第三章 甲醇原料氣的脫硫

1、第九章 甲醇原料氣的脫硫知識目標1. 了解各種甲醇原料氣脫硫生產(chǎn)方法。2. 了解甲醇原料氣中硫的主要來源及主要存在形式。能力目標1. 掌握防爆、防火、防毒技能；2. 能夠進行適當?shù)膭趧臃雷o；3. 嚴防跑冒滴漏，造成環(huán)境污染；4. 能夠進行廢舊催化劑的回收與利用。重點、難點1. 掌握防爆、防火、防毒、防腐技能；2. 熟悉工段的安全操作技術(shù)；3. 熟悉工段各裝置和設(shè)備的靜密封點和動密封點；第一節(jié) 甲醇原料氣中的硫一甲醇原料氣中硫的存在形式在甲醇生產(chǎn)過程中，無論是原料氣，還是產(chǎn)品或者副產(chǎn)物，不是具有易燃、易爆，就是具有有毒有害或者有腐蝕性的特性；同時，生產(chǎn)過程又是在高溫高壓下進行，如合成甲醇低壓法5

2、MPa左右，中壓法10MPa左右，高壓法3040MPa；而且連續(xù)性強，工藝操作條件比較嚴格。所以在生產(chǎn)過程必須高度重視安全生產(chǎn)。在甲醇生產(chǎn)過程中，許多設(shè)備處于加壓下操作，如上所述，工藝介質(zhì)又是易燃易爆的，所以防止物理爆炸和化學(xué)爆炸十分重要。在甲醇生產(chǎn)過程中，主要防爆措施如下：1.操作人員必須經(jīng)過嚴格的安全培訓(xùn)和工藝技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格后，取得安全技術(shù)合格證和崗位操作證方可上崗操作。2.操作人員必須精心操作，嚴格控制工藝條件，不得串崗、睡崗和脫崗，不得干與崗位操作無關(guān)的事情，不得在超溫、超壓和超腐蝕的條件下使用壓力設(shè)備。3.嚴格按照操作規(guī)程操作，不得隨意改變工藝條件，即使需要改變操作條件必須有

3、嚴格的批準手續(xù)，任何人無權(quán)強迫操作人員違章操作。4.遇有下列情況之一，應(yīng)采取緊急措施，操作人員可以立即停止壓力設(shè)備的運行：（1）超溫、超壓或過冷，經(jīng)過處理后仍然無效。（2）容器主要承壓件發(fā)現(xiàn)裂紋、變形，有破裂的危險，嚴禁泄漏危及安全生產(chǎn)。（3）發(fā)生火災(zāi)或相鄰容器發(fā)生事故直接受到威肋時。（4）壓力設(shè)備嚴禁超溫、超壓操作，不得隨便提高壓力容器使用的等級。對壓力容器要定期檢查、維護和保養(yǎng)。為了保證安全操作，要安裝和使用好系統(tǒng)中的安全防范措施，如壓力計、安全閥、爆破膜、液位計、警鈴和壓力自調(diào)裝置等。（5）嚴格控制可爆介質(zhì)，嚴防接近爆炸范圍，否則易引起爆炸或火災(zāi)，甲醇生產(chǎn)中各物質(zhì)爆炸濃度范圍如表91和表

4、92.。為了防止爆炸的發(fā)生，應(yīng)采取如下措施：a 要嚴格杜絕系統(tǒng)中的泄漏事故的發(fā)生，勿使操作環(huán)境（特別是廠房內(nèi)）達到爆炸濃度范圍。b 設(shè)備檢修前，一定要用惰性氣體置換合格，且有效切斷氣、液源后（如加盲板），并經(jīng)有關(guān)部門檢測，開具動火證后方可動火檢修。c 廠房內(nèi)嚴禁火源，需動火必須有動火證，同時要有防止產(chǎn)生火花的措施，如防爆燈、避雷針等，生產(chǎn)過程中嚴禁用硬物敲擊設(shè)備或管道，以防產(chǎn)生火花。d 操作人員在崗位上嚴禁穿帶易起靜電火花的衣著，如化纖類服裝。e 廠房必須通風良好。2.1 脫硫崗位工藝技術(shù)規(guī)程與操作法 任務(wù)用堿性脫硫液（貧液）吸收來自造氣工段的水煤氣中含的硫化氫，使水煤氣得到凈化。吸收硫化氫后

