前言
安徽昊源化工集团有限公司现有员工3200余人，下设界首昊源化工有限责任公司、上海宜景国际贸易有限公司等七个子公司。企业资产总额58.25亿元，目前主要产品产能为年产230万吨总氨、150万吨尿素、140万吨甲醇、26万吨苯乙烯、15万吨二甲醚、3万吨异丙胺、2万吨吗啉、1000吨二甘醇胺以及余热发电30mw等。
一、项目概述
1.背景
燃煤锅炉脱硫技术一般可分为三大类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧前脱硫就是在煤燃烧前脱除煤中的一部分硫。通过对原煤净化、煤洗选加工，在燃烧前降低煤的硫分和灰分，是从源头上减少污染的有效措施。燃烧中脱硫是在煤燃烧过程中加入吸收剂，吸收剂与高温下的二氧化硫进行反应并被氧化成硫氧化物，这种脱硫方法在循环流化床锅炉中应用较为广泛。燃烧后脱硫就是一般的烟气脱硫，按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为干法脱硫、湿法脱硫和半干法脱硫，目前实际应用较多的是湿法脱硫。湿法烟气脱硫技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等特点。这种脱硫方法广泛适用于各种类型锅炉的烟气处理。
综合考虑技术水平和自身资源优势，目前国内合成氨企业锅炉烟气脱硫大多采用氨法脱硫技术，安徽昊源化工集团有限公司2017年之前全部选择以合成氨系统中产生的废稀氨水为吸收剂，脱除锅炉烟气中二氧化硫，同时副产硫酸铵产品。2017年初经过昊源公司调研后决定对一台备用锅炉进行烟气脱硫装置进行改造，采用离子液循环吸收法脱硫净化工艺脱除烟气中的二氧化硫。
2.工艺流程
本项目采用离子液循环吸收法脱硫净化工艺脱除烟气中的二氧化硫，具体包括以下五个部分：烟气洗涤系统、二氧化硫吸收系统、水冷捕集系统、二氧化硫解吸系统、二氧化硫后处理系统。
2.1烟气洗涤系统
锅炉烟气经鼓风机提压后，从水洗激冷塔底部进入。塔内喷淋循环激冷水，将烟气降温至一定温度，然后进入一级吸收塔。从水洗激冷塔底部出来的洗涤水通过洗涤循环泵增压，经激冷水冷却器降温后，再次送到水洗激冷塔上部循环喷淋。
烟气温度降至多少根据工艺要求计算设定。
2.2二氧化硫吸收系统
经过除尘冷却的烟气，从底部进入一级吸收塔。此时烟气中的二氧化硫被离子液吸收，脱硫后的烟气进入二级吸收塔。吸收二氧化硫后的富液经富液泵提压后进入贫/富液换热器，回收再生塔塔底送出的贫液热量后送入再生塔。
2.3水冷捕集系统
经一级吸收塔处理后的烟气，从底部进入二级吸收塔，塔顶喷淋循环脱盐水烟气中夹带的少量离子液进行捕集回收，捕集回收下来的少量溶剂送入再生塔。
2.4二氧化硫解吸系统
含二氧化硫的富液从顶部进入再生塔，通过汽提解吸部分二氧化硫后，进入塔底再沸器，使其中的二氧化硫进一步解吸。解吸二氧化硫后的贫液由再生塔塔底流出，依次通过再生塔贫液泵、贫/富液换热器、贫液冷却器冷却后，进入离子液储罐，补充一定量新鲜溶剂和脱盐水，以平衡吸收剂浓度，由贫液输送泵送入一级吸收塔的上部，重新吸收二氧化硫。吸收剂连续循环，构成连续吸收和解吸二氧化硫的工艺过程。
再沸器温度由外供加热蒸汽控制，具体温度参数根据工艺要求计算设定。
2.5二氧化硫后处理系统
再生塔解吸出来的二氧化硫，浓度可达97%以上，二氧化硫送至硫酸装置进一步生产浓硫酸产品。
3.技术指标
3.1主要技术指标
进气指标：气量300000nm3/h；烟气二氧化硫含量2500mg/m3。
出气指标：烟气温度45℃；烟气二氧化硫含量≤100mg/m3。
处理效果：脱硫效率≥96%。
3.2主要消耗指标
循环水：≤600t/h；
电：650kw;
蒸汽：≤6.8t/h。
3.3产品指标
98%浓硫酸产品：～1.15 t/h。
二、应用情况
安徽昊源化工集团有限公司离子液循环吸收法脱硫项目从2017年5月份开始具体实施，2018年6月底安装调试结束，7月份试运行，实际生产中各运行参数如下表所示：
控制点名称 | 检测值 |
循环量 | 250000nm3/h |
进气烟气二氧化硫含量 | 2500mg/m3 |
出气烟气二氧化硫含量 | ＜50mg/m3 |
消耗蒸汽 | 5.9 t/h |
98%浓硫酸产品 | 1.3 t/h |
三、推广应用
该技术与现有技术相比，具有脱硫效率高、工艺流程短、能耗低、不产生二次污染的优点，且脱硫效率可达99%以上，锅炉烟气中二氧化硫排放浓度小于100mg/m3，远低于《火电厂大气污染物排放标准》 （gb13223-2011）规定的排放浓度限值（现有锅炉排放限值为200mg/m3），在实现二氧化硫的超低排放的同时副产98%浓硫酸产品，在同行业推广应用前景较好。对实现行业清洁生产、改善周边环境具有较好的推动作用。
作者简介： 潘建田，男，1975生，现任安徽昊源化工集团有限公司设备副总工程师。