焦炉煤气脱硫方法的简介和比较
我国焦炉煤气脱硫技术现状
我国焦炉煤气脱硫技术现状1、概述焦炉煤气是重要的中高热值气体燃料,既可用于钢铁生产,也可供城市居民使用,还可作为原料气用于生产合成氨、甲醇等产品,不论采用何种方式利用焦炉煤气,其硫含量都必须降低到一定程度。
炼焦煤料中含有0.5%~l.2%的硫,其中有20%~45%的硫以硫化物形式进入荒煤气中形成硫化氢气体,另外还有相当数量的氰化氢。
焦炉产生的粗煤气中含有多种杂质,需要进行净化。
焦炉煤气中一般含硫化氢4~8g/m3,含氨4~9g/m3,含氰化氢0.5~1.5g/m3。
硫化氢(H2S)及其燃烧产物二氧化硫(SO2)对人体均有毒性,氰化氢的毒性更强。
氰化氢和氨在燃烧时生成氮氧化物(NOX),二氧化硫与氮氧化物都是形成酸雨的主要物质,煤气的脱硫脱氰洗氨主要是基于环境保护的需要。
此外,对轧制高质量钢材所用燃气的含硫量也有较高的要求,煤气中H2S的存在,不仅会腐蚀粗苯系统设备,而且还会使吸收粗苯的洗油和水形成乳化物,影响油水分离。
因此,脱除硫化氢对减轻大气和水质的污染、加强环境保护以及减轻设备腐蚀均有重要意义。
2、焦炉煤气脱硫方法近几年,钢铁企业的快速发展带动了焦化行业的发展,其中随着世界环保意识的加强,国内外焦炉煤气脱硫脱氰技术得以迅速开发和改良,先后出现了干式氢氧化铁法、湿式碱法、改良ADA法等脱硫方法。
总的来说,煤气的脱硫方法按吸收剂的形态,可分为干法和湿法两大类。
2.1 焦炉煤气干法脱硫技术干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,多采用固定床原理,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但是由于气固吸附反应速度较慢,因此该工艺运行的设备一般比较庞大,再者由于吸附剂硫容的限制,脱硫剂更换频繁,消耗量大,而且脱硫剂不易再生,致使运行费用增高,劳动强度大,同时不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境,因此,在大型焦化和钢铁行业,如果焦炉煤气不进行深加工(如焦炉煤气制甲醇),一般不考虑干法脱硫;中小型焦化厂主要采用干法工艺。
焦炉煤气脱硫技术缩述
脱硫新技术在焦化厂生产中,焦炉煤气中所含的硫化氢及氰化氢是有害的杂质,它们腐蚀化产回收设备及煤气储存输送设施,还会污染厂区环境。
用此种煤气炼钢、轧钢加热,会降低钢材产品的质量,腐蚀加热设备;用作城市燃气,硫化氢及燃烧生产的二氧化硫、氰化氢及其燃烧生成的氮氧化物均有毒,会严重影响环境卫生。
所以焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢应予清除。
脱硫技术综述焦炉煤气脱硫方法分为:干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫是一种古老的煤气脱硫方法。
这种方法的工艺和设备简单,操作和维修比较容易。
但该法为间歇操作,占地面积大,脱硫剂的更换和再生工作的劳动强度较大,现代化的大型焦化厂已不再采用。
干法脱硫通常是以氢氧化铁为脱硫剂,当焦炉煤气通过脱硫剂时,煤气中的硫化氢与氢氧化铁接触,生成硫化铁,这是吸收反应。
硫化铁与煤气中氧接触,在有水分的条件下,硫化铁转化为氢氧化铁并析出单质硫,这是再生反应。
干法脱硫的过程就是吸收反应和再生反应的多次循环。
目前仅使用于煤气流量不大,用户对煤气硫化氢含量要求非常高,需进一步精制脱硫的工艺,如涟钢的民用煤气和冷轧薄板所需的精制脱硫。
焦化净化煤气脱硫一般采用湿法脱硫:湿法脱硫又分为吸收法和氧化法,氧化法脱硫是对吸收法脱硫的改进和完善,是脱硫工艺更流畅,脱硫效果进一步提高。
焦炉煤气脱硫脱氰湿法工艺分类吸收法脱硫脱氰是以碱性溶液作为吸收剂,吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,然后用加热气提的方法将酸性气体从吸收液中解吸出来,用以制造硫磺或硫酸,吸收剂冷却后循环使用。
吸收法按所用吸收剂的不同分为氨水法(A.S法)、真空碳酸盐法(V.A.S.C法)、单乙醇胺法(索尔菲班法)三种。
氧化法脱硫脱氰是以含有氧化催化剂的碱性溶液作为吸收剂,吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,再在催化剂作用下析出元素硫。
吸收液用空气氧化法再生后循环使用。
氧化法按催化剂的不同,分为砷碱法、萘醌二磺酸法(塔—希法T.H)、苦味酸法(F.R.C法)、蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)、对苯二酚法、H.P.F法。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析焦炉煤气脱硫是指将焦炉煤气中的硫化氢(H2S)等含硫化合物去除,以减少对环境的污染和提高能源利用效率的过程。
煤气脱硫工艺种类繁多,常见的有吸收法、吸附法、催化氧化法等。
下面将介绍吸收法和催化氧化法,并分析其特点。
吸收法是通过将焦炉煤气中的硫化氢溶于溶剂中,实现气体的物理吸收和化学吸收,从而达到脱硫的目的。
常用的溶剂有碱性溶液、有机溶剂等。
在吸收法中,气体与液体的接触方式有湿法和干法之分。
湿法吸收法是利用液体溶剂对焦炉煤气进行吸收脱硫。
具体工艺流程为:煤气首先通过一个喷淋器,将溶剂喷淋到煤气中,形成液滴;接着在吸收塔内,煤气通过液滴与溶剂的接触,硫化氢溶于溶剂中;最后,经过分离器将溶剂和硫化氢分离,溶剂再重新进入循环。
湿法吸收法具有脱硫效率高、气体处理量大、适应性广的特点。
干法吸收法是指利用固体吸附剂对焦炉煤气进行吸附脱硫。
常用的固体吸附剂有活性炭、分子筛等。
具体工艺流程为:煤气通过一个吸附器,固体吸附剂将煤气中的硫化氢吸附;当固体吸附剂饱和后,可以通过加热或换料的方式实现再生,从而循环使用。
干法吸附法具有烟气温度低、处理量大、不产生二次污染等特点。
催化氧化法是通过将焦炉煤气中的硫化氢氧化成硫酸气体,再进行后续处理。
具体工艺流程为:煤气先通过一个反应器,在催化剂的作用下,硫化氢氧化成硫酸气体;然后通过吸收塔对硫酸气体进行吸收,得到硫酸液;最后,通过蒸馏、结晶等方式使硫酸液再生。
催化氧化法具有氧化效率高、硫回收量大的特点。
总的来说,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺的选择应根据实际情况,综合考虑效率、成本、环保等因素。