5、的脫硫液在PDS-600催化劑的催化作用下，經(jīng)氧化再生后循環(huán)使用 ,再生析出的硫泡沫經(jīng)分離，熔化精制成硫磺。 脫硫基本原理與反應(yīng)方程式：（1）堿性溶液吸收硫化氫Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3（2）在V5+催化下,HS-析硫反應(yīng)4HS- +O2 = 2H2O + 4S（3）氣體中含有CO2、O2、HCN時還易發(fā)生一系列副反應(yīng)2NaHS + 2O2 = NaS2O3 + H2ONa2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3Na2CO3 + 2HCN = 2NaCN + H2O + CO2NaCN + S = NaCNS (硫氰化鈉) 工藝流程概述（見流程圖 2-

6、1）1.氣體流程：來自氣柜的水煤氣，經(jīng)靜電除塵除去所含的部分粉塵、煤焦油雜質(zhì)，經(jīng)羅茨風機加壓，送入冷卻塔與塔上噴淋下來的循環(huán)水逆流接觸傳質(zhì)傳熱。冷卻后的水煤氣，由塔下部進入脫硫塔與塔上噴淋下來的脫硫液逆流接觸，水煤氣中的硫化氫被脫硫液吸收。脫硫后的水煤氣，經(jīng)清洗塔進一步洗滌降溫后,去第二靜電除焦塔除去焦油雜質(zhì)后，進壓縮機一段入口。2.液體流程：吸收硫化氫后的脫硫液從塔底出來進再生泵入口，由再生泵打入自吸空氣再生噴射器與噴射器吸引的空氣進行氧化而得以再生。再生液進入貧液槽，再經(jīng)脫硫泵，打入脫硫塔循環(huán)使用。硫泡沫在再生槽內(nèi)浮造選出來后，流入收集槽，用泵打入熔硫釜內(nèi)用蒸汽加熱，蒸出其中水分，得到熔融

7、態(tài)的硫，熔融態(tài)的硫從釜內(nèi)放出，冷卻固化，得到產(chǎn)品硫磺。冷卻清洗用水，由循環(huán)水管網(wǎng)提供使用后，返回循環(huán)水熱水池冷卻后循環(huán)使用。主要設(shè)備一覽表： 表2-1a工藝指標1.一類指標：脫硫后水煤氣中H2S含量： 0.07-0.1g/m32.二類指標：脫硫液中總堿 1540g/l (根據(jù)氣體中H2S含量調(diào)整)碳酸鈉（Na2CO3）5 g/lPH值 8.09.0PDS-600 30ppm3.三類指標：電位： 250+100mV羅茨風機出口壓力 49KPa出脫硫系統(tǒng)半水煤氣溫度 350C再生溫度 30400C脫硫泵出口壓力 0.4MPa噴射器進液壓力 0.35-0.4MPa液位 1/22/3 正常生產(chǎn)操作要點

8、：.1 保證脫硫液質(zhì)量（1）根據(jù)脫硫液成分及時補加純堿、脫硫劑，保證脫硫液成分符合工藝指標。（2）保證再生泵出口壓力，穩(wěn)定噴射器自吸空氣量，控制好再生溫度使脫硫液氧化再生完好?？刂坪迷偕垡好妫ＷC泡沫溢流正常，降低脫硫液中的懸浮硫含量，保證脫硫液質(zhì)量。.2 保證脫硫質(zhì)量根據(jù)半水煤氣及硫化氫含量變化及時調(diào)節(jié)液氣比，當半水煤氣中硫化氫含量增高時，如增大液氣比仍不能保證脫硫效率，適當調(diào)整脫硫液中的純堿和脫硫劑含量。.3 嚴防氣柜抽癟和機泵抽負壓、抽空、超壓。（1）經(jīng)常注意氣柜高度的變化，當氣柜低于2000m3 時應(yīng)及時與造氣，壓縮聯(lián)系減量生產(chǎn)，防止氣柜抽癟。（2）經(jīng)常注意羅茨風機進、出口壓力變化，

9、防止風機超負荷運行損壞設(shè)備，同時也防止風機或壓縮機抽成負壓。（3）保持脫硫塔、貧液槽液位正常。防止再生泵、脫硫泵抽空。.4 防止帶液和跑氣控制好脫硫塔、冷卻塔、清洗塔液位不要過高，防止氣體帶液，液位不可過低，以防跑氣。 .5 巡回檢查（1）根據(jù)操作記錄表，按時巡檢并記錄。（2）及時注意氣柜高度和系統(tǒng)壓力、溫度。（3）及時檢查脫硫塔、貧液槽、冷卻塔液位是否正常 .（4）及時檢查羅茨風機、脫硫泵、再生泵、等運轉(zhuǎn)設(shè)備的油位及運轉(zhuǎn)情況。 .7 靜電除焦器控制（1）嚴密監(jiān)視水煤氣中的含氧量，含氧量超過0.6時氧控儀會切斷，控制柜內(nèi)連鎖機構(gòu)，使設(shè)備沒有高壓直流輸出，含氧量低于0.5%時，人工分析確認后，另

