专利名称：一种防止和解决脱硫塔堵塞的方法
技术领域：
本发明属于气体净化技术领域，具体涉及一种防止和解决栲胶、ADA等脱硫工艺脱硫塔堵塞的方法。
背景技术：
众所周知，我国合成氨工业广泛使用湿式氧化法脱除原料气中的硫化氢。此类脱硫工艺主要有栲胶法、改良ADA法、对苯二酚法、PDS法和MSQ法等。这些脱硫方法工艺流程基本相同(参见谢为杰主编《化肥工业大全》，P98～105，北京，化学工业出版社，1988)。其流程简述如下含硫化氢气体由脱硫塔下部进入，上部导出，吸收了硫化氢的溶液由吸收塔底部进入氧化塔与入塔的压缩空气(或自吸空气)接触，使溶液得到再生，再生后的溶液去吸收塔循环使用。再生过程中析出的元素硫，由于空气的鼓泡作用而呈泡沫悬浮在氧化塔顶部的液面上，硫泡沫从溢流口流入硫泡沫槽，再经过过滤、洗涤后得到元素硫。
脱硫塔除用木格子填料外，还可使用湍流塔、喷射塔等。现在多数厂家使用聚丙烯填料(如鲍尔环、阶梯环)，这样虽然增加了气液传质接触面积，开车初期提高了脱硫效率，但是，几个月后，许多厂家发现，吸收塔中填料逐步发生堵塞现象，而且越来越严重。
脱硫塔堵塞会给厂家造成较大的经济损失，轻则影响脱硫净化度，迫使厂家降低生产负荷，重则需停车清理，致使全厂停车。
造成ADA、栲胶等脱硫装置吸收塔填料发生堵塞现象的原因很多，既有装置设备的原因，也有操作管理方面的问题，但主要还是由湿式氧化脱硫方法本身的特点所决定的。
脱硫塔发生硫堵现象的机理如下(1)脱硫液吸收硫化氢，并生成元素硫，其中一部分元素硫在填料表面析出，并使填料表面上的硫颗粒增大；(2)脱硫液中存在硫颗粒，含有硫颗粒的脱硫液与吸收塔中的填料长期接触，部分硫颗粒粘结(沉积)在填料表面上。这样随着硫颗粒在填料表面上粘结、硫颗粒增大过程的不断进行，脱硫塔的阻力不断升高，硫堵现象就发生了。由此可见，湿式氧化法脱硫工艺的脱硫塔发生堵塞的趋势是不可避免的，各脱硫工艺相异之处只是堵塞程度不同而已。
为了防止堵塔影响生产，可以采取如下应对措施一是设置两座吸收塔，一开一备，两塔交替使用；二是降低填料高度，或干脆使用空塔脱硫。前一种方法需添置设备，增加了投资；后一种方法减少了传质接触面积，降低了脱硫效率。
解决硫堵问题的较好措施是在脱硫液中加入添加剂，使脱硫塔阻力尽快降下来或降低堵塔速率。
文献1(US3975508，防止和消除ADA脱硫塔沉积的方法)介绍了一种采用加入氨水防止和消除ADA脱硫塔沉积的方法。该文献称在脱硫液中加入氨水后，既能溶解原先的沉积硫，又能防止硫磺在系统中积累。
文献2(庞锡涛，尿素厂变换气脱硫存在的问题及改进意见。小氮肥，2000，28(3))报道，可以加入HEDP或柠檬酸缓解脱硫塔阻力的上升，柠檬酸的效果好于HEDP，当脱硫塔阻力上升时，加入柠檬酸，暂时能起到一定的抑制作用，但不能从根本上消除脱硫塔阻力的上升。
这些添加剂许多厂家曾试用过，使用效果报道不一。总之国内外都没有很好地解决湿式氧化法脱硫装置的堵塔问题。
最近Shell公司介绍了一种在线清除ADA工艺硫堵的方法(US5979740，在线清除硫堵的方法)。该方法采用氢氧化钠(含硫化钠)水溶液短时间代替ADA溶液脱硫，同时解决硫堵问题。但该方法的缺点是需要添置溶液贮槽，并需配制大量的专用溶液。
技术内容本发明目的是为解决上述问题而发明的一种防止和解决栲胶、ADA等脱硫工艺脱硫塔堵塞的方法。
本发明是这样来实现的在湿式氧化脱硫工艺(如ADA、栲胶)的脱硫液中加入防堵剂，防堵剂具有如下通式ROm(OH)n，式中R为苯、萘、蒽和杂环类物质，m、n＝0～4。也可使用上述物质的磺酸盐作为防堵剂。这些物质可以是苯酚、羟基苯磺酸盐、萘醌、羟基萘醌磺酸盐、蒽醌和羟基蒽磺酸盐等。使用上述化学物质一种或几种物质所组成的防堵剂的使用量为1～2000ppm，最佳用量是1～5ppm。
本发明特点是在湿式氧化脱硫工艺(如ADA、栲胶)的脱硫液中加入防堵剂，延缓脱硫塔压差的上升速度。此外，本发明使用的防堵剂还具有清塔作用。本发明采用的防堵剂具有阻止脱硫液中硫颗粒相互粘结、防止硫颗粒在填料上长大的双重功效。实验室对比试验表明在脱硫液中加入1-10ppm的防堵剂，脱硫塔压差的上涨速率就能降低70％以上。