吸收法具有处理量大、脱硫效率高等特点,适用于大规模高硫煤气的处理;催化氧化法具有回收硫的优势,适用于硫回收要求较高的情况。
同时,还可以根据需求将多种脱硫工艺结合应用,以达到更好的脱硫效果。
煤化工(焦化厂)焦炉煤气6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择
煤化工(焦化厂)焦炉煤气6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择1、焦炉煤气脱硫技术焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分:包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。
1.1焦炉煤气干法脱硫技术干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。
干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。
常用脱硫剂有铁系和锌系,氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料,适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。
常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除H2S,其反应包括脱硫反应与再生反应。
干法脱硫工艺多采用固定床原理,工艺简单,净化率高,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但由于气固吸附反应速度较慢,工艺运行所需设备一般比较庞大,而且脱硫剂不易再生,运行费用增高,劳动强度大,不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。
1.2焦炉煤气湿法脱硫技术湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。
常用的方法有氨水法、单乙醇胺法、砷碱法、VASC脱硫法、改良 ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF 法以及一些新兴的工艺方法等。
1.2.1 氨水法(AS法):氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨,在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中 H2S,富含 H2S 和 NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。
在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是:H2S+2NH3·H2O →(NH4)2S+2H2O。
AS 循环脱硫工艺为粗脱硫,操作费用低,脱硫效率在 90 %以上,脱硫后煤气中的 H2S 在200~500 mg·m-3。
1.2.2 VASC法:VASC法脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔,塔内填充聚丙烯填料,煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触,再经塔顶捕雾器出塔。
煤气中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被碱液吸收,碱液一般主要是 Na2CO3或 K2CO3溶液。
焦炉煤气精脱硫工艺分析
焦炉煤气精脱硫工艺分析一、工艺原理:焦炉煤气中的H2S主要通过煤气中的Fegl肟羧酸盐、CaS等吸收剂进行吸收。
Fegl肟羧酸盐是一种高效的硫化物吸收剂,可在较低的温度下将煤气中的H2S和COS吸收。
而CaS则可以将煤气中的剩余H2S去除。
二、工艺流程:1.气体预处理:首先对焦炉煤气进行预处理,去除其中的悬浮颗粒物和水分,以净化煤气。
2.前骤吸收:采用Fegl肟羧酸盐作为吸收剂,通过吸收剂床将煤气中的H2S、COS等硫化物吸收。
床层中的吸收剂会与煤气中的硫化氢进行反应,生成硫化铁,并将其捕集。
3.普鲁士蓝阳极液循环:将废液中的硫化铁氧化为硫酸铁,通过循环泵送到反应床顶部,实现循环利用。
4.精脱硫:采用CaS作为吸收剂,通过床层吸收煤气中剩余的硫化氢,并将其转化为CaS。
此过程需要保持一定的温度和压力,以促使吸收反应的进行。
5.再复焦炉:将经过精脱硫的煤气送入焦炉进行再加热,以提高炉内温度。
三、工艺特点:1.高效: 采用Fegl肟羧酸盐和CaS作为吸收剂,可以高效地吸收煤气中的硫化物,使硫化氢的去除率达到90%以上,保证煤气的质量。
2.安全:精脱硫过程中对温度和压力的要求较高,可以有效地防止硫化氢的泄漏,保证了生产环境的安全。
3.循环利用:工艺中的废液通过循环泵送到反应床顶部,实现了废液中的硫化铁的循环利用,减少了废液的排放,具有较好的环保效益。
总结起来,焦炉煤气精脱硫工艺通过床层吸收剂的反应,有效地去除焦炉煤气中的硫化氢等硫化物,以保证煤气的质量达到环保要求。
该工艺具有高效、安全、循环利用等特点,在焦化行业得到广泛应用。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析焦炉煤气脱硫工艺中常用的方法有吸收法、催化氧化法和膜法等。
其中,吸收法是一种较常用的脱硫技术,其主要原理是通过将煤气经过吸收液(如碱液或氨液)进行接触,使H2S被吸收并转化为硫化物,从而达到脱硫的目的。
催化氧化法则是利用催化剂将H2S氧化为硫,达到脱硫的效果。
膜法则是通过膜的选择性透过性,将H2S从煤气中分离出来,实现脱硫。
吸收法中较为常用的是碱液吸收法。
碱液吸收法的优点是操作简单、脱硫效果较好,但对于含有高浓度的H2S的煤气来说,在吸收液中可能会生成大量的硫化物,导致液氨浴中硫化物过多,降低硫吸收效果。
为解决这一问题,可以通过加入硝酸铁和硝酸铝等添加剂,改善液氨浴的性质,提高脱硫效果。
催化氧化法主要是通过催化剂(如氧化铁、氧化锌等)将H2S氧化为硫,其中反应产物为SO2、在焦炉煤气中,SO2含量较高,通过反应器中催化剂的作用,可以将H2S和SO2相互转化,使SO2被还原为硫,并回收利用。
