)雜物。六、泵填料壓蓋漏液嚴重。原因：處理：1、填料磨損嚴重。1、換加填料。2、軸套環(huán)或軸變形。2、停泵檢修。3、軸承壞。3、停泵檢修。4、填料少沒壓緊。4、重加填料并壓緊。

七、羅茨機出口氣體壓力波動大。原因：1、脫硫塔液位過高或脫硫液循環(huán)量過大。2、冷卻塔清洗塔液位過高或加水量過大。3、脫硫塔冷卻清洗塔填料堵塞。4、脫硫塔冷卻塔清洗塔液位過低,造成排液管跑氣。處理：1、降低脫硫塔液位適當減少脫硫液循環(huán)量。2、降低冷卻清洗塔液位減少其加水量。3、檢修扒塔,清理填料。4、適當提高脫硫塔,冷卻清洗塔液位。八、羅茨機電流過高或跳閘。原因：1、羅茨機出口氣體壓力過高。2、機內(nèi)煤焦油粘結嚴重。3、水帶入羅茨機內(nèi)。4、電器部分出現(xiàn)故障。處理：1、開啟回路閥,降低出口氣體壓力。2、倒車用蒸汽吹洗或清理煤焦油。3、排凈機內(nèi)和電濾器及水封內(nèi)積水。4、檢查處理電器部分故障。九、羅茨機響聲大。原因：1、水帶入羅茨機內(nèi)。2、雜物帶入機內(nèi)。3、齒輪嚙合不好或有松動。4、轉子間隙不當或產(chǎn)生軸向位移。5、油箱油位過低或油質太差。6、軸泵缺油或損壞。處理：1、排凈機內(nèi)和電濾器及水封內(nèi)積水。2、緊急停車處理雜物。3、倒車檢修齒輪。4、倒車檢修轉子。5、加油提高油位或換油。6、倒車給軸承加油或更換軸承。 十、再生效率低。原因：1、自吸空氣量不足。2、溶液在噴射氧化再生槽內(nèi)停留時間短。3、再生空氣在噴射氧化再生槽內(nèi)分布不均勻。4、再生溫度低或溶液中雜質太多。5、溶液中的某些脫硫劑含量低，影響再生效率。處理：1、提高噴射器入口富液壓力,確保噴射器自吸空氣正常，增加空氣量。2、延長再生時間，確保溶液在噴射氧化再生槽中停留時間。3、調(diào)節(jié)再生槽中氣體分布板，保證氣液充分接觸。4、適當提高再生液溫度，清除溶液中雜質。5、將溶液中脫硫劑含量調(diào)至工藝指標內(nèi)。十一、羅茨機出口溫度高。原因：處理：1、進系統(tǒng)半水煤氣溫度高。1、降低半水煤氣溫度。2、轉子間隙大產(chǎn)生軸向位2、停車檢修羅茨機。移與機殼產(chǎn)生摩擦。3、回路閥開度過大。3、關小羅茨機回路閥,開啟系統(tǒng)回路閥。十二、脫硫塔壓差猛增。原因：處理：1、填料堵。1、適當降低負荷或循環(huán)量,嚴重時停塔處理。2、煤氣量大或溶液循環(huán)量大。2、調(diào)整負荷。3、儀表指示不準。3、聯(lián)系儀表檢修,改用現(xiàn)場實測。十三、泵軸承過熱。原因：1、油不足或雜質多或油不合格。2、軸承損壞變形。3、泵軸和電機軸不在一條中心線上。處理：1、加油或清理更換合格油。2、更換軸承。3、重新找正把軸中心對準。十四、硫泡沫顆粒小粘度大或稀少。原因：1、溶液制備不好，溶液中膠體物質多或一次性補充太多，造成濃度波動大，再生氧化差析硫差。2、溶液溫度太高析硫快，顆粒小，粘度大；溶液溫度低，析硫慢，硫泡沫少。3、溶液堿度偏低。處理：1、按規(guī)定制備溶液，提高新液質量，并采取少量多次數(shù)的補充方法,以使溶液組份穩(wěn)定，加強再生。2、維持溶液溫度在工藝指標內(nèi)，保證析硫正常。3、據(jù)情況進行適當調(diào)整。 動力設備的開停車1、羅茨風機的開車檢查羅茨機出口閥、循環(huán)閥是否在正常位置。盤車，排污，通知送電。通知電工和檢修工到現(xiàn)場。啟動羅茨機，慢關近路循環(huán)閥，當壓力與總管壓力相等時開全出口閥，將近路循環(huán)閥關死。全面檢查羅茨機并注意響聲，震動，溫度，油位，泄露，電流等情況。2、羅茨風機的停車

