脱硫单元热水再沸器的改造.pdf

ANHUI METALLURGY
2010年第2期
脱硫单元热水再沸器的改造
曹永中许万国王永林徐风雷
(马鞍山钢铁股份有限公司)
摘要针对煤气净化系统脱硫单元热水再沸器存在的问题,分析原因并进行改造,改造后效果显著。
关键词气净化脱碗热水再沸器改造
Reformation of the Hot Water Reboiler in the Desulphurization Unit
ng Xu Wanguo Wang Yonglin Xu Fenglei
(Maanshan Iron Steel Co. Ltd.
Abstract Based on analysis of the causes of problems existing in the hot water reboiler of the desulphurization u
nit in the gas purification system, reformation was made, which brought good results
Key words as purification desulphurization hot water reboiler reformation
0前言
贫液/富液换热器加热后进入再生塔顶部进行喷洒,
马钢煤焦化公司第三煤气净化系统脱硫单元采
在一定的真空条件下,解析出酸性汽体,酸汽经冷凝
用德国伍德公司的真空碳酸钾脱硫工艺,于2007年器、冷却器后进人汽液分离器,最后用真空泵抽出送
元月投产。经生产调试正常后,出厂煤气H2S含量往克劳斯炉生产硫磺。再生后的贫液被送往脱硫
直稳定在300mg/m2以下,但自2006年12月以塔,循环使用。再生塔的热源则由解析后的贫液和
来,脱硫单元热水再沸器出现泄漏故障,导致出厂煤初冷器上段来的热水在热水再沸器内进行换热后提
气H2S含量由300mg/m3上升到500~850mg/m3
供,如换热后的热量不能满足解析需要时,可通过蒸
已严重影响马钢新区轧钢及热电厂CCPP发电系统汽再沸器进行补充。
的正常生产;同时,热水再沸器泄漏造成系统废水处
理量增加,増加废水处理负荷,因此必须对热水再沸2存在问题及原因分析
器进行更换或改造
2.1存在问题
脱硫单元为再生塔提供热源的换热设备有3台
工艺介绍
再沸器,其中有2台热水再沸器和1台蒸汽再沸器,
经过洗苯后的煤气进入脱硫塔下段,用从再生正常生产时两开一备。热水再沸器是利用从煤气初
塔底抽出的贫液经过贫液/富液换热器及贫液冷却冷器上段来的热水与贫液换热,蒸汽再沸器则是利
器后进人脱硫塔对煤气进行喷酒,脱除煤气中大部用克劳斯炉废热锅炉所产蒸汽或外管蒸汽与贫液换
分硫化氢;在脱硫塔的上段精细脱硫段,用蒸氨废热。热水再沸器换热面积为1100m3(热水再沸器
水配制的5%NaOH洗滌液再次对煤气进一步脱换热管为の25mm×2、L=600 mm, 2共有2098
硫,脱硫后的煤气送入浄煤气管道。
根);蒸汽再沸器换热面积为183m2。1#热水再沸
脱硫塔上段排出的废碱液用泵送往蒸氨塔用于器于2008年12月17日发现泄漏后停用,采用2#
分解剩余氨水中的固定铵盐;下段产生的富液,经富热水再沸器加一台蒸汽再沸器运行,勉强维持再生
液中间泵送到富液槽中,同时往富液槽中补充塔所需热源。但2“热水再沸器于2009年元月15
KOH和软水。富液槽中的富液用富液泵抽取经过日发现泄漏,初步计算得出热水泄漏5t/h左右,大
作者简介:曹永中,高级工程师,安微省马鞍山市(243000)马钢渫焦化公司
2010年第2期
安徽冶金
量的热水泄漏到贫液里,使贫液组分发生波动,同时发生碰撞,使该部位出现磨损直至泄漏。
向再生塔所供热量不足,影响再生塔解析效果,导致
出厂媒气H:S含量升高。2008年出厂媒气H1S含3改造方案
量每月平均在300mg/m3以内,而热水再沸器泄漏
3.11“热水再沸器改造方案
后出厂煤气H2S含量基本在500~850mg/m
因2*热水再沸器也出现泄漏,为尽快恢复生
2.2原因分析
产,因此对1#热水再沸器按照设计图纸进行原样制
将1#热水再沸器拆离现场,打开封头,检査认
为设备制作问题是导致热水再沸器泄漏的主要原
作恢复,但将换热管改为の25mm×2.5mmn,并将折
因。热水再沸器设计管程和壳程的腐蚀裕度都为流板上的孔径改为の25.88m。管程与管板的
2mm,其中壳程最小厚度是12mm,而管程壁厚都为连接方式改为直接焊接。
2mm。管程与管板的连接方式为先胀管后焊接,测
3.22#热水再沸器改造方案
得胀接部位管道壁厚≤1.3mm。热水再沸器折流
2#热水再沸器重达38t,位于塔器中间,检修非
板上用于固定管束的圆孔直径设计为の25.8
常不方便。为了方便以后检修和降低因热水再沸器
mm,而现场发现折流板上的孔径均为O28mm,孔故障而影响脱碗指标等综合考虑,将2“浮头式列管
径相差较大。由于热水再沸器内是负压运行,换热热水再沸器改为6台并联的“Ⅲ型”螺旋板式换热
管必然存在抖动,抖动过程中换热管与折流板圆孔器。改造后单台螺旋板式换热器参数见表1
表1螺旋板式换热器参数
贫液流量热水流量板宽贫液侧板热水侧板汽相出口热換面积净重
/(t?h-1)/(t?h
/mm
间距/mm
间距/mm
直径/mm
g
16.7
1500
0
8
160
8734
浮头式列管热水再沸器见图1,螺旋板式换热4效果
器见图2。这样,以后故障检修既方便又有足够的
1非热水再沸器于2009年3月改造更换,2#热
检修时间,同时单台螺旋板换热器出现故障对脱碗水再沸器于2009年6月改造更换。热水再沸器泄
系统也影响不大
漏时与改造后生产数据对比见表2,改造更换后,再
汽相出口
汽相出口
生塔底温度稳定在60℃左右,贫液里H2S含量降到
热水出口
1.4g/L以下,再生塔再生效率由50%左右提高到
表2热水再沸器泄漏时与改造后生产数据对比表
寓液H2S贫液H2S再生出厂煤气
项目
日期
含量
含量效率H2S含量
/(g?L-1)/(g?L-)%/(m
a In"3
热水进口贫液进口
贫液进口贫液出口
19
图1浮头式列管热水再沸器(改造前)
热水200901216.9253.92643.3
再沸器200901226,548
汽相出口
泄漏时200901235.9482,.70854.5
热水
5.423
贫液
出口
1255.348
出口
热水
进口
热水
再沸器200907
贫液
改造后200907053.4280.909
200907063.668
200907073.908
0.806
79,4
217
图2螺旋板式热水再沸器(改造后
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