这种方法适用于H2S含量较高的煤气,可以有效地将H2S转化为有价值的硫。
膜法则是利用特定的膜材料,通过选择性透过性将煤气中的H2S分离出来。
膜法具有操作简单、能耗低、脱硫效果好等优点,但因为膜材料对不同的气体有不同的透过性,所以需要选择合适的膜材料来实现脱硫。
在焦炉煤气脱硫的基础上,硫回收技术可以有效地利用焦炉煤气中的硫资源。
目前常用的硫回收技术有硫磺回收、硫纵向深度利用和硫脱硫液回收等。
硫磺回收是将焦化炉煤气中的SO2和氢气反应生成硫磺,然后收集硫磺进行回收利用。
硫纵向深度利用是将硫经过高温和高压加工,制成硫酸、硫酸铵和硫化铵等化工产品。
硫脱硫液回收则是利用含氢气的溶液将气中的硫含量吸收,生成硫酸铵和硫化铵等化学品。
综上所述,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析主要包括吸收法、催化氧化法和膜法等不同的脱硫工艺。
根据不同的情况,可以选择适合的工艺来降低煤气中的硫含量,并对焦炉煤气中的硫进行回收利用,以实现资源的可持续利用。
焦炉煤气脱硫方法的简介和比较
焦炉煤气脱硫方法的比较1 煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。
从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气,其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。
一般干煤全硫的质量分数为0.5%~1.2%,其中有20%~45%转到荒煤气中,煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在,其他为有机硫。
硫化氢在煤气中的质量浓度一般为3g/标m3干煤气~15g/m3干煤气。
煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质,因而煤气脱硫就有十分重要的意义:一是可以防止设备的腐蚀,减少设备维修费用,降低生产成本,提高回收产品的质量和产量。
二是提高焦炉煤气的品质,减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。
煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质,保护周围的环境。
三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。
四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域,随着行业的发展,需求量会进一步加大。
一、干法脱硫(姜崴,焦炉煤气脱硫方法的比较, 科技情报开发与经济, 第17卷第15期,2007年,278-279)干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢,经过再生的脱硫剂可重新使用。
干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。
1.1干法一次脱硫干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂,使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁,当饱和后,使脱硫剂与空气接触,在有水分存在时,空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物,脱硫剂再生连续使用。
其原理如下:脱硫反应式,当碱性时:2Fe(0H)3+3H2S=Fe2S3+6H2O2Fe(0H)3+H2S=2Fe(OH)2+S+2H2OFe(OH)2+H2S=FeS+2H2再生反应式,当水分足量时:2Fe2S3+3O2+6H2O=4Fe(OH)3+6S4FeS+302-6H2O=4Fe(OH)3+4S干法一次脱硫适用于荒煤气产量在8000 m3/h以下规模较小的焦化企业。
焦炉煤气脱硫技术路线
焦炉煤气脱硫技术路线、现状及五种工艺对比焦炉煤气中的硫化物是一种有害物质,若不对其进行脱除,不仅会腐蚀生产设备,而且会带来环境污染,因此焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。
本文对目前国内应用较多的焦炉煤气脱硫技术方案进行介绍,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等。
通过对这些脱硫工艺在脱硫效果、碱源、成本等方面进行比较,发现PDS法和HPF法因其脱硫效率高、不需要外加碱源、生产流程简洁,被大多数企业所青睐,综合效益最佳。
引言煤在炼焦生产时一般72%~78%转化为焦炭,22%~28%转化为荒煤气,干煤中含有质量分数为0.5%~1.2%的硫,其中有20%~30%的硫转到荒煤气中,形成有机和无机硫化物。
而焦炉煤气中,硫化氢的含硫量占总含硫量的90%以上。
焦炉煤气中的硫化氢是一种有害物质,它会对化学产品回收设备和煤气输送管道产生腐蚀。
硫化氢含量高的焦炉煤气用于炼钢,会导致钢的质量下降; 用于合成氨生产,会导致催化剂中毒失效和管道设备等腐蚀;用于工业和民用燃料,其燃烧所排放废气中的硫化物会污染环境,对人体健康造成危害。
因此,焦炉煤气不论是用作工业原料还是城市燃气都需要对其进行脱硫净化。
煤气脱硫不仅可以改善煤气质量,减轻设备腐蚀,还可以提高经济效益。
本文对目前企业中常用的焦炉煤气脱硫方法进行分类介绍,主要对常用的一些湿式氧化脱硫法,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等进行分析对比,说明各种工艺的优缺点。
1 焦炉煤气脱硫方法焦炉煤气脱硫工艺发展至今已经有50余种。
虽然工艺数量众多,但是根据反应的接触条件以及催化剂的种类的不同,总体上可以分为两大类: 一类是干法脱硫; 另一类是湿法脱硫。
1.1 干法脱硫干法脱硫是利用固体吸附剂,例如活性炭、氢氧化铁等脱除煤气中的硫化氢,使煤气中硫化氢的含量达到1~2mg/m3。
该工艺在脱硫反应中无液体存在,脱硫环境完全干燥。
一般适用于量不大的煤气脱硫或者精度要求较高的焦炉煤气二次脱硫( 即为在一次脱硫的基础上根据煤气的使用需要来进行第二次精脱硫)。
