1 前言
随着三十多年的改革开放和西部大开发，我国工业迅速发展，湿法脱硫在焦化、化肥、甲醇等化工企业得到广泛应用。自湿法脱硫技术产生以来，由于企业生产规模的大型化以及高硫煤的使用，湿法脱硫在实际生产中出现的问题越来越多而且纷繁复杂。这些问题的出现有的已经严重影响了企业的正常生产。因此，我们有必要分析这些生产中出现的问题的根源。纵观湿法脱硫出现的诸多问题，除了堵塔、脱硫效率低、副盐多、设备与管道的腐蚀等大家比较关注的问题以外，其中还有一个也是近几年在脱硫行业普遍出现的问题，那就是脱硫溶液中总碱度低，在提高碱度时多加纯碱甚至几倍的投加纯碱，长期提不起来总碱度，直接影响了企业的正常生产稳定运行。接下来对这一问题进行分析探讨。
2 脱硫溶液碱度低的危害
2.1 脱硫效率低
在湿法脱硫过程中，脱硫液在脱硫塔脱硫过程对硫化氢的吸收，在脱硫塔中完成的主要化学反应如下：H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
脱硫溶液中的碱度主要是碳酸钠，碱度低碳酸钠的含量就低，在脱硫塔内很少碳酸钠与硫化氢反应，碱度低脱硫溶液硫容变小，直接影响脱硫效率。
2.2 电耗高
脱硫溶液中碱度低，脱硫效率低，为保证出脱硫系统的H2S指标，好多企业的惯常做法都是加大循环量，这也会增加一些电耗。在合成氨、甲醇的成本组成中，电耗仅次于煤耗，这对正处于节能降耗大环境中的化工行业来说，是个很不利因素。
2.3 影响产量
脱硫溶液中碱度过低，脱硫系统出口H2S指标超标，企业为保后工段工艺稳定被迫减负荷运行，继而影响产品产量；碱度低时，吸收和再生都受影响，同时影响泡沫悬浮和硫回收，硫黄产量，还有部分企业产不出硫黄。
2.4 辅料消耗高
脱硫溶液中碱度过低，脱硫系统出口H2S指标超标时，为保工艺指标合格，企业会安排加大纯碱的投入量，甚至正常生产的数倍投加，同时也增加了脱硫系统辅料消耗。
2.5 存在安全生产隐患和污染环境
脱硫溶液中碱度过低时，为保证出脱硫系统的H2S指标，往往在企业对脱硫系统进行补加纯碱时，碱度上升较慢，有些企业出现碱度不升反降，而致使脱硫系统更加恶化；根据物质不灭定律，脱硫系统大量补加纯碱而碱度不升，那就是碳酸钠进入脱硫系统直接转行为副盐了，若副反应严重，则碱耗剧增，有时虽大量补碱也难以维持碱度在指标之内，直接影响吸收与再生，造成生产被动和生产成本增加。当硫酸钠盐增长至一定值时，溶液对设备的腐蚀加剧，由于硫酸钠溶解度低，天冷时易析出结晶，堵塞腐蚀管路和设备。腐蚀严重时发生泄漏，影响安全生产和污染环境。
3 溶液碱度低的原因及处理
3.1 脱硫溶液成分的控制不到位和工艺操作管理不严格
脱硫液的主要成分，要根据生产工艺和生产负荷的变化，及时调整。同时严格控制脱硫液中的悬浮硫和副盐含量。原始开车溶液浓度要根据生产负荷进行配制，总碱度控制0.35-0.6N，可结合设备和工艺状况进行控制碱度在高限或低限；在生产过程中总碱度不要低于0.35 N，很多厂家总碱度低于0.35 N，在生产需要时再提总碱度，要投加数倍的纯碱，碱度要提高较困难（凭经验，但不是绝对的，可根据本厂脱硫实际情况调整）；要优化再生，加强硫回收及熔硫残液回收的控制，熔硫残液一定要沉降处理后方可回系统循环利用。
3.2 操作失误造成溶液流失
要精心操作，避免操作失误造成脱硫溶液流失，若溶液流失要及时补充水和纯碱；纯碱的配制要根据生产需要进行分次加入系统，尽量减少大量集中加入纯碱。
3.3 改换脱硫催化剂过度时控制不当