開羅茨機循環(huán)閥，同時關閉羅茨機出口閥，注意壓力不要波動太大，停電機，盤車數(shù)圈。3、脫硫泵、泡沫泵的開車 檢查泵進口閥是否開全，打開排氣閥排氣，直至有液體流出為止。盤車，并注意檢查有無響聲。啟動電機注意觀察電流。用出口閥調(diào)至所需壓力。正常后全面檢查響聲、溫度、震動、泄露、電流等情況。4、脫硫泵、泡沫泵的停車關泵出口閥，停電機關進口閥，盤車數(shù)圈。5、循環(huán)水泵的開車 聯(lián)系檢修、電工檢查設備是否完好。冷卻清洗塔循環(huán)水池液位是否在1/2～1/3，開進口閥盤車排氣，啟動電機，壓力正常后開出口閥調(diào)節(jié)至所需工況。注意壓力、電流不超標。6、循環(huán)水泵的停車關泵出口閥，停電機關進口閥，盤車數(shù)圈。注意:冷卻清洗塔循環(huán)水池液位。電濾器的操作1、電除塵工作原理電除塵分離氣體中的懸浮灰塵需要三個基本過程。即懸浮灰塵帶電、帶電灰塵在電場中回收、除去收塵電極上的積灰。我廠所用的電除塵為濕式管式靜電除塵器，用于煤氣精除塵，滿足壓縮等工段的需要。分為單室和雙室工作。電除塵內(nèi)有電暈極和沉淀極。在電暈極和沉淀極之間加上負高壓直流電后，在兩極之間形成了高壓不均勻電場使氣體電離。在電場的作用下，正負離子向電極移動。當帶有灰塵的氣體通過此電場時，灰塵便會吸附上正負電荷，吸附電荷的灰塵在電場作用下移向電極。由于濕法管式電除塵兩極之間為不均勻電場，大部分灰塵帶負電移向沉淀極，小部分灰塵帶正電移向電暈極。一般12～24小時停電一次，用間斷沖水洗去電暈極上的積灰。2、電除塵的特點a、除塵效率高，能除去氣體中的微塵，對大顆粒除塵效果更好，一般除塵效率在98%以上。b、系統(tǒng)阻力小，約0.1～0.2KPa。c、分離灰塵的作用力為電場力而不是機械力，動力消耗低。d、電除塵有三塊防爆板，安裝在電除塵上部2塊，下部1塊。防爆板規(guī)格：DN500；鋁板；鋁板上劃方格淺槽。3、正常情況下的操作（1）注意煤氣自動分析儀中O2含量的變化。嚴格控制正常工藝指標。（2）注意電除塵絕緣箱溫度以及各壓力變化情況。（3）經(jīng)常注意電壓、電流是否在工藝指標內(nèi)，并加以調(diào)整。（4）每隔24h沖洗一次電暈極，步驟如下：a、切斷電源。b、打開間斷沖洗水閥沖洗30分鐘后，關閉該閥。c、2～3分鐘后開啟，逐步升高電壓，將電流、電壓調(diào)在指標內(nèi)。濕式電除塵的異常情況一、防爆板破裂。原因：處理：1、煤氣中氧高。1、控制煤氣中氧含量。2、防爆板腐蝕或防爆板不合格。2、定期檢查更換防爆板。二、無電壓電流。原因：處理：1、電暈線折斷。1、更換電暈線。2、電場瓷瓶破損。2、更換瓷瓶。三、高壓瓷瓶爆。原因：1、高壓電纜接頭壞。2、瓷瓶漏油或耐壓不夠。3、絕緣箱溫升快、溫度太高。4、絕緣箱著火，燒壞瓷瓶。處理：1、檢修或更換。2、檢修或更換。3、控制好溫度指標。四、電除塵放電、操作電壓波動。原因：1、高壓電纜接頭壞。2、瓷瓶漏油或耐壓不夠。3、絕緣箱溫升快、溫度太高。4、絕緣箱著火，燒壞瓷瓶。處理：1、檢修或更換。2、檢修或更換。3、控制好溫度指標。4、檢修或更換。硫回收崗位操作1、崗位任務將半水煤氣脫硫后的溶液在再生槽內(nèi)氧化再生析出的硫泡沫，經(jīng)浮選溢流至硫泡沫混合槽，進入熔硫釜內(nèi)進行分離和熔硫。分離后的溶液返回脫硫系統(tǒng)，熔制好的液態(tài)硫自然冷卻成型、入庫。2、工藝流程由再生槽溢流的硫泡沫，收集到泡沫槽，通過硫泡沫泵將泡沫槽的硫泡沫加壓至0.5～0.7MPa然后打入熔硫釜，在釜的上部被夾套中的蒸汽加熱至60℃～90℃，受熱的氣泡破裂，粘于壁上細小硫的顆粒聚集增大，向釜的下部沉降，沉于釜下部的硫顆粒被熔為液態(tài)硫，當累積到一定量時，開放硫閥排硫，冷卻成型后入庫。與硫分離后的清液上升，經(jīng)回液管回到沉淀池靜置冷卻后返回脫硫系統(tǒng)。熔硫釜異常情況及處理一、返液不清。原因：返液溫度過高或過低。過高使釜內(nèi)溶液翻騰，將硫顆粒帶出；過低則不能使硫顆粒聚集沉降，使硫泡沫隨返液排出。處理：調(diào)整釜內(nèi)壓力，在0.3～0.5之間的合適值，從而控制好返液溫度。 二、返液管不返液。原因：1、沉積硫在釜內(nèi)超過允許高度。2、返液長時間不清，硫膏或硫顆粒堵塞返液管或返液閥。3、釜內(nèi)分離情況惡化，溶液溫度過高，將硫顆粒帶出堵塞返液管或返液閥。處理：1、加大放硫速度，使釜內(nèi)積硫層到合適高度。2、停熔硫釜，疏通，調(diào)整好返液溫度。3、疏通，調(diào)整熔硫釜內(nèi)壓力、返液溫度。 三、放硫閥放不出硫磺。原因：1、夾套蒸汽壓力低，溫度不夠，硫未熔融。2、放硫閥堵塞。3、熔硫時間太長溫度高，析鹽。處理：1、提高蒸汽壓力或加大蒸汽用量，提高夾套溫度。2、停熔硫釜，清理疏通。3、降溫、降壓加水重熔。四、硫泡沫大量帶液。原因：1、再生槽液位波動大。2、再生空氣不穩(wěn)定。3、液位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)過高。處理：1、聯(lián)系脫硫主操穩(wěn)定再生槽液位。2、調(diào)整自吸空氣量。3、調(diào)整再生槽液位。五、硫磺質量差。原因：1、硫泡沫雜質多。2、溫度低硫未熔透。3、釜內(nèi)積硫層低，放硫時夾帶硫顆粒和溶液。處理：1、保持溶液、泡沫清潔，防止雜質帶入釜內(nèi)。2、提高蒸汽壓力或加大蒸汽用量。3、提高釜內(nèi)積硫層。六、熔硫過程中斷蒸汽。原因：蒸汽系統(tǒng)發(fā)生故障。