有焦炉煤气脱硫方法比较论文
有关于焦炉煤气脱硫方法的比较分析[摘要]:焦炉煤气脱硫的具体方法主要有两种,一种是干法脱硫,一种的是湿法脱硫,两种方法的使用效果又所差距,但是都对煤气脱硫工序有着很大的促进作用,在行业的发展中具有比较广阔的发展空间。
[关键词]:焦炉煤气脱硫方法特点比较中图分类号:x701.3 文献标识码:x 文章编号:1009-914x(2013)01- 0040-01焦化企业在生产运作中总会产生很多的焦炉煤气,在排放的时候对空气与环境的危害非常大,因为其中含有大量的硫化氢物质,所以要对其进行脱硫的处理,一方面可以保护企业的生产设备,从而减少在设备维护方面的成本,同时可以提高脱硫产品的回收质量,以便在循环使用中可以达到预期的目的。
一、焦炉煤气常见的脱硫方法简介焦炉煤气在生成的时候会有很多的因素导致产量和用途有所区别,所以焦化企业在对焦炉煤气进行脱硫处理的时候也会根据实际的情况来选择适当的方法,主要有干法脱硫与湿法脱硫两种。
干法脱硫主要是通过氢氧化铁来达到相应的目的。
有时还使用氢氧化铁与另外一些化学制剂共同组成的脱硫催化剂,将煤气中的硫化氢全部脱除,然后还要经过具有再生作用的脱硫剂才能将气体再次投入使用。
需要进行脱硫的气体比较少的时候可以采用此种方法,效果会比较明显,并且可以很快进行循环的使用。
在对脱硫精度要求比较高的时候使用该种方法可以进行二次脱硫。
湿法脱硫主要用在规模比较大的焦化企业的煤气脱硫过程中,与干法脱硫有很大的不同,湿法脱硫使用的催化剂和具体方法要根据具体的情况来定,现阶段,湿法脱硫方式主要包括两种类型,一种被称为前脱硫方法,另外一种是后脱硫方法。
前脱硫方法是在煤气脱硫的时候先把硫化氢进行脱除,然后再将气体中的其它化学物质按照相关的顺序进行回收,这样就可以实现预期的目的。
而后脱硫方式正好与前脱硫方式相反。
从理论上来说,如果煤气主要用于城市的煤气方面,或者是用于发电厂,就要进行二次的脱硫处理,这样才能保证用气的要求。
焦炉煤气干法脱硫工艺
焦炉煤气干法脱硫工艺引言:焦炉煤气干法脱硫工艺是一种常用的脱硫方法,通过使用适当的吸收剂将焦炉煤气中的硫化氢等硫化物去除,以提高煤气的洁净度和环境友好性。
本文将介绍焦炉煤气干法脱硫工艺的原理、工艺流程和关键技术。
一、原理:焦炉煤气中的硫化氢是一种有毒有害气体,其会对环境和人体健康造成严重危害。
干法脱硫工艺利用吸收剂吸附硫化氢,达到脱硫的目的。
常用的吸收剂有氧化锌、活性炭等。
二、工艺流程:焦炉煤气干法脱硫工艺一般包括吸收剂喷射系统、脱硫吸附系统和再生系统三个部分。
1. 吸收剂喷射系统:焦炉煤气进入脱硫设备前,通过喷嘴将氧化锌或活性炭等吸收剂喷射到煤气中。
吸收剂与硫化氢发生化学反应,形成硫化锌或被吸附在活性炭上,使煤气中的硫化氢被去除。
2. 脱硫吸附系统:脱硫吸附系统是焦炉煤气干法脱硫的核心部分。
在吸附器中,煤气与吸收剂接触,硫化氢被吸附剂吸附,从而减少了煤气中的硫化氢含量。
吸附剂饱和后,需要进行再生。
3. 再生系统:吸附剂饱和后,需要进行再生。
再生系统通过加热吸附剂,使其释放吸附的硫化氢,再生后的吸收剂可以继续用于脱硫过程。
再生后的焦炉煤气中硫化氢含量降低,达到环保要求。
三、关键技术:焦炉煤气干法脱硫工艺中的关键技术主要包括吸收剂的选择、喷射系统的设计和脱硫吸附系统的操作控制。
1. 吸收剂的选择:吸收剂的选择应根据焦炉煤气的特性和脱硫要求来确定。
常用的吸收剂有氧化锌、活性炭等。
氧化锌具有较高的脱硫效率,但易受水分影响;活性炭具有较好的抗水性和吸附性能,但需要定期更换。
2. 喷射系统的设计:喷射系统的设计应考虑煤气流量、压力和温度等参数,以保证吸收剂充分喷洒在煤气中,提高脱硫效果。
喷嘴的选择和布置也是设计中的重要考虑因素。
3. 脱硫吸附系统的操作控制:脱硫吸附系统的操作控制需要根据吸附剂的饱和度和脱硫效果来进行调整。
定期检测吸附剂的饱和度,并根据检测结果进行再生操作,以保证脱硫效果和吸附剂的利用率。
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术工艺简介焦炉煤气是炼焦过程的副产品,是H2、CH4、CO2、CO等气体组成的混合物,焦炉煤气的产率和构成取决于炼焦用煤的质量及炼焦过程操作条件。
焦炉煤气是一种高热值煤气,可作燃料使用,也可用作化工产品的重要原料,如合成氨、甲醇等。
焦炉煤气无论是作燃料,还是作生产原料,使用前需进行净化处理,以脱除煤气中H2S及HCN 等,满足环保和生产要求。
焦炉煤气脱硫工艺可分为干法脱硫工艺和湿法脱硫工艺2大类。
一、干法脱硫工艺干法脱硫工艺是指使用固体脱硫剂,在固定床层中进行H2S的物理或化学吸附、吸收与化学反应。
干法脱硫技术主要包括活性炭系、铁系、锌系、铜系、锰系及钙系等脱硫剂。
干法脱硫效率高,生产成本低,但脱硫剂需要定期更换,劳动强度大,同时失效的脱硫剂需进行处理。
因此,干法脱硫工艺主要用于湿法脱硫后的精脱硫。
二、湿法脱硫工艺湿法脱硫工艺是指利用液体形式的脱硫剂脱除煤气中的H2S和HCN。
按溶液的吸收和再生性质又分为湿式吸收法,包括物理吸收法、化学吸收法和物理-化学吸收法以及湿式氧化法。
湿法脱硫具有焦炉煤气处理量大、脱硫效率高等特点,在国内焦炉煤气脱硫中较为常用。
1、湿式吸收法湿式吸收法是以单乙醇胺、碳酸盐及氨溶液等不同的碱源作吸收液,吸收焦炉煤气中的H2S和HCN,吸收液在一定操作条件下经解吸释放出H2S等酸性气体,借助制酸工艺或克劳斯工艺,将酸性气体转化生成硫酸或硫磺产品。
湿式吸收法包括真空碳酸盐法、氨硫联合洗涤法及单乙醇胺法。
(1)真空碳酸盐法真空碳酸盐法脱硫工艺是—种物理—化学吸收方法,溶液中起吸收作用的是碳酸钠(或碳酸钾)。
焦炉煤气与吸收液逆流进行传质并发生反应,HCN、H2S及CO2被吸收液吸。
吸收了H2S的等酸性气体的溶液循环到再生塔,在一定操作条件下,H2S等酸性气体析出,实现吸收液的再生。
酸性气体经克劳斯法生成硫磺或经Topsoe法生成浓硫酸。
该工艺特点如下:脱硫剂单一,脱硫效率可达99%;产品质量好,硫磺纯度可达99.7%;采用真空解吸,操作温度低,为50-60℃,可有效利用循环氨水余热。
焦化工程焦炉煤气脱硫方案比选
1 焦炉煤气脱硫技术简介粗焦炉煤气脱硫工艺有干法和湿法脱硫两大类。
干法脱硫多用于精脱硫, 对无机硫和有机硫都有较高的净化度。