脱硫系统正常运行过程中尽量避免脱硫催化剂的更换，若需更换必须小心过度，谨慎操作；笔者在11年10月客户回访时遇到山西一家发生的情况，这家公司二分厂原用的脱硫剂是栲胶加888脱硫催化剂混用，运行多年一直稳定，由于特殊原因，把原888脱硫剂改成另一家酞菁类催化剂，在改用期间第三天出现泡沫不好，碱度下降，车间发现及时停加新用的脱硫剂，恢复一星期左右，脱硫系统泡沫正常，碱度恢复原样；催化剂厂家不死心进行第二次试用，又是投加后出现泡沫稀少，碱度下降情况，催化剂厂家技术人员说没问题，是催化剂加的太少了，结果几天连续大量的催化剂加入脱硫系统，这时脱硫系统情况变得比较糟糕，泡沫更加稀少了，熔硫釜的产量也少了，碱度下降较快；在此期间车间进行处理，脱硫系统进行补充纯碱，结果纯碱越补越低，半月左右总碱度很低，碳酸钠分析为0，硫黄一点熔不出，脱硫出口硫化氢超标，被迫减负荷生产；最后车间纯碱不敢加，以向脱硫系统补充氨水来维持生产，此次催化剂改用造成损失较大，不但物料消耗增大，车间管理人员在问题没处理好之前不能离岗，工艺主任和工段长一个多月没回家了，也没离开生产区，个个焦头烂额。在笔者回访到场后，详细了解情况后，和车间管理人员一起讨论研究；制定一处理方案，彻底停掉试用的脱硫催化剂，脱硫系统溶液外排一部分到事故池，脱硫系统溶液各塔液位降到限，然后补水到上限进行稀释，再进行补充纯碱，脱硫剂用栲胶和钒进行恢复，两天后泡沫好转，一星期后脱硫系统基本正常，半月后888催化剂和栲胶继续混加，到目前为止脱硫溶液成分稳定，工艺正常；之后车间管理人员问是不是试用的脱硫催化剂质量有问题，笔者理性回答，不便评价别家催化剂的好与否，只能说此脱硫剂在贵公司不适用。
3.4 脱硫系统副盐偏高
脱硫系统副盐偏高会对溶液中碱度影响较大，若副反应严重，则碱耗剧增，有时虽大量补碱也难以维持碱度在指标之内，直接影响吸收与再生。在湿式氧化法脱硫中副盐的生成是无法回避的，也就是说它是客观存在的，无论采用何种脱硫剂都不可能消除和避免副盐的产生，只能优化工艺条件，减少或减缓副盐的生成。因吸收H2S是靠Na2CO3来完成的，溶液中Na2CO3含量过低，将影响脱硫效率，并因溶液PH降低而使再生溶液吸氧差，对析硫不利；而pH值过高副反应加剧，所以pH值控制8.2-8.6。操作温度控制在45℃以下，温度38-42℃；硫泡沫用DS泡沫专用过滤机或其他压滤设备进行处理，减少溶液进熔硫釜，以减少熔硫残液和副盐的产生；高温熔硫时副盐产生较快；当溶液中副盐量过高，根据Na2S2O3的溶解度：
温度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
溶解度g/100g 4.9 9.1 19.5 40.8 48.8
可在天冷时排出一定量溶液，降温，使Na2S2O3析出结晶，再将溶液加入系统内，此法主要对除Na2S2O3有效，在山西巴公化肥厂变脱曾用过效果不错，后来上了板框压滤机，熔硫残液少了副盐也不在上升，目前脱硫工艺一直比较稳定。有条件的厂家可以增设副盐提取工艺。只有减缓或减少副盐产生，才能确保脱硫溶液成分及碱度的稳定，而使脱硫系统长周期安全运行。
3.5 吸收剂和催化剂的选用
湿法脱硫在以纯碱作碱源时，选择优质纯碱就很关键，山西有一化肥企业，脱硫系统补加纯碱，碱度上升较慢，碱耗明显增大，后分析纯碱纯度不够，更换纯碱后碱度提升明显，消耗也少。二级工业纯碱Na2CO3 大于98%，若不达标，氯化物、硫酸盐、杂质等肯定超标，加入脱硫系统碱度及碱耗肯定受影响。选择优质适用的脱硫催化剂也较重要，优质适用的催化剂在脱硫生产中碱耗较低，副盐生成少，脱硫效率高。
4 结语
在湿法脱硫脱硫液的碱度对脱硫工艺影响较大，脱硫效率、副盐的生成、物料的消耗、溶液成分的配制、及工艺设备的管理都密切相关，只有考虑全面，做好各项工作，脱硫才能高效率低消耗安全稳定长周期运行。