處理：若已熔好盡快放硫排渣；若未熔好等蒸汽恢復后重新熔，要及時關閉蒸汽加入閥，防止溶濃縮析鹽堵塞管道、閥門。七、硫磺未熔好。原因：熔硫時間短，熔硫溫度低。處理：嚴格執(zhí)行工藝指標，如蒸汽壓力低可延長熔硫時間。 堵塔問題1、堵塔的狀況填料脫硫塔運行中漸進式的塔阻力增長，是不可避免的正?，F(xiàn)象。因此，如何減輕堵塔的程度，如何延緩堵塔的過程，并以此預防嚴重的惡性堵塔，才是應該認真探討并有效解決的行業(yè)性難題。經(jīng)風機加壓后的半水煤氣脫硫，塔阻力不超過10Kpa，一般對系統(tǒng)負荷、脫硫凈化度要求、物料消耗、硫磺回收等不會造成什么影響，可視為一般性堵塔。較嚴重的堵塔，通常是指塔阻力已升至影響系統(tǒng)的正常負荷，生產(chǎn)過程已出現(xiàn)“三高一低二嚴重”的異常現(xiàn)象，即工藝違標率高，副鹽生成率高，物料消耗高；硫磺回收率低；塔系攔液嚴重，出塔工藝氣體夾帶液嚴重。若按填料段測定其壓力降，在段高相當?shù)那闆r下，其壓力降依序自上而下遞增。從停車清塔過程可明顯看到，上段堵塞物多為物理雜質，而下段則多為積硫積鹽等混合物，且粘附積沉在填料的不同側面、不同截面，往往下段較嚴重，填料段大多呈半干區(qū)，而局部的干區(qū)堵塞物層厚且板實。致使工藝氣體流經(jīng)填料段呈“S”變向，“慢—快—慢”變速，造成偏流、溝流、壁流甚至氣液各行其道。分布嚴重不均，塔變徑，氣變速，液變向，填料的功能面嚴重減少。按堵塞物的性質分類，大致為（1）硫類物質；（2）鹽類物質；（3）物理雜質；（4）填料破碎或變形，且多以硫類物質及其為主的混合物堵塔最為常見。2、堵塔的危害依據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模，處理工藝氣體的硫負荷，對H2S的凈化度要求，脫硫方法以及其他工藝參數(shù)，對脫硫塔的工程設計及塔內(nèi)配裝的填料，均有相應的調(diào)控彈性。生產(chǎn)過程工藝氣體與脫硫液在塔內(nèi)“氣上液下”總體上的逆流接觸方式，以及在填料段的折流、喘流、渦流、旋流等，為氣液二相的傳質過程提供了足夠大的介面，足夠長的時間，足夠強的態(tài)勢，可較好的滿足工藝氣體中脫除H2S的凈化度要求。堵塔所造成的塔變徑，氣變速、液變向，填料總表面的嚴重不足，致使氣液二相傳質的介面、時間、態(tài)勢三要素的嚴重受損。可見，堵塔的實質是從多方面破壞了脫硫塔及配裝填料的總體功能。上段阻力偏高，多為物理雜質所致，往往出塔氣夾帶液。給后工序造成較大麻煩，而下段阻力偏高，則會造成塔系攔液，造成本工序生產(chǎn)波動。上述“三高一低二嚴重”的進一步發(fā)展，終將導致嚴重的惡性堵塔,系統(tǒng)被迫減負荷甚至停車清塔。3、堵塔的成因造成堵塔的因素很多且又十分復雜，但對各種類型的堵塔進行認真分析。總是有源可循有跡可查。（1）催化劑的不適用或用法用量不當，氧化再生的效率差，不能滿足工藝要求，懸浮硫及副鹽含量高，脫硫液長期惡性循環(huán)。（2）系統(tǒng)長期超負荷運行，工藝條件不適應，脫硫、再生、硫回收三大生產(chǎn)環(huán)節(jié)失調(diào)、失衡、失控，造成懸浮硫及副鹽含量高，脫硫液長期惡性循環(huán)。（3）脫硫塔功能不足或脫硫泵功能不足，造成液氣比值低，塔噴淋密度不足，填料段形成半干區(qū)或干區(qū)。（4）填科塔內(nèi)件結構不合理或安裝不規(guī)范，造成液氣分布不均勻，形成偏流、溝流、壁流等，填料段形成半干區(qū)或干區(qū)。（5）填料選型不適用或裝填不合理，總量太多，單段太厚，空隙率小，特別是結構嚴重滯液型填料，投運后塔阻會明顯偏高。（6）填料破碎或變形，特別是規(guī)整格柵填料的傾伏或變形，塔阻會很快增高，甚至生產(chǎn)難以維持。（7）塔前未配置靜電除塵設備或其功能不足，工藝氣體質量差，焦油含量高，粉塵等雜質多。（8）塔前未配置洗氣冷卻設備或其功能不足，氣溫高液溫高，不能滿足工藝要求，脫硫效率低，氧化再生的效率差，析出的單質硫顆粒小，懸浮硫及副鹽含量高。（9）塔頂分布器或段間分布器，開孔率不足或孔徑偏小，升氣管通徑偏小或高度不足以及安裝不規(guī)范，負荷大壓力高時瞬間的負荷變化，往往會形成塔系攔液，液位突升漫入氣管的增阻現(xiàn)象。（10）平板塔盤開孔率不足或孔徑偏??；全開孔或局部開孔的駝峰式塔盤的谷底，則更容易造成積硫積鹽積雜質堵塞。（11）塔頂配置的氣液分離裝置，特別是絲網(wǎng)式除沫裝置較容易堵塞，而測塔阻或停車清塔，往往會被忽視。（12）再生槽容積偏小或再生泵功能不足，氧化再生的效率差，不能滿足工藝要求，貧液質量差，脫硫液長期惡性循環(huán)。（13）再生槽結構不合理，分布孔板的開孔率不足或孔徑偏小，易堵塞，造成槽底內(nèi)阻大，影響空氣吸入量，若孔徑大，液面翻騰嚴重，單質硫不易聚合浮選。貧液出口到硫泡沫溢流堰位差不足，均會將硫泡沫帶進貧液槽，造成貧液質量差，懸浮流含量高。（14）噴射器功能不足或裝配布局不合理，吸入空氣量不足或分布不均勻，氧化再生的效率差，或局部液面翻騰嚴重，單質硫難以聚合浮選從液相中分離，造成貧液質量差，懸浮硫高含量。（15）壓力管式噴頭堵塞，噴淋密度不均勻，造成填料段的半干區(qū)或干區(qū)。（16）硫回收過濾的濾液或熔硫殘液，回收前處理不達標，液溫高、雜質多，影響吸收與再生，造成貧液質量差，懸浮硫高含量。（17）吸收劑質量差、雜質多，催化劑殘留物多，特別是栲膠法脫硫，膠釩比不合適，予處理不完全，熟栲膠夾生，造成氧化再生效率差，脫硫液粘度大，貧液質量差，懸浮硫含量高。（18）系統(tǒng)加減負荷頻繁，脫硫液也隨之加減，或是較長時間的低負荷低液量生產(chǎn)，也易造成填料段的半干區(qū)或干區(qū)。（19）工藝條件不合適，工藝管理不到位。工藝操作不規(guī)范，操作隨意性大。小問題也會積成大問題。（20）多溶質在脫硫液中的溶解度，較其單一在水中的溶解度，均有不同程度的降低，因此，濃度高或溶解度低的副鹽，在液溫低的情況下，往往會形成混合性過飽和析出結晶而堵塔，有一廠家變脫系統(tǒng)冬季停車，一夜之間再開車時，發(fā)生惡性的“塔梗阻”，被迫通蒸汽加溫而延誤開車。