不同的干法脱硫剂, 在不同的温区工作, 由此可划分低温( 常温和低于100 ! ) 、中温( 100 ! ~ 400 ! ) 和高温( > 400 ! ) 脱硫剂。
我国有关院所开发成功多种型号的低温、中温脱硫剂, 西北化工研究院开发成功高温脱硫剂。
干法脱硫由于脱硫催化剂硫容小, 设备庞大, 一般用于小规模的煤气厂脱硫或用于湿法脱硫后的精脱硫。
湿法脱硫又分为∀湿式氧化法#和∀胺法#。
湿式氧化法是溶液吸收H2S 后, 将H2S 直接转化为单质硫, 分离后溶液循环使用。
目前我国已经建成( 包括引进) 采用的具有代表性的湿式氧化脱硫工艺主要有TH 法、FRC 法、ADA 法和HPF 法。
胺法是将吸收的H2S 经再生系统释放出来送到克劳斯装置, 再转化为单质硫, 溶液循环使用, 主要有索尔菲班法、单乙醇胺法、AS 法和氨硫联合洗涤法。
湿法脱硫多用于合成氨原料气、焦炉气、天然气中大量硫化物的脱除。
当煤气量标准状态下大于3 000 m3/ h 时, 主要采用湿法脱硫。
2 焦炉煤气脱硫技术方案比较[ 1]根据冶金焦化工程煤气成分、煤气量以及煤气用途, 本着既要治理污染又要为企业生产和经营考虑的原则, 推荐脱硫方案在ADA 法和HPF 法之间选择。
此两种方法皆为目前我国焦化行业常用的脱硫方法, 各有利弊, 应视企业情况不同而采用不同方法, 现比较如下:2. 1 ADA 法脱硫ADA 法脱硫工艺由脱硫再生和废液处理两部分组成。
脱硫部分是以钠为碱源、ADA 为催化剂的氧化法脱硫脱氰。
多数焦化厂、煤气厂的ADA 脱硫装置均配置在洗苯后, 废液处理采用蒸发、结晶法制取Na2S2O3 及NaSCN 产品。
改良ADA 法是湿法脱硫的一种先进方法。
主要是以改良ADA 法脱硫吸收液为脱硫剂, 脱硫效率可达98% 以上, 溶液无毒性, 处理煤气中硫化氢浓度的适应性以及温度和压力的范围均较广, 对设备的腐蚀较轻, 副产品硫磺质量较好, 被广泛用于焦炉煤气、城市煤气的脱硫, 可将净化气中H2S 降到标准状态20 mg/ m3 以下。
焦炉煤气脱硫方法的比较_姜崴
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!科技情报开发与经济SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第15期修正后的回弹值对不同浇筑面的回弹值进行修正,这种先后修正的顺序不能颠倒,更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则将造成计算错误,影响对混凝土强度的推定。
4.4合理采用测强曲线JGJ/T23—2001规程中的统一测强曲线并不一定适合于所有地区的所有工程,规程中提出对有条件的地区和部门,应制定本地区的测强曲线,经上级主管部门组织审定和批准后实施。
各检测单位应按专用测强曲线,地区测强曲线,统一测强曲线的次序选用测强曲线。
4.5测试异常时与钻芯法配合使用目前在工程施工中,由于普遍采用胶合板面的大模板,这种模板密闭性能极好但不透气,振捣过程中产生的气泡聚集在混凝土表面和大模板之间,不易排出,致使拆模后在混凝土表面存在大量的微小气孔,使混凝土表面不是很密实,如果混凝土养护跟不上,混凝土表面将不能有效地进行水化反应,不仅有粉化现象,而且混凝土碳化深度较大,造成混凝土表面强度低。
对此情况,如果只用回弹法测强,检测结果可能偏低,同时采用钻芯法检测,就可以避免误判。
5结语提高回弹法检测混凝土抗压强度精确度需考虑的因素很多,本文所提及的仅仅是笔者平时在工程检测鉴定中的一点体会,其中还有许多问题有待深入研究和探讨。
(责任编辑:白尚平)───────────────第一作者简介:王桂珍,女,1972年9月生,1996年毕业于太原工业大学材料专业,工程师,中铁十七局集团建筑工程有限公司,山西省太原市学府街121号,030006.HowtoIncreasethePrecisionoftheDetectionoftheCompressiveStrengthwiththeReboundMethodWANGGui-zhenABSTRACT:Thispaperexpoundstheapplicabilityofthereboundmethodindetectionoftheconcretestrength,introducestheverification,maintenanceandratingofthereboundtesterandthemattersneedingattentionintheselectionofthetestingzones,andputsforwardsomemethodsforincreasingtheprecisionofthedetectionofthecompressivestrengthwiththereboundmethod.KEYWORDS:detectionofconcretestrength;reboundmethod;precision1煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。
焦炉煤气脱硫工艺选择与方案设计
焦炉煤气脱硫工艺选择与方案设计摘要:随着工业化进程的不断加快,煤炭等化石能源的使用量也在不断增加,而煤炭的燃烧会产生大量的二氧化硫等有害气体,对环境和人类健康造成严重的影响。
因此,煤气脱硫技术的研究和应用变得越来越重要。
目前,焦炉煤气脱硫技术已经得到广泛应用,但是不同的脱硫工艺有着不同的优缺点,如何选择合适的脱硫工艺并设计出最优方案,成了研究的重点。
关键词:焦炉煤气;脱硫工艺;方案设计1焦炉煤气脱硫工艺对比分析目前,在实际应用中具有代表性的脱硫工艺包括 A.S 法煤气脱硫工艺、HPF 法脱硫工艺以及碳酸钠+PDS脱硫工艺。
(一)A.S 法煤气脱硫工艺A.S 法煤气脱硫工艺是一种常用的焦炉煤气脱硫技术,其主要原理是利用氨水与二氧化硫反应生成硫酸铵,从而达到脱硫的目的。
主要流程包括:氨水喷淋、反应吸收、过滤分离、再生吸收等步骤:将氨水喷淋到煤气中,与二氧化硫发生反应,生成硫酸铵;将含有硫酸铵的煤气进入吸收塔中,与吸收液进行反应吸收,使二氧化硫被吸收;将吸收液中的硫酸铵和水分离出来,得到含有硫酸铵的液体;将含有硫酸铵的液体进入再生塔中,通过加热和通入空气的方式,使硫酸铵分解为二氧化硫和氨水,再次用于煤气脱硫。
A.S 法煤气脱硫工艺能够将煤气中的二氧化硫脱除率达到90%以上,脱硫效率高。
该工艺适用于各种煤气,包括高温、高湿、高硫等煤气,具有很好的适应性。
