湿法(HPF)脱硫

湿法（HPF）脱硫

HPF法脱硫属液相催化氧化法脱硫，HPF催化剂在脱硫和再生过程中均有催化作用，是利用焦炉煤气中的氨吸收剂，以HPF为催化剂的湿法脱硫，煤气中的H2S等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化氨等酸性铵盐，再在空气中氧的氧化下转化为元素流硫。HPF法脱硫选择使用HPF（醌钴铁类）复合型催化剂，可使焦炉煤气的脱硫效率达到99％左右。一．HPF法脱硫的基本反应

1.脱硫反应

NH3+H2O=NH3·H20

NH3·H2O+H2S=NH4HS+H2O

NH3·H2O+HCN=NH4CN+H2O

NH3·H2O+CO2=NH4HCO3

NH3·H2O+NH4HCO3=(NH4)CO3+H2O

NH3H2O+NH4HS+(x-1)S X=(NH4)2S X+H2O

2NH4HS+（NH4）2CO3+2（X-1）S=2（NH4）2S X+CO2+H2O

NH4++NH4HCO3=NH4HOO-+H2O

HN4HS+NH4HCO3+（X-1）S=（NH4）2SX+CO2+H2O

NH4CN+（NH4）2SX=NH4CNS+（NH4）2S（X-1）

（NH4）2S（X-1）+S=（NH4）2S X

2．再生反应

NH4HS+1/2O2→S↓+NH4OH

（NH4）2SX+1/2O2+H2O→S X↓+2NH4OH

NH4CNS=H2N-CS-NH2=H2N-CHS=NH

H2N-CS-NH2+1/2H2O→H2N-CO-NH2+S↓

H2N-CO-NH2+2H2O=（NH4）2CO3=H2O2NH40H+CO2

3.副反应

2NH4HS+2O2→（NH4）2S2O3+H2O

2（NH4）2S2O3+O2→（NH4）2SO4+2S↓

HPF脱硫的催化剂是由对苯二酚（H）、PDS（双环酞氰酤六磺酸铵），硫酸亚铁（F）组成的水溶液其中还含有少量的ADA、硫酸锰、水杨酸的助催化剂，关于HPF脱硫催化剂的催化作用机理目前尚在进一步研究中，各组分在脱硫溶液的参考含量为：H对苯二酚0.1～0.2g/L：PDS（4～10）×10-6（质量分数）;F(硫酸亚铁)0.1～0.2 g/L；ADA0.3～0.4 g/L，其他组分的最佳含量仍在探索中。

二、HPF法脱硫工艺流程

1、工艺流程

HPF法脱硫工艺流程图所示，从洗苯后的煤气进入脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫夜逆流接触以吸收煤气中的硫化氢，氰化氰（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。.吸收入H2S、HCN的脱硫液从塔底流出，然后用富液泵（或称再生泵）加压后，经再生氧化槽喷射器，通过喷射器喷咀时形成射流并产生局部负压，自动将空气吸入，此时气液两相被高速均匀分布，处于高度湍动状态，经收缩区、喉管、扩散管、尾管等强化反应，使溶液在塔底得以氧化再生。再生后的溶液从塔顶液位调节器自流入贫液槽，并补充氨水和催化剂。贫液泵（或称脱硫泵）将贫液槽溶液加压送至脱硫塔顶部，由液体分布器自塔顶由上而下淋洒，来吸收煤气中H2S等。如此循环，完成吸收、中和，析S再生反应及单质硫浮选分离回收。

浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫，利用位差自流入泡沫槽，经澄清分层后，清液返回反应槽，硫泡沫用泡沫泵送入熔硫釜，经数次加热、脱水，在进一步加热熔融，最后排出熔融放入硫磺，经冷却后装袋外销。

为避免脱硫液盐累积影响脱硫效果，排出少量废液送入副盐提取。

自鼓风冷凝送来的剩余氨水，经氨水过滤器除去夹带的煤焦油等杂质，进入换热器与蒸氨塔底部排出的蒸氨废液换热后进入蒸氨塔，用直接蒸汽将氨蒸出。用时向蒸氨塔上部加一些稀碱液以分解剩余氨水中的固定铵盐，蒸氨塔顶部的氨气分凝器和冷凝冷却器冷凝大于10％的氨水进入反应槽，增加脱硫液的碱源。

2.HPF法脱硫工艺特点

①以氨的碱源、HPF为催化剂的焦炉煤气脱硫氰新工艺，具有较高的脱硫脱氰效率（脱硫效率99％，脱氰80％），而且流程短，不需要外加碱，催化剂

用量少，脱硫废液处理简单，操作费用低，一次性投入省。

②脱硫塔中可填充聚丙烯填料，不易堵塞，脱硫塔的操作阻力较小。

③脱硫塔、再生塔、泡沫槽、废液槽、事故槽等易腐蚀设备材质可用碳钢，内壁防腐涂料；输送脱硫液的泵类、管道、阀门为耐腐蚀不锈钢。

④脱硫废液送往副盐提取，工艺简单，对周边环境无污染。

3．只要工艺的操作控制指标

①入脱硫塔煤气的温度/％30～35

②入脱硫塔溶液的温度/％35～40

③脱硫他阻力﹤1.5 KPa

④预冷塔阻力﹤0.5 KPa

⑤进再生塔溶液流量≥1000 M3/H

⑥进再生塔空气压力≥0.4 KPa

⑦熔硫釜内压力≤0.41 KPa

⑧釜内外压差≤0.2 KPa

⑨外排清液温度60～90℃

⑩脱硫溶液的组成

PH 8～9

游离氨8～10 g/L

对苯二酚0.15～0.2 g/L

PDS浓度＞30PPm.

悬浮硫﹤1.5 g/L

NH4CNS和(NH4)2S2O3总含量﹤250 g/L

三、设备概况：

1 、脱硫塔（2台）

Ф5000 H=32720 填料Ф76×38 H=5m×3

2 、再生槽（1台）

Ф9600—10100—11200 H=7500 （液高6700）

T

485m3配SPC-32型喷射器30支

液

3 、贫液槽（1台）Ф8000 H=7761 V=390m3

4 、泡沫槽（2台）

Ф5000 H=6000 V=117.7m3 附搅拌7.5km 30r/min

5 、熔硫釜（4 台）

Ф1000/1100 H=3500 m

6 、贮槽（1台）

Ф8000 H=9356 V=480m3

7 、贫液泵（3台）

Q=1260m3/h H=55m Q=936m3/h 配电机 300KW 6000V

8 、富液泵（3台）

Q=1260m3/h H=55m Q=936m3/h 配电机 300KW 6000V

9、泡沫泵（2台）

Q15m3/h H48m 电机5.5KW 380V