總之，堵塔往往是多因素多過程促成的，因此進行處理也十分麻煩。4、堵塔的處理較為嚴重的堵塔可采用具有“清硫洗塔”功能的催化劑，逐漸降低塔阻力。嚴重的惡性堵塔，則必須依據(jù)具體情況，制訂更為穩(wěn)妥的應用方案，以防堵塞物大量松泄又不是同步下移，而未能脫離填料段，導致塔通徑突縮或堵塞物重疊增厚，塔阻力嚴重反彈?；蛘呤撬尚刮锎罅窟M入脫硫液中，而未能較好的從液相中分離，導致懸浮物突然增多，脫硫液粘度增大，造成工藝嚴重超標。上述兩種情況的發(fā)生，均會造成被迫減負荷，甚至系統(tǒng)停車，若只需減負荷就可維持生產(chǎn)，切不可減少循環(huán)量，反之，若設備條件允許，盡可能加大液量，短時間就可見效而恢復正常生產(chǎn)。此外“清硫洗塔”過程，也多有如下情況。(1)堵塞物層厚且板實的部位，脫硫液只能“蠶食狀”從邊緣滲透，而不能從填料上部穿透，降阻效果很慢，甚至看不到效果。(2)塔阻稍有降低，而后很長時間再沒有下降，基本上可排除硫類物質的堵塞，則多為物理雜質，填料破碎，本體變形或規(guī)整柵格填料的傾伏所致。上述兩種情況及特別嚴重的堵塔，先停車清塔而后更換適用的催化劑或適用的填料，則更為有效也更為穩(wěn)妥，同時也避免了被迫停車所承擔的風險。5、如何減緩堵塔堵塔是多因素多過程造成的，因此減緩堵塔也應從多力位考慮，采取綜合性預防措施。（1）多數(shù)堵塔與催化劑不適用或用法用量不合理有關，因此，在維持生產(chǎn)的情況下，更換適用的，特別是具有“清硫洗塔”功能的催化劑，是目前減輕及延緩堵塔最簡便也最有效的方法。（2）選好用好脫硫催化劑是至關重要的，選用復合式二無或多元的催化劑，其合理的配比十分關鍵，某一種的過量不單是造成物料的浪費，還會對生產(chǎn)造成負面影響?？梢?，使用要嚴格執(zhí)行有關規(guī)程。（3）噴射器是單系功能體，要保持良好的工作狀況，若吸入空氣量不足，應及時進行清理，以滿足氧化再生的空氣用量。（4）貧液槽出口配置并聯(lián)過濾器(方便清理)，以防止各種物理雜質帶入脫硫塔。（5）設備允許的情況下，采用“循環(huán)大液量，吸收劑，催化劑低含量”的運行方式，增大液氣比及噴淋密度。（6）脫硫塔工藝氣體入口一出口之間配置副線，系統(tǒng)減負荷時，采用副線調(diào)控H2S含量，而不必減液量，并可借此機會強化氧化再生，優(yōu)化貧液質量。（7）系統(tǒng)短時間停車，不停泵，長時間停車，后停泵，優(yōu)化貧液質量，強化對填料段的沖洗。（8）合理配置設備，合理改進設備，合理使用設備，發(fā)現(xiàn)塔堵及進行有效處理。（9）回收濾液或熔硫殘液，處理必須要達標，且液溫不易太高。以免影響氧化再生及單質硫聚和浮選。（10）吸收劑、催化劑配制要達標，補加量要合適，采用多次補充，每次少量補充，按要求方式補充，保持其濃度的相對穩(wěn)定。（11）發(fā)現(xiàn)問題及時分析及時處理，總之，只有早預防、早發(fā)現(xiàn)、早處理小問題才不會釀成大禍。畢竟脫硫液是多組分有粘度且含有懸浮物的渾濁液，而工藝氣體及脫硫液也難免將焦油及其它物理雜質帶入塔內(nèi)；畢竟生產(chǎn)過程不正常的現(xiàn)象不可避免，而從不堵塔可借鑒的廠家少之又少，因此，如能將停車清塔的周期控制在2一3年．相信多數(shù)企業(yè)是可以接受的。此外，堵塔的因素十分復雜，所以，不能一發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，就單從工藝上，設備上以及脫硫催化劑上找原因，而在很多情況下卻是人為造成的，因此，依據(jù)本廠的情況，不斷總結經(jīng)驗，認真吸取教訓，提高管理水平，應用先進技術，才是搞好脫硫生產(chǎn)的根本。一氧化碳的變換用固體無煙煤制得的半水煤氣含一氧化碳一般為25%～34%。一氧化碳對合成氨觸媒有毒害作用，因此原料氣送合成前必須將一氧化碳除去，將其轉變?yōu)槿菀酌摮亩趸肌Ｗ儞Q崗位的任務就是將來自壓縮工段的半水煤氣中加入適量的水蒸汽，在一定溫度下借助催化劑的催化作用使其中的CO變換為CO2和H2。一氧化碳變換的基本原理

CO＋H2OCO2＋H2＋41KJ/mol

從式中可以看出，此反應為可逆、放熱、反應前后氣體體積不變的反應，且反應熱隨溫度的升高而減少。此反應的速度比較緩慢，只有在催化劑存在的情況下才具有較快的反應速度。變換反應的化學平衡1、平衡常數(shù) 在一定條件下，當變換反應的正、逆反應速度相等時反應達到了平衡狀態(tài)，各組份的濃度保持不變，其平衡常數(shù)為：Kp=（PCO2·PH2）／（PCO·PH2O）=（YCO2·YH2）／（YCO·YH2O）式中PCO2，PH2，PCO，PH2O為各組份的分壓。YCO2，YH2，YCO，YH2O為各組分的平衡組成。Kp值越大，（YCO2·YH2）越大或（YCO·YH2O）越小，說明原料氣中CO轉變的越多，變換氣中殘余的CO越少。2、變換率變換率（實際）表示CO的變換程度。定義為已變換的CO的摩爾數(shù)與變換前CO摩爾數(shù)的百分比，可用下式計算： x=[(a-b)/a]×100%式中a—反應前CO的摩爾數(shù)；b—反應后CO的摩爾數(shù)也可以用反應前、后各組分體積數(shù)計算：由變換反應方程式可知，每變換掉一個體積的CO就生成一個體積的CO2和一個體積的H2。因此變換氣的體積（干基）等于變換前氣體的體積加上被變換掉的CO的體積。設變換前半水煤氣的體積（干基）為1，分別以VCO和V／CO表示半水煤氣和變換氣中CO的體積含量（干基），則變換氣的體積為（1+VCO·X），變換氣中CO的含量為： V／CO=（VCO－VCO·X）/（1+VCO·X）整理后得到X=[（VCO－V／CO）／VCO（1＋V／CO）］×100%影響化學平衡的因素1、蒸汽添加量的影響增加蒸汽用量，也就是增加反應物濃度，平衡向右移動，因而平衡變換率增大，變換氣中殘余CO含量減少。在同一溫度下，蒸汽用量增大，平衡變換率隨之增大，但增加的趨勢是先快后慢。因此蒸汽用量過大，變換率的增加并不顯著，卻增大了蒸汽消耗量，還會引起低變觸媒的反硫化，所以實際生產(chǎn)中要選取合適的汽氣比。2、溫度的影響 從反應方程式中可以看出，溫度降低變換反應化學平衡向右移動，因而平衡變換率增大，變換氣中殘余CO含量減少，故隨反應的進行，溫度應逐漸降低，需要從催化劑床層中不斷移去熱量。所以為了盡可能接近最佳反應溫度，可在變換過程中采用分段冷卻，段數(shù)越多則越接近最佳反應溫度，但流程也會越復雜，成本也會大大提高。冷卻方式有兩種，一是直接冷激式，用半水煤氣或脫鹽水直接加到反應系統(tǒng)中進行降溫；二是間接換熱式，用半水煤氣進行間接換熱。但提高溫度可以加快反應速度，因此在實際生產(chǎn)中選擇最佳反應溫度，使它既有利于CO平衡變換率的提高，又能使反應速度加快，以達到最佳的反應效果。還應注意操作溫度的上下限，過高、過低都會影響低變催化劑的活性甚至會使催化劑失活。3、壓力的影響變換反應式等分子反應，反應前后氣體總體積不變，壓力對平衡沒有影響，但提高壓力可提高變換的反應速度，提高催化劑的生產(chǎn)能力，減小設備體積，同時可充分發(fā)揮壓縮機的生產(chǎn)能力。但也要考慮蒸汽壓力、設備耐壓程度以及副反應等問題。4、二氧化碳的影響在變換反應過程中，如果將生成的CO2除去，就可以使變換反應平衡向右移動，但由于在反應途中取出的CO2流程、設備以及操作復雜，故工業(yè)上很少采用。5、空速的影響