且操作简单,设备投资和运行成本低,易于维护和管理。
同时不会产生二次污染,对环境友好,同时也能够回收利用氨水和硫酸铵,节约能源和资源。
(二)HPF 法脱硫工艺HPF法脱硫工艺是一种高效的焦炉煤气脱硫技术,其全称为高压喷雾吸收法该工艺主要通过高压喷雾将煤气中的SO2与水溶液中的氢氧化钠反应生成硫酸钠,从而达到脱硫的目的。
HPF法脱硫工艺的优点在于其脱硫效率高、操作简单、设备投资少、运行费用低等方面。
同时,该工艺对煤气中的其他污染物也具有一定的去除效果,如NOx、HC l等。
焦化煤气PDS法脱硫
煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在,而H2S随煤气燃烧后转化成SO2,空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨,危害人们的生存环境,我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3;另一方面,SO2对诸如陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响较大,鉴于以上因素,发生炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。
1、煤气脱硫方法发生炉煤气中的硫来源于气化用煤,主要以H2S形式存在,气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气,假如,气化用煤的含硫量为1%,气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50mg/Nm3;假如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右,比国家规定的SO2的最高排放浓度指标高出许多。
所以,无论从环保达标排放,还是从保证企业最终产品质量而言,煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。
煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
2、干法脱硫技术煤气干法脱硫技术应用较早,最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
2.1氧化铁脱硫技术最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁,为增加其孔隙率,脱硫剂以木屑为填充料,再喷洒适量的水和少量熟石灰,反复翻晒制成,其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低,必须塔外再生,再生困难,不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广,该种脱硫剂脱硫效率较高,并可以进行塔内再生。
焦炉煤气脱硫工艺技术
焦炉煤气脱硫工艺技术焦炉煤气脱硫工艺技术是指通过一系列的物理、化学或生物方法,去除焦炉煤气中的硫化氢(H2S)等有害物质,以保护环境和提高煤气利用效率的技术过程。
目前常用的焦炉煤气脱硫工艺有干法脱硫和湿法脱硫两种。
干法脱硫是指通过吸附剂吸附H2S等硫化物,然后进行再生处理,脱除硫化物而实现脱硫的过程。
常用的吸附剂有氧化铁、铁磁性煤气净化剂和锰增强剂。
在焦炉煤气脱硫的工艺中,需要优化吸附剂的选择和技术参数,以提高脱硫效率和经济性。
湿法脱硫是将焦炉煤气先与一定流量的洗涤液接触,使H2S等硫化物溶解到液体中,然后通过氧化、沉淀、吸附等方法将硫化物转化为硫酸根离子或其他形式,最后得到脱硫后的煤气。
湿法脱硫常用的洗涤液有氨碱溶液、碱性液体和氧化剂溶液等。
湿法脱硫技术具有脱硫彻底、操作简便等优点,但是存在液体回收、处理和废水排放等问题。
在实际应用中,干法脱硫常用于小型焦炉,工艺简单、成本较低,但不能完全脱除H2S;湿法脱硫则适用于大型焦炉,能有效去除H2S,但其液相处理和废水处理是一个挑战。
近年来,为了提高焦炉煤气脱硫效率和降低环境污染,一些新兴的煤气脱硫技术被广泛关注和研究。
比如,生物脱硫技术是利用硫氧化细菌、硫还原细菌等微生物对焦炉煤气中的硫化氢进行吸附、处理和转化的一种脱硫方法。
生物脱硫技术具有脱硫效率高、废水低、处理成本低等优点,但需要解决微生物耐受性、稳定性和生长条件等问题。
除了上述的脱硫技术外,目前还有很多新的煤气脱硫工艺正在不断涌现,如气体膜分离技术、超声波脱硫技术等。
这些新技术通过提高脱硫效率、降低能耗和废物产生,为未来焦炉煤气脱硫提供了更好的选择。
总之,焦炉煤气的脱硫工艺技术对于环境保护和碳资源利用具有重要意义。
通过不断创新和研发,我们将能够开发出更加高效、环保和经济的焦炉煤气脱硫技术,为可持续发展做出更大的贡献。
焦化厂烟气脱硫工艺分析对比
NID-FGD 干法: 活性炭吸附
炉内喷钙 电子束照射
针对焦化厂烟气脱硫,目前国内投入使用的脱硫工艺主 要集中在石灰石—石膏法、氨法以及SDA-FGD。
1、石灰\石灰石——石膏法
原理:采用石灰(石)配制成10-15%的浆液浓度,在吸收塔内,浆 液与烟气充分接触混合,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3反应生成 CaSO3被脱除,CaSO3被鼓入的氧化空气强制氧化成CaSO4(石膏)。
缺点:
1、占地面积大; 2、一次投资和电耗较大、耗水量大; 3、产生废水且无法直接外排; 4、烟气出口温度约在50℃,有明显白烟。 5、操作不当容易结垢,管道堵塞等。
石灰石石膏法的应用
项目名称
规模
工艺
排放指标
山西国峰煤电
2×300MW
石灰石石膏法 <35mg/Nm3
神华福能
2×350MW
石灰石石膏法 <35mg/Nm3
吸收塔内的化学反应过程 ( 1) 吸收过程
SO2+H2O ⇌SO2﹒H2O⇌H2SO3⇌ H+ +HSO-3 ⇌ 2H++SO32CaCO3+H+→Ca2++HCO-3
Ca2++HSO-3+2H2O→CaSO3﹒2H2O+H+ Ca2++SO-3+1/2H2O→CaSO3﹒1/2H2O ( 2) 氧化过程 CaSO3+2H2O+H+→Ca2++HSO-3+2H2O
华能海门电厂
3×1036MW
石灰石石膏法 <35mg/Nm3
......
......
