
由天津市创举科技股份有限公司(简称“创举科技”)承接的内蒙古某290万吨/年焦化脱硫塔内件改造项目,实现煤气经两级脱硫塔后H₂S<10mg/Nm³,饱和器后无H₂S反弹现象,年增经济效益近2940万元。
1、工艺流程分析
本项目焦炉煤气量14-16万Nm³/h,改造前工艺现状:
● 三级脱硫串联的形式,第一级脱硫将两台DN3400空喷脱硫塔并联,第二级和第三级脱硫均为1台DN10000填料塔;
● 高塔再生工艺,每级脱硫塔配套1台再生塔;
● 煤气中H₂S指标达不到生产要求,且经过饱和器后煤气中H₂S含量反弹严重。
2、效能制约因素
原有槽式、槽盘式脱硫液体分布器效率低、抗堵性差,堵塞后脱硫液在塔内分布不均,造成脱硫效果差、脱硫塔后煤气中H₂S含量高。
脱硫捕雾效果差,导致出塔煤气夹带脱硫液问题严重,造成硫铵饱和器后煤气中H₂S含量反弹严重。
脱硫液再生效果差,影响脱硫效果。
3、方案优化策略
基于脱硫系统运行诊断分析,实施多级优化改造。通过对三级填料脱硫塔与配套再生塔协同改造,同步推进一级脱硫再生塔内件升级。
(1)针对脱硫塔液体分布不均
● 将槽式进液分布器更换为自主研制的CJ-CR皇冠型高效抗堵液体分布器;
● 将槽盘液体分布器更换为自主研制的CJ-CR皇冠型高效抗堵气液再分布器;
● 同步对原填料清理更换。
(2)针对脱硫塔除沫捕雾效果差
将塔顶原有捕雾装置更换为CJ-VS除沫器并配套除沫器冲洗装置。
(3)针对脱硫液再生效果差
改进再生塔进气分布器结构,强化传质。
4、改造效果验证
2024年10月技改完成投产,至2025年4月已稳定运行6个月,焦炉煤气量达到14.5万Nm³/h,只投用第一级和第三级脱硫塔。第三级脱硫塔后煤气H₂S含量<10mg/Nm³,饱和器后煤气H₂S含量<10mg/Nm³,对比改造前提效降耗明显。
(1)改造前后运行指标对比
| 项目 | 单位 | 改造前 | 改造后 |
| 焦炉煤气量 | Nm3/h | 10万 | 14.5万 |
| 脱硫级数 | 三级串联(一级空喷塔、两级填料塔) | 两级串联(一级空喷塔、一级填料塔) | |
| 脱硫前煤气H2S含量 | mg/Nm3 | 8000-9000 | 8000-9000 |
| 脱硫塔总阻力 | KPa | 3.7 | 1.1 |
| 总脱硫液循环量 | m3/h | 13500,开5台脱硫液泵 | 5200,开2台脱硫液泵 |
| 压缩空气用量 | Nm3/h | 14000 | 6000 |
| 脱硫塔后H2S含量 | mg/Nm3 | 40-150,不合格 | <10,合格 |
| 饱和器后H2S含量 | mg/Nm3 | 120-250,反弹厉害 | <10,不反弹 |
| 指标稳定性 | 波动大 | 稳定 |
(2)改造后实现经济效益对比
| 项目 | 单位 | 改造后效益 | 备注 |
| 脱硫液泵电耗降低 | 万元/年 | 1225 | 少开3台脱硫液泵,单台功率800KW |
| 煤气鼓风机电耗降低 | 万元/年 | 1365 | 脱硫塔煤气阻力下降2.6KPa |
| 压缩空气消耗降低 | 万元/年 | 350 |
5、创新应用成效
本项目经系统性技术改造,脱硫效果及降耗远超预期,实现经济效益与环保效益的双赢,为焦化行业脱硫装置升级提供了工程实践范例。