氣體與催化劑接觸時間的長短通常用空速來表示。定義為單位時間內(nèi)通過單位體積催化劑的氣體標準體積數(shù)，單位為Nm3/[m3(催化劑)·h]或簡寫成h-1?？臻g速度的大小既決定催化劑的生產(chǎn)能力，又關系到變換率的高低，空速過小，反應熱少，催化劑床層溫度降低，變換率下降；空速過大，氣體與催化劑接觸時間短，來不及反應就離開了催化劑床層，變換率也下降?？账倥c催化劑型號有關，不同型號的催化劑確定不同的空速。催化劑空速的大小還與催化劑活性有關。催化劑活性好，反應速度快，可以采用較大的空速；催化劑活性差，反應速度慢，必須降低空速。6、副反應的影響一氧化碳變換過程中，可能發(fā)生一氧化碳分解和生成甲烷等副反應。2COC+CO2+QCO+3H2CH4+H2O+QCO2+4H2CH4+2H2O+Q2CO+2H2CH4+CO2+Q上述副反應不僅消耗了原料氣中的有效成分H2和CO，還增加了無用成分甲烷的含量，而且CO分解后析出的游離碳極易附著在催化劑表面，使催化劑活性降低。故生產(chǎn)中要穩(wěn)定蒸汽加入量從而穩(wěn)定爐溫，防止和減少這些副反應的發(fā)生。變換反應機理一氧化碳與水蒸氣的反應如果單純在氣相中進行，即使溫度在1000℃以上，水蒸氣用量很大，反應的速度仍然很慢，這是因為在變換反應時，首先使水分子的H—O鍵斷裂，然后CO與氧原子合成CO2，兩個氫原子生成氫分子。水分子的H—O鍵能很大，欲使H—O—H斷開必須有很大能量，因而變換反應是比較困難的。當有催化劑存在時，反應按下式進行： 反應物吸附：

[K］＋CO→[K］CO

[K］＋H2O→[K］H2O表面反應：

[K］CO＋[K］H2O→[K］H2＋[K］CO2生成物脫附

[K］H2→[K］＋H2

[K］CO2→[K］＋CO2 式中[K］表示催化劑

[K］CO、[K］CO2、[K］H2O、[K］H2表示中間化合物。

即水分子首先被催化劑的活性表面吸附，并分解成氫和吸附態(tài)的氧原子。氫進入到氣相中，氧在催化劑表面形成氧原子吸附層。當CO撞擊到氧原子吸附層時，既被氧化成CO2，隨后離開催化劑表面進入氣相。然后催化劑表面又吸附水分子，反應繼續(xù)下去。反應按這種方式進行時，所需的能量小，所以變換反應在催化劑存在時速度就可以大大加快。一氧化碳變換催化劑一氧化碳變換反應必須在催化劑的幫助下才能較快的進行。在反應過程中，催化劑可以改變化學反應機理，降低反應所需的能量，縮短達到平衡的時間，加快反應的速度，但它不能改變反應的化學平衡，反應前、后催化劑的質量和化學性質不變。1、工業(yè)生產(chǎn)中對催化劑的要求a、活性要好，活性溫度范圍要大，能在較低或中等溫度下以較快的速度反應。b、機械強度要高，以免破裂粉碎。c、有一定的熱穩(wěn)定性和一定的抗毒能力。d、選擇性要好，有利于變換反應的進行，并能防止副反應的發(fā)生。e、形狀要適宜。2、催化劑的種類分為中變和低變催化劑。本工段選用的是低變催化劑。低溫變換催化劑又分為銅鋅系和鈷鉬系。其中本工段用的是鈷鉬系，型號為B303-Q，雙甲工段用的是銅鋅系。3、催化劑的性質我公司選用的觸媒為湖北化學所提供的寬溫、耐硫鈷鉬系全低變催化劑，型號是B303Q，以Al2O3為載體，CoO為促進劑，MoO3為活性組分，再添加堿金屬助催化劑以改善其低溫活性。出廠的催化劑以氧化物形態(tài)存在，使用前需要先經(jīng)過硫化，使其活性組分從氧化物轉變?yōu)镃oS、MoS2才顯示其高活性。催化劑的物理性質見下表：B303Q的物理性質4、催化劑的耐水性

鈷鉬系耐硫變換催化劑除含有Al2O3、CoO和MoO3外，均含有大量鉀鹽，一般為10%～14%（以K2CO3表示），由于鉀鹽在水中的溶解度很大，所以催化劑遇水后其中的鉀鹽會溶于水中，造成鉀鹽流失，催化劑活性降低，特別是低溫活性。鉀鹽流失的越多，催化劑活性下降也越大，所以鈷鉬系耐硫變換催化劑均是不耐水的。這就要求在使用過程中，必須謹慎操作，盡量避免水進入變換爐、不讓蒸汽在變換爐中冷凝，保持催化劑的高活性，延長催化劑的使用壽命。5、催化劑的反硫化催化劑經(jīng)過硫化才具有較高的活性，而反硫化則是造成催化劑失活的重要原因，對催化劑活性區(qū)域有影響的因素主要有：a、溫度對催化劑活性區(qū)域的影響。在較低的熱點溫度下，催化劑的活性區(qū)域明顯增大，在H2S濃度一定的條件下相對應的汽氣比臨界點高，操作彈性就會大，出現(xiàn)反硫化的可能性就??；而當熱點溫度較高時，汽氣比臨界點就降低很多，操作彈性就小，出現(xiàn)反硫化的可能性就大。b、汽氣比對催化劑活性區(qū)域的影響。當汽氣比小時，在H2S濃度一定的情況下，催化劑活性區(qū)域增大，所對應的溫度臨界點高，不易發(fā)生反硫化；當汽氣比大時，催化劑的活性區(qū)域明顯減小，所對應的溫度臨界點低以致反應在失活區(qū)進行，發(fā)生反硫化，使催化劑嚴重失活。c、硫化氫濃度高的情況下催化劑的活性區(qū)域要大于硫化氫濃度低時催化劑的活性區(qū)域。

防止催化劑失活的重要手段是控制小的汽氣比、低的進口溫度和較高的硫化氫濃度。失活的催化劑雖可進行再硫化，但其活性僅能恢復部分，所以在生產(chǎn)中必須精心操作，確保鈷鉬系耐硫變換催化劑始終處于硫化態(tài)而發(fā)揮其最大的活性。生產(chǎn)中的注意事項由于在實際生產(chǎn)中可能由于操作不當、儀表失靈等原因，對催化劑形成不利的因素，故要注意以下幾點：1、強化排導淋，確保水不被帶進變換爐。2、當氧含量高引起變換爐溫升過大時，切不可用蒸汽壓爐溫。3、變換爐進口溫度應控制在250℃左右，并注意進口H2S濃度和汽氣比，如果床層溫度低于200℃應開電爐。4、停車變換爐保壓時要用惰性氣體或變換氣保壓。5、停車后若變換爐床層溫度接近露點溫度時則要卸壓，保持爐內(nèi)微正壓。卸壓后若爐溫繼續(xù)下降到120℃時，應用惰性氣體或干煤氣將變換爐置換，并保持爐內(nèi)微正壓。催化劑的生產(chǎn)能力催化劑的生產(chǎn)能力是以空速來表示的，按下式進行計算：