具体实施例方式下面用本发明的应用实例来说明本发明的使用效果，但这并不限制本发明的应用范围。
实例1某装置原采用ADA脱硫，为防止堵塔，在脱硫液中加入少量栲胶，溶液成份Na2CO35g/l，NaHCO375g/l，NaVO33g/l，ADA 2g/l，栲胶0.5-1.5g/l，酒石酸钾钠0.7-0.8g/l。二塔堵塞现象十分严重。曾采用加氨、加PDS等措施都未能阻止二塔压差的提高，影响了正常生产。
该装置开车三个月后，二塔压差升至70KPa，引起带液、脱硫效率下降。在脱硫液中添加2ppm本发明上述防堵剂，其使用效果见表1。
表1加入防堵剂后二塔压差与时间的关系时间/d1 5 10 15 18 19 203040压差/KPa69.8 70.7 71.0 73.9 69.3 35.4 4.4 5.9 6.5注压差为当天记录最大压差与最小压差的平均值。
添加防堵剂后，二塔压差上升趋势减缓，几天后，溶液中悬浮硫含量从～1.5g/l降至～0.5g/l，硫磺产量从～1.1t/d升至～1.3t/d。18天后压差开始下降，20天后二塔压差降至小于5KPa，后来压差一直维持在小于7KPa的水平。防堵效果令人满意。
变换气脱硫装置，开始三个月脱硫塔压差涨至13.6KPa，每月压差依次升高2KPa、3KPa、4KPa。随后添加本发明上述防堵剂，使用50天后，压差为12.2KPa，压差反而下降了1.4KPa。
实例2表2、表3是某装置清塔后三个月不加和添加防堵剂压差与开车时间的关系，从表中可清楚地看到添加防堵剂后二塔、三塔压差上升速度明显降低。
表2二塔添加防堵剂前后压差对比时间 5 10 20 30 35 50 60 70 75 80 85 90/d压差 2.10 3.14 7.6014.436.4 61.4 67.9 69.8A/KPa压差 2.26 2.84 4.47 5.724.29 6.47 6.39 7.09 7.03 7.35 7.59 5.61B/KPa表3三塔添加防堵剂前后压差对比时间5 10 2030 35 50 60 70 75 80 85 90/d压差5.05 5.56 6.78 7.53 8.25 9.25 11.8 12.3 12.7 13.7 13.4A/KPa压差2.25 1.08 1.20 1.41 1.88 1.51 1.40 1.84 1.50 1.36 1.09 1.55B/KPa注二塔为裂解气脱硫塔，三塔为变换气脱硫塔。A为不加防堵剂的压差，B为添加防堵剂后的压差。
由实例1和实例2可见，本发明采用在脱硫液中加入特定防堵剂的方式解决脱硫塔堵塞问题，操作简便、防堵效果好，具有较高的应用价值。
权利要求
1.一种防止和解决脱硫塔堵塞的方法，其特征在于在湿式氧化脱硫工艺的脱硫液中加入具有如下通式的一种或几种物质所组成的防堵剂ROm(OH)n，式中R为苯、萘、蒽和杂环类物质，m、n＝0～4；防堵剂使用量为1～2000ppm。
2.一种如权利要求1所述的防止和解决脱硫塔堵塞的方法，其特征在于防堵剂是上述物质的磺酸盐。
3.一种如权利要求1所述的防止和解决脱硫塔堵塞的方法，其特征在于防堵剂用量是1～5ppm。
4.一种如权利要求1所述的防止和解决脱硫塔堵塞的方法，其特征在于所述物质为苯酚、羟基苯磺酸盐、萘醌、羟基萘醌磺酸盐、蒽醌或者羟基蒽磺酸盐。
5.一种如权利要求1所述的防止和解决脱硫塔堵塞的方法，其特征在于防堵剂可用于栲胶、ADA、PDS或者MSQ脱硫液中。
全文摘要
本发明属于气体净化技术领域。本发明特点是在湿式氧化脱硫工艺(如ADA、栲胶)的脱硫液中加入防堵剂，延缓脱硫塔压差的上升速度。此外，本发明使用的防堵剂还具有清塔作用。本发明采用的防堵剂具有阻止脱硫液中硫颗粒相互粘结、防止硫颗粒在填料上长大的双重功效。实验室对比试验表明在脱硫液中加入1－10ppm的防堵剂，脱硫塔压差的上涨速率就能降低70％以上。可用于栲胶、ADA、PDS或者MSQ等脱硫液中。
文档编号C01B17/00GK1425605SQ0213849
公开日2003年6月25日 申请日期2002年10月25日 优先权日2002年10月25日
发明者肖九高, 杨建平 申请人:南化集团研究院