焦炉煤气脱硫方法评述
焦炉煤气脱硫方法评述朱文利 刘运良(青岛管道燃气公司)摘要 介绍了80年代以来从国外引进的几种先进的焦炉煤气脱硫技术,同时对这些技术在生产实际中的状况进行了评述。
关键词 焦炉 煤气 脱硫 焦炉煤气净化不仅是回收煤气中的苯、萘、焦油等有机化学产品,更重要的是脱除硫化物、氰化物和氨等有害杂质。
近10多年来,随着以脱硫、脱氰、吸氨及其脱硫废液(气)处理为核心的国外先进煤气净化技术的引进,使中国煤气净化工艺的单一落后局面得到了改变。
现已引进的脱硫、脱氰新方法有:德国的氨-硫化氢循环洗涤法(简称AS 法),日本的塔卡哈克斯-希罗哈克斯(Takahax-Hirohax)法,弗玛科斯-洛达科斯-昆帕库斯(Fumaks-Rhodacs-Compacks)组合流程,美国的萨尔菲班(Sulfiban)法等。
这些方法可分成煤气脱硫的脱硫废液(气)处理2个阶段。
在脱硫过程中,按照脱硫剂的吸收再生方式,可把这些方法分为吸收-解吸和吸收-氧化2种类型。
在脱硫废液(气)处理过程中,按氧化程度不同,可处理成硫磺、稀浓硫酸和硫铵等产品。
所以,进一步了解这些方法有助于深入消化和合理选择煤气净化工艺。
1 煤气脱硫脱氰焦炉煤气中一般含有H2S6~8g/m3,HCN115~212g/m3。
以往只有煤气厂和少数钢铁企业的焦化厂采用干式氢氧化铁法、湿式砷碱法、改良ADA 法(或称Holmes-Stretford)等脱硫、脱氰。
实践表明,这些方法工艺技术落后,脱硫效率低,或脱硫废液处理完善,产生二次污染。
为了消除这些化合物对环境造成的污染和对设备造成的危害,80年代后,先后从国外引进了几种焦炉煤气脱硫新工艺,这些工艺所用吸收剂、催化剂,脱硫效率,主要化学反应等见表1。
由表1可见,吸收-解吸法是一种中和吸收反应的方法,此法是用碱性溶液作为吸收剂来中和吸收焦炉煤气中的酸性气体,然后通过汽提蒸馏解吸酸性气体,使吸收剂得到再生。
吸收-氧化法是一种氧化吸收反应的方法,它是利用含有均相催化剂的碱性溶液氧化吸收焦炉煤气中的酸性气体,然后在脱硫废液中鼓入空气,从而使催化剂得到氧化再生。
焦炉煤气脱硫工艺——改良ADA法与OMC法对比分析
越大 ,压降亦越低 。因此 ,先用规整填料其使
用效 率要 优 于鲍 尔 环 填 料 。如 果 液 体 的 初 始 分 布效 果 好 ,散 装 填 料 的脱 硫 效 果 也 相 当 好 ,散
装填料 中的液体湍动程度大,气相混合均匀。
结 果 表 明 :在 相 同 的 吸收 时 间 内 ,O MC的脱 硫
改 良 A A法脱 硫塔 内装 3层 塑 料鲍 尔 环填 D 料 。该 填 料 属 于 散 装 填 料 一 类 ,质 轻 、价 廉 , 具 有 良好 的 韧性 ,耐 冲击 、不 易 碎 ,可 以制 成 薄 壁结 构 。它 的 通量 大 、压 降低 ,多用 于 吸 收 、 解 吸 、萃 取 、除尘 等 装 置 中 。塑 料 填 料 的缺 点
焦炉煤气脱硫工艺——改良 A A法与 O D MC法对比分析
钟 威 ( 术 中心) 技 摘 要 :从 脱硫 原理 、 工 艺、设备 、填料 、催 化 剂、 脱硫 效果 、成本 等 方 面对 比分 析 两种 焦 炉 煤 气脱硫 净 化 工艺—— 改 良 A A 法与 O D MC法 。 关键 词 :焦炉煤 气 ;脱硫 ;改 良 A A法 ;O D MC法
35 催化 剂 .
改 良 A A法 催 化剂 主组 分 为蒽 醌 二磺 酸钠 D
和 偏 钒 酸 钠 以及 酒 石 酸 钾 钠 (a cH0) ,对 N K 6 等
吸 收 硫 化 氢后 的硫 酸 氢 钠 溶 液 进 行 催 化 析 出元
素硫 ,吸 收液 经空 气 氧化 再 生反 应后 循 环 使用 。 O MC是 以钴 离 子 为 中心 的酞 菁 钴 磺 酸盐 ,具 有 携 氧 作 用 和 氧化 还 原 作 用 ,在 焦 炉 煤 气 脱 硫 工 艺 中 ,O C催 化剂 显示 了很好 的氧化还 原活 性 。 M 通过 对 O MC与 A A进 行 静 态 对 比 试 验 , D
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焦炉煤气脱硫方法的比较
1 煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。
从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气,其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。
一般干煤全硫的质量分数为0.5 %〜
1.2 %,其中有20%〜45%转到荒煤气中,煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在,33干煤干煤气〜3g/标m15g/m其他为有机硫。
硫化氢在煤气中的质量浓度一般为气。
煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质,因而煤气脱硫就有十分重要的意义:一是可以防止设备的腐蚀,减少设备维修费用,降低生产成本,提高回收产品的质量和产量。
二是提高焦炉煤气的品质,减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。
煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质,保护周围的环境。
三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。
四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域,随着行业的发展,需求量会进一步加大。
一、干法脱硫(姜崴,焦炉煤气脱硫方法的比较, 科技情报开发与经济, 第17卷第
15 期,2007 年,278-279) 干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢,经过再生的脱硫剂可重新使用。
干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。
1.1 干法一次脱硫干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂,使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁,当饱和后,使脱硫剂与空气接触,在有水分存在时,空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物,脱硫剂再生连续使用。