V=Q·ρ/WQ：半水煤氣流量Nm3/hρ：催化劑的堆密度t/m3W：催化劑的總重量tV：空間速度h-1變換工藝選擇氧化碳變換工藝有：中溫變換工藝、中溫串低溫變換工藝和全低變工藝。本工段采用的是全低變無飽和塔工藝較前兩種工藝比較有以下優(yōu)點：1、活性溫度低，具有較寬活性溫區(qū)，一般為130～480℃，與傳統(tǒng)中變或中串低相比催化劑床層溫度下降了100～200℃，變換反應平衡后，變換氣中過剩蒸汽大幅度減少，實際蒸汽消耗減少50%以上，降低了系統(tǒng)阻力，減少了壓縮機功率消耗。2、避免Fe-Cr系中變換催化劑在低汽氣比時，使中變催化劑中的Fe3O4被H2還原成金屬鐵，破壞中變催化劑的晶格結構，使強度下降，活性衰退，壽命縮短。3、對半水煤氣脫硫的工藝指標可以放寬。4、耐硫低溫變換觸媒的空速為中變觸媒的二倍，觸媒裝填量減少一半，變換爐能力提高一倍。5、由于系統(tǒng)溫度下降，換熱量減少，熱交換設備的換熱面積約減少1/2左右，改善了設備維修條件，降低了消耗。6、解決了中串低或中低低流程中鐵鉻系中變催化劑在低汽氣比下的過度還原及硫中毒。7、有機硫轉換率高，可達98%～99%。8、變換率高，余熱回收效果好。變換工藝流程簡述1、來自壓縮三段2.2MPa、40℃左右的半水煤氣經(jīng)絲網(wǎng)除油過濾器分離油水后經(jīng)凈化爐進一步除油，除油后的半水煤氣進入前熱交換器管程與殼程的變換氣換熱，溫度升到190℃左右，此時向半水煤氣中添加蒸汽，添加蒸汽的量約420～480kg/tNH3，加蒸汽后的半水煤氣約193℃，進入后熱交換器管程與殼程變換氣換熱溫度升到240～250℃后，經(jīng)二電加熱器進入預變增濕爐上段，氣體經(jīng)過預變增濕爐上段所裝的除氧劑和抗毒劑后，除去對變換觸媒有毒害作用的成份，進入變換爐一段反應，一段出口溫度控制在360℃左右，出一段的變換氣進入預變增濕爐二段內(nèi)進行噴水增濕降溫，氣體溫度降至140℃左右后進入變換爐二段進行反應，反應后的變換氣溫度320℃左右經(jīng)后熱交換器殼程與管程的半水煤氣換熱溫度降到270℃左右，然后進入預變增濕爐三段噴水降溫至120～170℃左右進入變換爐三段繼續(xù)反應，反應后的變換氣溫度為230～240℃左右，三段出來的變換氣進入前熱交換器殼程與管程的半水煤氣換熱溫度降為140℃左右，進入水加熱器殼程與管程脫鹽水換熱溫度降為80℃出來，經(jīng)變換氣分離器Ⅰ后進冷卻器管程與殼程的循環(huán)水換熱后溫度降到40℃后經(jīng)變換氣分離器Ⅱ后去變換氣脫硫。2、來自羅茨鼓風機出口的升溫氣體經(jīng)一電加熱器、二電加熱器加熱后，與來自CS2儲槽的CS2混合進入預變增濕爐、變換爐，對抗毒劑、催化劑進行升溫硫化，從變換爐出來經(jīng)前熱交換器，進水加熱器、變換氣分離器Ⅰ、冷卻器、變換氣分離器Ⅱ對氣體進行降溫分離后，回羅茨鼓分機進口循環(huán)使用。 對變換爐各段單獨進行硫化時，可在變換爐一段出氣管線，二、三段進出氣管線上加盲板，升溫氣體分別進變換爐各段對催化劑進行升溫、硫化后，經(jīng)各段出氣管線上放空管放空。3、來自蒸汽總管的蒸汽（壓力2.5MPa溫度240℃）分兩路：一路進絲網(wǎng)除油過濾器；另一路經(jīng)蒸汽分離器后分兩支；一支進前熱交換器半水煤氣出口總管與半水煤氣混合，另一支進預變增濕爐二段。4、脫鹽水來自脫鹽水站（壓力0.6MPa溫度20℃左右）進入水加熱器管程與殼程變換氣換熱溫度升到70℃～80℃左右回脫鹽水站。5、來自水加熱器出口的脫鹽水（壓力0.6MPa溫度70～80℃左右），進脫鹽水貯槽后由噴水泵加壓后（壓力3.0MPa）分別進入預變增濕爐二段、三段。6、由變換氣分離器（Ⅰ、Ⅱ）排出的冷凝液進入膨脹罐，解析的變換氣去氣柜，冷凝液送入二脫貯水槽。（現(xiàn)場各倒淋均回收到冷凝液槽，最后回收到蒸發(fā)冷）。7、循環(huán)水（壓力0.35MPa溫度32℃左右）進入冷卻器殼程與管程的變換氣換熱后溫度升到36℃回到總管。變換工段自調(diào)閥預變增濕爐進口溫度自調(diào)

作用方式：氣閉蒸汽調(diào)節(jié)閥

作用方式：氣開變換氣分離器Ⅰ液位自調(diào)

作用方式：氣開變換氣分離器Ⅱ液位自調(diào)

作用方式：氣開膨脹罐解析氣出口壓力自調(diào)作用方式：氣閉膨脹罐液位自調(diào)

作用方式：氣開蒸汽壓力自調(diào)