10、行開啟，確保靜電除焦器安全運行。（2）每小時記錄一次電流、電壓。（3）經(jīng)常觀察控制柜儀表和氧控制儀讀數(shù)。 （4）每隔四小時排放除焦器污水一次。（5）每周用水從塔頂沖洗一次。 開停車操作.1 正常開車1.開車前的準備工作a.檢查各設(shè)備、管道、閥門、分析取樣點及電器、儀表等必須正常良好。 b.檢查系統(tǒng)內(nèi)的所有閥門的開關(guān)情況應(yīng)符合開車要求。c.與造氣、壓縮工段聯(lián)系好，作好開車準備工作。 2.開車前的置換 a.系統(tǒng)未經(jīng)檢修處于正壓狀態(tài)下的開車，不需置換（臨時性停車）。b.系統(tǒng)檢修后的開車，須先吹凈清洗后，再氣密試驗，試漏和置換，其方法參照原始開車。3.短期停車后的開車（1）排放氣柜出口水封的積水。（2

11、）開啟羅茨風機與壓縮工段聯(lián)系送氣。（3）開啟脫硫泵、再生泵、循環(huán)直至液位正常。4.靜電除焦器正常開車（1）打開除焦器頂每只陰極吊掛絕緣保溫箱（夾套）的蒸汽進出口閥（生產(chǎn)時常開）。（2）找電工開啟帶鎖電源開關(guān)。（3）觀察氧控儀顯示表，煤氣氧含量小于0.5%時按下綠色啟動按鈕。（4）投入使用的新除焦器運行電壓約為45-60kv之間，電流小于300mA 。.2 原始開車1.開車前的準備對照圖紙，檢查和驗收系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備、管道、閥門、分析取樣點及電器儀表等必須正常完好。2.單體試車羅茨風機、脫硫泵、再生泵、液下泵、硫泡沫泵、廢液泵單體試車合格后作準備。3.系統(tǒng)吹凈和清洗（1）吹凈前的準備 a.按氣體、

12、液體流程拆掉各設(shè)備管道上的主要閥門、法蘭及儀表元件。 b.拆除羅茨風機進口閥短管。c.開啟各設(shè)備的放空閥、排污、倒淋閥，拆除分析取樣閥、壓力表閥及液位計氣液閥。d.把人工清理好的脫硫塔、清洗冷卻塔、貧液槽、再生槽、等靜止設(shè)備盲板上好。 （2）吹凈操作a.脫硫系統(tǒng)吹凈用羅茨風機送氣。按氣體流程逐臺設(shè)備、逐段管道吹凈、放空、排污，分析取樣及儀表管線同時進行吹凈，吹凈時用小木錘輕擊外壁，調(diào)節(jié)氣量時大時小，反復(fù)多次，直至吹出氣體，清凈為合格。吹凈過程中，每吹完一部分，隨即抽掉盲板，并裝好有關(guān)閥門及法蘭。b.蒸汽系統(tǒng)吹凈與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系，互相配合，從蒸汽總管開始至各蒸汽管、各設(shè)備冷卻水排放管，參照上述方法

13、進行空氣吹凈，直至合格。c.再生系統(tǒng)清洗人工清理再生槽、貧液槽后，向兩槽內(nèi)加清水，然后從排污閥放掉，這樣反復(fù)幾次,直至水清為合格，再把脫硫泵進口閥短管拆掉，打開進口閥，清洗脫硫泵至貧液槽之間管道水清后為合格。（3）系統(tǒng)氣密試驗和試漏A.脫硫系統(tǒng)氣密試驗a.關(guān)閉各放空閥、排污閥、倒淋閥及分析取樣閥，用水封閉氣柜出口水封，在壓縮工段將壓縮機一段進口閥前裝好盲板。b.用羅茨風機送空氣，升壓至0.6Mpa為止。c.對設(shè)備、管道、閥門、法蘭、分析取樣點和儀表等接口處及所有焊縫用肥皂水進行查漏，發(fā)現(xiàn)泄漏作好記錄，待卸壓后處理，直到無漏點為止，保壓一小時放水封內(nèi)水，拆除壓縮機進口盲板。B.蒸汽系統(tǒng)氣密試驗與