其原理如下:脱硫反应式,当碱性时:
2Fe(0H)+3HS=FeS+6HO233222Fe(0H)+HS=2Fe(OH)+S+2HO2223Fe(OH)+HS=FeS+2H0 222 再生反应式,当水分足量时:
2FeS+3O+6HO=4Fe(OH+6S224FeS+30-6HO=4Fe(OH)+4S223/ h8000 m 以下规模较小的焦化企业。
干干法一次脱硫适用于荒煤气产量在法脱硫具有占地少、投资省的特点,脱硫效率高,合理控制操作指标可以满足城市煤气的需要。
常用操作指标如下:脱硫箱(塔)操作温度为25C〜3OC;操作压力为常压;脱硫剂阻力为2000Pa/ m 以下;脱硫剂pH值为8-9。
干法脱硫可采用箱式脱硫或塔式脱硫。
箱式脱硫占地大、操作环境差、脱硫剂更
换简便、投资省;塔式脱硫操作环境好、占地小、投资稍大。
在实际生产当中两者都有采用,但脱硫剂再生效果不好,废弃脱硫剂的处理困难,容易对环境造成二次污染。
1.2 干法二次脱硫
主要用于湿法一次脱硫的后续处理或对煤气中HS含量要求严格的场合。
二2次脱硫的脱硫剂也与一次脱硫有所不同(多用活性炭吸附)。
经二次脱硫后,HS含量可降至很低,此种煤气可用于甲醇的合成。
、国内外湿法脱硫工艺现状( 蔡颖,赫文秀, 焦炉煤气脱硫脱氰方法研究, 内蒙古石油化工, 2006 年第10 期,1-2. )国内焦炉煤气脱硫脱氰工艺不断进步和从上世纪八十代初迄今二十多年来,发展,新的工艺技术不断地用于工业生产,尤其是湿式氧化法脱硫工艺发展更快,在焦化行业应用极为广泛。
湿法工艺是利用液体脱硫剂
脱除煤气中的硫化氢和氰化氢,按溶液的吸收和再生性质又分为湿式氧化法、化学吸收法、物理吸收法和物理一化学吸收法。
湿式氧化法是利用碱液吸收硫化氢和氰化氢,在载氧体的催化作用下,将吸收的硫化氢氧化成单质硫,同时吸收液得到再生,是焦炉煤气脱硫脱氰比较普遍使用的方法,因其使用的催化剂的不同,湿式氧化法有改良ADA 法、萘醌法、胶法、FRC法、TH法、HPF法、PDS法、OPT 法、络合铁法、氨水催化法等;湿式吸收的三种方法主要用于天然气和炼油厂的煤气脱硫,不能直接回收硫磺,较少在焦炉煤气脱硫脱氰中使用。
2.1 FRC 法
FRC法利用焦炉煤气中的氨在触媒苦味酸的作用下脱除硫化氢,利用多硫化铵脱
除氰化氢o FRC法脱硫脱氰效率高,煤气经脱硫塔后,硫化氢含量可降到0.02g 33;催化剂苦味酸耗量少且便宜易得,操作费用低;mO.lg/m/,氰化氢可降到再生率高,新用空气量少,废气含氧量低,无二次污染。
但因苦味酸是爆炸危险品,运输贮存困难,且工艺流程长,占地多,投资高等因素使用受到限制。
2.2 TH 法
该技术由Takahax 法脱硫脱氰和Hirohax 法废液处理两部分组成。
脱硫采用煤气中的氨为碱源,以1,4- 萘醌2-磺酸钠为催化剂的氧化法脱硫脱氰工艺。
工艺特点:脱硫脱氰效率高,自带氨,运行成本低;煤气中的HCN先经脱硫转化为NH SCN再经湿式氧化将其转化为(NH )zSO随母液送往硫铵装置,比其他流程的硫铵产量高;流程比较简单,操作费用低,蒸汽耗量少。
TH法脱硫工艺的不足:
制造难度对主要设备的材质要求高,处理装置在高温高压和强腐蚀条件下操作,大;吸收所需液气比、再生所需要空气量较大,废液处理操作压力高,故整个装置电耗大,投资和运行费高;所需催化剂目前尚需进口。
由于上述种种原因,除宝钢有这套装置外,其他焦化厂尚未采用此工艺。
2.3改良A. D. A法
该工艺是以钠为碱源,以钒作为脱硫的基本催化剂,蒽醌二磺酸钠(A . D. A)作为还原态钒的再生载氧体,适量添加酒石酸钾钠(或少量三氯化铁及乙二胺四乙
酸)组成脱硫液,脱硫效率高,国内比较普遍应用在城市民用煤气净化工艺中。
该工艺存在的主要问题有:悬浮液的硫磺颗粒小,回收困难,易造成过滤器堵塞;有副反应发生,使脱硫液消耗量增大;脱有机硫和氢化氰的效率差;脱硫废液处理困难,国内工业化装置多采用提盐工艺,但流程长、操作复杂、能耗高、操作环境恶劣、劳动强度大、所得盐类产品如硫氰酸钠、硫代硫酸钠品位不高,经济效益差,易造成二次污染;有细菌积累;腐蚀严重。
2.4栲胶法(TV法)
栲胶法是我国特有的脱硫技术,是目前国内使用较多的脱硫方法之一。
该法主要有碱性栲胶脱硫(以橡碗栲胶和偏钒酸钠作为催化剂)和氨法栲胶(以氨代替碱)2 种。
栲胶是由植物的果皮、叶和干的水淬液熬制而成,主要成分是丹宁。
由于来源不同,丹宁组分也不同,但都是由化学结构十分复杂的多羟基芳香烃化合物组成,具有酚式或醌式结构。
栲胶法有如下特点:栲胶资源丰富,价廉易得,运行费用比改良ADA低;基本上无硫堵塔问题;栲胶既是氧化剂又是钒的配合剂,溶液的组成比改良ADA的简单;栲胶脱硫腐蚀性小;栲胶需要熟化预处理,栲胶质量及其配制方法得当与否是决定栲胶法使用效果的主要因素。
法 2.5 PDS .
PDS法是以双核酞菁钻磺酸盐为脱硫催化剂的脱硫方法,由国内自主开发,目前在国
外尚未有成功的使用双核酞菁钴磺盐进行工业化气体脱硫的报道。
PDS崔化剂活性好,用量小,无毒。
其工艺特点:脱硫脱氰能力优于ADA溶液;抗中毒能力强,对设备的腐蚀性小;易再生,再生时浮出的硫泡沫颗粒大,易分离,硫磺回收率高,还能脱除部分有机硫;催化剂可单独使用,不加钒,无废液排出;脱硫成本只有ADA法的3O3左右,有显著的经济效益。
该方法经过不断改进和完善,PDS可以和ADA栲胶联合使用,效果很好;催化剂也已由最初的原型,开发到目前的P--400、888型等,形成诸如HPF法等新方法。
2.6 HPF 法
HPF法是国内自行开发的以氨为碱源,HPF为复合催化剂的湿式液相催化氧化脱硫脱氰工艺。
HPF催化剂活性高、流动性好,不仅对脱硫脱氰过程起催化作用,而且对再生过程也有催化作用,脱硫脱氰效率高。
该方法在脱硫脱氰过程中,循环脱硫液中盐类积累速度缓慢,废液量较其他湿式氧化法少,直接回兑炼焦配煤中,处理简单和经济。
研究表明,在焦炉的炼焦条件下,搀入配煤中的脱硫废液的盐类,在炭化室内高温裂解生成硫化氢后,大部分进入荒煤气,仅有极少部分与焦碳反应。
而废液中的NHSC高温裂解时转化 4 为氮、氨和二氧化碳,并不转化为氰化氢。
因此,煤气脱硫脱氰装置中不会产生NHSC的积累问题,流程短,一次性投资少。
但是硫磺质量差,收率低,熔硫4
操作环境有待改善。
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