作用方式：氣開氣開閥：斷儀表空氣后，自調(diào)閥關閉。氣閉閥：斷儀表空氣后，自調(diào)閥開啟。變換工段安全閥變換設備一覽表注：設備一覽表中溫度、壓力均指最高使用溫度、壓力。主要設備作用1、變換爐：將半水煤氣與蒸汽的混合氣在一定溫度下，通過催化劑的作用，使一氧化碳與水蒸氣發(fā)生反應，生成氫氣和二氧化碳。變換爐即為承載一氧化碳變換催化劑的反應器。2、預變增濕爐：一段主要是脫除半水煤氣中氧和有毒成份，保護變換催化劑。二段、三段是用來回收變換反應熱，并為二段、三段變換反應提供一部分蒸汽。3、前熱交換器：回收三段變換氣的顯熱，預熱半水煤氣維持系統(tǒng)熱平衡。4、后熱交換器：回收二段變換氣的顯熱，進一步提高半水煤氣溫度，維持系統(tǒng)熱平衡。5、水加熱器：冷卻變換氣，同時提高脫鹽水站脫鹽水溫度，進一步回收熱量。6、冷卻器：進一步冷卻變換氣，為二次脫硫提供40℃左右的變換氣。變換正常操作要點變換操作的前提是消耗較低的蒸汽，得到較高的變換率。操作條件的重點是反應溫度、蒸汽加入量和空間速度。1、用添加蒸汽的辦法，控制汽氣比在0.3～0.4左右。2、用煤氣副線和添加蒸汽的辦法控制變換爐一段觸媒溫度。3、用調(diào)節(jié)預變增濕爐二段噴水量和二段蒸汽用量的辦法來控制變換爐二段進口溫度，從而達到控制二段觸媒溫度的目的。4、用調(diào)節(jié)預變增濕爐三段噴水量和調(diào)節(jié)后熱交換器殼程副線閥開啟度來控制變換爐三段進口溫度，從而達到控制三段觸媒層溫度的目的。5、變換爐各段溫度的調(diào)節(jié)。以各段“靈敏點”溫度的變化來判斷，可及時發(fā)現(xiàn)觸媒層溫度的波動，從而達到控制床層溫度。6、加減水加熱器的脫鹽水，冷卻器的冷卻水量來控制變換氣出工段氣體溫度。7、生產(chǎn)負荷增減，應及時調(diào)節(jié)蒸汽、噴水用量和副線開啟度。8、要經(jīng)常巡回檢查，注意泵運轉情況，油位高低，泵出口壓力以及曲軸箱溫度，及時排放各導淋閥，排放過濾器油水9、短期停車，計劃檢修時，應保持系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)。操作總注意事項1、控制好催化劑床層溫度a、低變催化劑床層溫度控制在其活性溫度范圍內(nèi)，不能超溫。b、床層入口溫度應比氣體的露點溫度高30℃。c、各短催化劑床層溫度應從上而下降低，最后一段床層入口溫度應盡量控制在操作溫度的下限。d、床層溫度波動范圍不要超過5℃/h。2、控制適當?shù)钠麣獗群瓦M口H2S值。3、嚴格控制半水煤氣中的氧含量不超過0.5%。如氧含量跑高引起床層溫度上漲時，應開大前熱交換器冷副線或通過減量來降低爐溫，直至切氣。切不可用加大蒸汽量的方法來降溫，以防反硫化反應發(fā)生。4、進入變換爐的工藝氣體應干凈清潔，不能夾帶粉塵和其它雜質，嚴禁油類物質進入變換爐。變換爐進口氣體溫度一般為200℃左右，氣體中夾帶的潤滑油成分不易揮發(fā)，而油污是變換觸媒的主要毒物，容易造成催化劑失活。5、嚴禁帶水入爐，因為水可以溶解催化劑中的鉀鹽，使催化劑永久性失活。6、加減量應緩慢，防止爐溫波動太大，短時間出現(xiàn)超溫反硫化現(xiàn)象。如突然大幅度減量或臨時停車應立即減少蒸汽加入量或切斷蒸汽，防止在短期內(nèi)汽氣比過高引起反硫化。變換工段異常情況原因及處理一、觸媒層溫度下降。原因：處理：1、蒸汽加入量小。1、調(diào)節(jié)蒸汽量。2、冷煤氣量大。2、減少冷煤氣量。3、煤氣中CO含量低。3、聯(lián)系調(diào)度查明原因。4、觸媒活性低。4、查明原因處理。5、噴水量大。5、減少噴水量。二、催化劑反硫化。原因：處理：1、進系統(tǒng)H2S含量低。1、提高H2S含量。2、入口氣溫度高，熱點溫度高。2、降低入口溫度3、入口汽氣比高。3、降低汽氣比。三、出系統(tǒng)CO含量高。原因：處理：1、汽氣比小。1、適當加大蒸汽量。2、蒸汽壓力低。2、聯(lián)系調(diào)度，提高壓力。3、爐溫波動大。3、穩(wěn)定操作。4、催化劑活性低。4、查明原因處理。5、催化劑層有短路。5、停車處理。6、換熱器內(nèi)漏。6、處理換熱器。四、催化劑層溫度上漲。原因：處理：1、半水煤氣中CO、1、加大冷煤氣量，O2含量增高。減少半水煤氣量直至切氣。2、冷煤氣量小。2、加大冷煤氣量3、噴水量小。3、加大噴水量。

五、系統(tǒng)阻力大。原因：處理：1、催化劑層阻力大。1、減小負荷或停車處理。2、預變增濕爐填料層阻力大。2、提高脫鹽水水質，減小負荷或停車處理。3、換熱器堵塞。3、停車處理。4、負荷大或閥門開度不夠。4、減小負荷或開大閥門。六、泵不上水或上水量小。原因：處理：1、進口液位低或抽空。1、提高脫鹽水儲槽液位。2、泵內(nèi)有氣。2、排氣。3、活塞間隙大。3、倒泵檢修。4、進口閥板掉。4、倒泵檢修。動力設備的開停車1、定量泵（噴水泵）的開車a、聯(lián)系檢修、電工、儀表工檢查設備是否完好。b、檢查油位的高低，脫鹽水槽的液位高低。c、開進口閥、循環(huán)閥、啟動電機、關近路閥，待出口壓力高于系統(tǒng)壓力后開出口閥同時關閉近路閥，用變頻調(diào)節(jié)到所需工況。2、定量泵（噴水泵）的停車a、開近路閥同時關閉出口閥。b、停變頻，再停電機。c、關進口閥。全低變觸媒的升溫硫化升溫硫化大致可分為：升溫階段，硫化階段（初期，主期，強化期）和降溫放硫階段。升溫硫化時，以干半水煤氣為載體，以二硫化碳為硫化劑在210℃以上的溫度下，二硫化碳與干半水煤氣中所含的氫氣產(chǎn)生高濃度的硫化氫氣體。

CS2+4H2=2H2S+CH4+Q生成的硫化氫與氧化鈷和氧化鉬反應生成硫化鈷和二硫化鉬。

MoO3+2H2S+H2

=

MoS2+3H2O+Q

CoO+H2S

=

CoS+H2O+Q升溫硫化注意事項1、二硫化碳加入系統(tǒng)前，確保循環(huán)氣中氫氣≥25%，進口溫度要達到200℃左右再加入CS2，不可過早和過晚。加入過早CS2未氫解，被吸附在催化劑顆粒表面造成大量的積累，當溫度達到200℃后發(fā)生氫解反應放出大量的熱而使床層溫度急劇上升；加入過晚，如300℃以后加入CS2,可能發(fā)生CoO的還原反應，反應方程式為：CoO+H2→Co+H2O反應生成的鈷及甲烷化反應而使溫度急劇上升。2、硫化過程后期中需安排幾次系統(tǒng)螺栓熱把緊。3、嚴格按照要求進行硫化。其間單點溫度不得超過450℃，最低不得低于425℃。4、硫化過程中嚴格控制煤氣中氧含量，避免造成爐溫急劇上升燒毀觸媒，二硫化碳加入量根據(jù)需要加減，以防加入過多或過少造成爐溫急劇上升或太慢。5、升溫硫化期間各導淋要及時排放，防止水帶入觸媒層。6、啟動電爐必須先通氣后啟動，停車時要先停電爐后切氣，變換氣冷卻器要通水再送氣。7、若遇氧含量嚴重超標、二硫化碳著火等，要立即做到三停：即停電爐、停二硫化碳加入、停煤氣加入。8、硫化期間設專人負責二硫化碳加入和計算，并注意二硫化碳貯槽液位，如出現(xiàn)異常立即匯報車間。9、整個升溫硫化過程公司生產(chǎn)科、安環(huán)科和消防隊、車間領導現(xiàn)場值班指導，確保硫化順利進行。10、硫化結束后切記硫化管線與系統(tǒng)隔離開，隔離前應置換合格。變換氣脫硫變脫的任務是在DDS催化劑及輔料等的作用下，除去變換氣中的硫化物，為后工段提供合格的原料氣，并副產(chǎn)硫膏。