14、生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系，緩送蒸汽，升壓至0.6Mpa, 檢查系統(tǒng)管道無泄露為合格。C.再生系統(tǒng)試漏將貧液槽、再生槽加滿水，用脫硫泵、再生泵打循環(huán)，檢查管道焊縫無泄漏點為合格后,排放積水。（4）脫硫系統(tǒng)惰性氣體和半水煤氣置換 A.裝好羅茨風機進、出口 U 型壓力計，打開風機進、出口閥和近路閥、總近路閥。 B.與造氣工段聯(lián)系，將合格的惰性氣體送脫硫系統(tǒng)后，按流程順序開各設(shè)備的排污閥、放空閥數(shù)次，待進口氣體分析氧含量小于0.8%,啟動羅茨風機向后工段送氣。C.用水煤氣置換與用惰性氣體置換方法一樣進行。（5）脫硫液制備A.在化藥槽中加入脫鹽水通蒸汽和空氣加熱至60-800C, 然后按配比要求加放定量NaCO3，

15、待溶解完全后，用泵補入系統(tǒng)，直至再生槽、貧液槽達一定液位后準備開車。B.脫硫劑用脫鹽水溶解后直接加入系統(tǒng)。C正常生產(chǎn)中，直接用系統(tǒng)脫硫液配制。.3 停車1、短期停車：A.接停車通知后，與壓縮機、造氣聯(lián)系卸壓，等壓縮機減量后，停羅茨風機。B.待壓縮機全部停完后，再停脫硫泵、再生泵。C、如時間長，可用水封封閉氣柜出口水封。2、緊急停車：A.如遇全廠性突然停電或重大設(shè)備事故，氣柜低于安全位置等緊急性情況時須緊急停車。B.按緊急停車按鈕與壓縮機、造氣聯(lián)系，停止導(dǎo)氣。C.卸壓無效時，迅速關(guān)閉羅茨風機出口閥，按停車電鈕，停鼓風機。D.再按短期停車步驟進行。3、長期停車A.按短期停車步驟停車后，打開放空閥卸

16、壓。B.停車后，將脫硫液倒入再生槽和貧液槽貯存，或其他容器貯存，如果再生系統(tǒng)須檢修，可用清水清洗合格后進行檢修。C.系統(tǒng)置換配合下工段用情氣和空氣，同時進行置換，將排污閥、倒淋閥、分析取樣閥、壓力表閥開排數(shù)次，在壓縮進日取樣分析含氧量不小于20%為合格。D.靜電除焦器正常停車、緊急停車。 a.按下紅色停車電鈕。b.拉下刀熔開關(guān)。 .4 不正?，F(xiàn)象及處理 噴射器反噴通過噴嘴溶液流速太低加大流量喉管或擴散管堵塞或結(jié)垢疏通或清除結(jié)垢脫硫泵或再生泵不打液進口液位低提高液位進口閥頭掉管道堵塞、葉輪或泵殼腐蝕結(jié)垢拆檢閥門、疏通管道、更換葉輪、清理結(jié)垢泵的填料泄露更換填料電機旋轉(zhuǎn)方向不對重接電機線路泵內(nèi)進空

17、氣排凈空氣羅茨風機出口壓力波動大脫硫塔或冷卻、清洗塔液位高提高液位降低液位系統(tǒng)局部有堵塞采取措施疏通脫硫塔或冷卻、清洗塔液位低，排氣管漏氣提高液位羅茨風機響聲大水煤氣帶水入機內(nèi)排凈積水雜物帶入機內(nèi)緊急停車處理齒輪咬合不好，有松動倒車處理轉(zhuǎn)子間隙不當或產(chǎn)生移位倒車處理軸承缺油或損壞倒車處理油箱油位低或油質(zhì)差提高油位或換油風機超負荷降低或減少負荷羅茨風機出口氣體溫度高進口溫度高加大冷卻水量近路閥開的過大關(guān)小或關(guān)閉近路閥轉(zhuǎn)子間隙大停車檢修更換轉(zhuǎn)子靜電除焦器電壓波動塔體內(nèi)部有焦油結(jié)垢停車處理加蒸汽清洗靜電除焦器電壓放電空氣潮濕停用待空氣干燥瓷瓶臟停車擦凈現(xiàn) 象原 因處理措施脫硫后水煤氣中硫化氫含量高脫硫液藥品含量低,吸收效果差根據(jù)分析結(jié)果補充藥品脫硫液再生不好懸浮硫高控制正常的藥品含量搞好泡沫浮選過濾氣液比差大加大循環(huán)量氣體溫度高或溶液溫度高降低溫度系統(tǒng)局部堵塞造成氣液偏流采取措施疏通脫硫前硫化氫高降低脫硫前硫化氫含量 主要設(shè)備一覽表: 設(shè)備名稱規(guī)格型號材料數(shù) 量重量（KG）冷卻塔=4000 H=16300填料二層每層高4米PP格柵填料2靜電除焦