DDS脫硫劑是模仿人體正常血紅蛋白的載氧性能研制出來的脫硫催化劑，它是含有鐵的有機絡合物的多聚合物。DDS催化劑即能脫除無機硫又能脫除有機硫。同時在吸收過程中會產(chǎn)生一些不溶性鐵鹽沉淀，好氧菌在DDS絡合鐵配體的協(xié)助下可以將這些不溶性鐵鹽瓦解，使之以活性鐵離子的形式返回溶液中，保證溶液中各種形態(tài)鐵離子的穩(wěn)定存在。DDS脫硫液在酚類物質與鐵離子的共同催化下，用空氣氧化再生，副產(chǎn)硫膏，再生DDS脫硫液循環(huán)使用。由于DDS脫硫液進入系統(tǒng)后，首先會在所有設備內(nèi)壁形成一層非常致密的氧化物保護膜，再者DDS脫硫液中含有較高濃度的Fe2+和Fe3+，可以有效降低單質鐵被氧化成Fe2+和Fe3+，即減緩溶液對設備的腐蝕速度，延長設備的使用壽命。DDS脫硫反應原理1、由DDS催化劑、Na2CO3和H2O組成溶液與含有無機硫、有機硫和二氧化碳的混合氣體接觸時，發(fā)生如下反應： Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 Na2CO3+H2S2NaHS+NaHCO3 Fe2++H2SFeS+2H+ 2Fe3++3H2SFe2S3+6H+ COS+H2OH2S+CO2 CS2+H2OH2S+COS 2R-SH+Fe2+Fe(R-S)2+2H+ 3R-SH+Fe3+Fe(R-S)3+3H+

CO2+Fe2++H2OFeCO3+2H+3CO2+2Fe3++3H2O

Fe2(CO3)3+6H+

SO2+2H2S3S+2H2O

Fe2++2OH-Fe(OH)2

Fe3++3OH-Fe(OH)3

2

+Fe2+Fe(

)2+2H+

3

+Fe3+Fe(

)3+3H+

以上反應中的CS2、COS、R-SH、分別是二硫化碳、硫氧化碳、硫醇和硫酚，它們屬于揮發(fā)性有機硫類化合物。

2、吸收了硫和CO2的含鐵離子的堿性物質水溶液稱富液。富液經(jīng)閃蒸槽減壓后溶解于其中的部分CO2等氣體逸出，在酚類物質和鐵離子的共同催化下，經(jīng)再生槽自吸空氣氧化再生。再生過程的反應方程式為：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O2Fe3++S2-2Fe2++S4Fe2++O2+2H204Fe3++4OH-

2

+O22H20+

2H2O+S2-+

S+2OH-+

2Fe2++2H20+2Fe3+

+2OH-+ 經(jīng)過空氣氧化再生富液中的S2-被氧化為S，并以泡沫形式浮出，同時富液轉變成貧液，貧液再循環(huán)使用。3、由于在吸收和再生過程中會產(chǎn)生氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氧化鐵、氧化亞鐵、硫化鐵和硫化亞鐵等不溶性鐵鹽，在DDS絡合鐵配體的協(xié)助下，好氧菌可以將生成的不溶性鐵鹽瓦解，使之返回DDS脫硫液中，保證溶液中各種形態(tài)鐵離子的穩(wěn)定存在，其作用過程如下： ⊙+FeCO3⊙-FeO+CO2 ⊙+Fe2(CO3)3⊙-Fe2O3+CO2 ⊙+FeS⊙-FeS ⊙+Fe2S3⊙-Fe2S3

⊙+Fe(OH)2⊙-Fe(OH)2⊙+Fe(OH)3⊙-Fe(OH)3⊙-FeO+DDSDDS-Fe2++⊙-O⊙-Fe2O3+2DDS2DDS-Fe3++⊙-3O⊙-FeS+DDSDDS-Fe2++⊙-S

⊙-Fe2S3+2DDS

2DDS-Fe3++⊙-3S⊙-Fe(OH)2+DDS

DDS-Fe2++⊙-O+H2O⊙-Fe(OH)3+OH-+DDS

DDS-Fe3++⊙-2O+2H2O⊙-S+⊙-O+H2OS+2⊙+2OH-2⊙-S+⊙-2O+2H2O2S+3⊙+4OH-⊙-3S+⊙-3O+3H2O3S+2⊙+6OH-

DDS-Fe2+DDS+Fe2+

DDS-Fe3+DDS+Fe3+

上面的所有方程式中，F(xiàn)e2+、Fe3+分別表示二價和三價DDS催化劑；DDS表示DDS絡合鐵的配體；⊙表示好氧菌。從上面的反應方程式可以看出，增大溶液中FeCO3的含量可以減少和防止DDS催化劑的分解。DDS脫硫的主要藥品主要是四種藥品：DDS催化劑，A型DDS催化劑輔料，B型DDS催化劑輔料和活性碳酸亞鐵。其中A型DDS催化劑輔料主要是補充溶液中的酚類物質，B型DDS催化劑輔料主要是補充溶液中的鐵類物質。DDS脫硫的再生時間和溶液pH值DDS脫硫技術最關鍵的過程是再生過程，再生最佳停留時間為25分鐘左右，最小停留時間也應大于10分鐘。如果再生不好，出現(xiàn)脫S效率低和脫硫液混濁時，可以向DDS脫硫液中補加五氧化二釩。五氧化二釩可以使DDS催化劑“興奮”，是一種DDS催化劑的興奮劑和活化劑，但不能加入過多，否則會使好氧菌中毒甚至死亡。溶液的pH值一般為8.2～9.0，其中最佳為8.8。主要是在這個pH值下DDS催化劑的活性最好，脫硫效果最佳，此外在此條件下，其它輔料合成DDS催化劑的反應也比較活躍。細菌疲勞DDS脫硫技術是一種生物化學技術，在脫硫和再生過程中除了無機反應和有機反應外，還存在細菌的繁殖、生長、成熟、死亡的過程。因此DDS脫硫技術具有明顯的生物特點，細菌疲勞就是生物特性其中之一。造成溶液生物疲勞的直接原因是細菌負載能力降低，而且又處于超負荷工作狀態(tài)，從而最終疲憊失去脫硫能力。此時脫硫效率會大幅下降，溶液中不溶性鐵鹽含量增大，整個脫硫和再生過程主要以無機或有機反應為主，生化反應基本停止。造成溶液生物疲勞的根本原因有：1、溶液配制初期（轉型期）沒有按照操作規(guī)程加藥，加藥量少，或轉型期操作條件控制不嚴格，導致形成的脫硫液負載能力低，沒有打好基礎。2、正常生產(chǎn)過程中加藥量少或不加藥。3、使用過程中長時間負荷過大，如氣量、進口硫化氫嚴重超過設計指標。4、再生反應不完全，溶液長時間處于欠再生狀態(tài)。5、細菌數(shù)量少，活性低。一旦出現(xiàn)細菌疲勞現(xiàn)象僅加大催化劑投入量往往無濟于事，唯一的辦法是降低負荷，給細菌必要的休息時間，使之慢慢恢復活力。因此加強日常管理，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程是防止細菌疲勞的最有效辦法。細菌數(shù)量大量溶液損失是造成細菌減少的主要原因，雖然日常生產(chǎn)中每天補充催化劑，但催化劑中只有細菌芽胞，要使其成長為具有活性的細菌需一定時間，而隨脫硫液損失的大部分細菌是具有活性的成熟細菌，因此日常生產(chǎn)中一定要避免帶液和跑液現(xiàn)象的發(fā)生。其次重金屬離子（如Co、Ni、Pb、Hg等離子）、各種雜質或殺菌物質的加入、操作條件的惡化等都可以引起細菌中毒甚至死亡，因此最好不要往脫流液中加入其