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1、第 期年东 北 师 大 学 报 自 然 科 学 版脱 硫 技 术 在 焦 化 行 业 应 用 的 研 究 毛 晓 青 刘 继 红东 北 师 范 大 学 精 化 公 司 ,杨 树 卿长 春摘 要 采 用 脱 硫 技 术 进 行 焦 炉 气 的 脱 硫 , 其 脱 除 率 达 以 上 ,脱 除 率 达 , 有 机 硫 脱 除 率 达 , 且 脱 硫 成 本 低 , 不 污 染 环 境 , 为 焦 化 行业 的 脱 硫 提 供 了 一 种 技 术 先 进 、 经 济 实 用 的 脱 硫 工 艺 。关 键 词 焦 炉 气 脱 硫我 国 的 焦 化 行 业 主 要 生 产 城 市 煤 气 和 焦 炭 、
2、 焦 油 、 轻 苯 、 硫 按 等 化 工 产 品 。 近 年 来 ,随 着 国 民 经 济 的 发 展 和 城 市 建 设 的 需 要 , 不 少 焦 化 厂 都 以 供 应 城 市 工 业 和 居 民 用 煤 气 为主 其 净 化 后 气 体 中 含 量 控 制 十 分 严 格 , 国 标 要 求 。 焦 化 厂 脱 硫 多 为 液相 催 化 氧 化 法 , 常 用 、 对 苯 二 酚 、 苦 味 酸 等 方 法 。 这 些 方 法 不 仅 脱 硫 成 本 高 , 而 且还 需 提 盐 或 排 放 废 液 , 有 的 甚 至 腐 蚀 设 备 , 尤 其 是 不 能 脱 高 硫 , 从 而
3、 成 为 迫 切 需 要 解 决的 一 个 问 题 。法 是 液 相 催 化 氧 化 法 脱 硫 的 最 新 技 术 。 它 与 一 般 的 液 相 法 比 有 着 独 特 的 优 势 。首 先 是 脱 硫 效 率 高 且 适 用 范 围 广 , 含 量 在 一 的 各 种 低 、 高 硫 气 体 , 采用 相 应 的 工 艺 老 法 更 替 或 新 设 计 工 艺 都 可 达 到 满 意 的 效 果 , 而 且 可 同 时 脱 除 和部 分 有 机 硫 。 的 脱 除 率 高 达 , 的 脱 除 率 达 , 有 机 硫 的 脱 除 率 达其 次 , 药 剂 成 本 低 , 用 量 少 , 与
4、 , 对 苯 二 酚 等 法 相 比 成 本 可 降 低 一 左 右 ,由 于 生 成 的 硫 磺 颗 粒 大 、 易 浮 选 和 分 离 , 因 此 硫 磺 的 收 率 和 纯 度 也 有 所 提 高 第 三 , 脱硫 无 任 何 废 液 产 生 和 排 放 不 污 染 环 境 。 不 仅 不 腐 蚀 设 备 , 而 且 还 具 有 清 洗 塔 的 作 用 。基 于 上 述 法 脱 硫 的 特 点 , 我 们 在 国 内 的 一 些 焦 化 厂 进 行 了 尝 试 均 取 得 了 良 好经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 下 面 仅 以 实 例 对 脱 硫 技 术 的 应 用 做 以 全
5、 面 论 述 。脱 硫 催 化 剂 的 主 要 技 术 指 标 和 性 能颜 色 蓝 黑 色 分 子 量 水 不 溶 物 毛 催 化 活 性 。 一 毒 性无 毒 脱 硫 液 中 使 用 浓 度 一 。工 艺 流 程 和 操 作 条 件某 厂 是 中 国 统 配 煤 矿 总 公 司 所 属 的 中 国 第 一 个 煤 炭 综 合 利 用 骨 干 企 业 该 厂 年 产国 家 火 炬 计 划 项 目收 稿 日 期 , 一 一万 吨 焦 炭 , 副 产 的 焦 炉 气 一 部 分 作 焦 炉 加 热 , 另 一 部 分 完 全 作 城 市 煤 气 , 该 厂 脱 硫 原 设计 为 法 , 由 于
6、该 法 易 堵 塔 、 副 反 应 较 大 、 腐 蚀 严 重 、 药 剂 成 本 高 而 从 年 月停 止 使 用 改 为 法 脱 硫 。 脱 硫 的 工 艺 流 程 和 操 作 条 件 基 本 与 原 法 相 同 , 参 见 图 和表 。回 沪 去 气 柜硫 成、 , 脱脱脱 再再再再再再再硫硫硫硫 生生生 泡 沫沫塔塔塔塔 塔塔塔 相相熔熔熔熔熔熔熔熔熔熔硫硫循循 环 槽槽槽槽槽槽槽必必必必必必必必必必图 脱 硫 工 艺 流 程 简 图气 液 分 离 器 , 液 封 槽 加 热 器 回 炉 去 气 柜表 法 脱 硫 的 工 艺 操 作 数 据项 目 数 据 常 压煤 气 脱 硫 塔 温
7、度脱 硫 母 液 温 度脱 硫 塔 阻 力脱 硫 母 液 的 值脱 硫 母 液 的 总 碱 度脱 硫 母 液 中 浓 度液 气 压空 塔 气 速进 口出 口脱 硫 效 率进 口出 口脱 氛 效 率有 机 硫 脱 除 率再 生 塔 溶 液 停 留 时 间再 生 塔 气 鼓 风 强 度再 生 塔 空 气 用 量 硫亡亡奋一一一一一一 ,一 , 硫工 业 试 验 情 况在 不 改 变 原 有 工 艺 条 件 、 设 备 的 基 础 上 , 停 止 在 脱 硫 系 统 中 补 加 、 和 。 等 试 剂 , 改 加 催 化 剂 , 保 持 脱 硫 系 统 中 浓 度 达 左 右 , 碱度 一 , 值
8、左 右 , 并 停 止 排 放 脱 硫 液 。 在 使 用 初 期 , 脱 硫 效 率 , 出口 波 动 频 繁 , 很 不 稳 定 。 当 浓 度 降 至 , 直 至 检 测 不 出 , 副 产 物 浓 度 保持 均 恒 时 , 脱 硫 即 趋 于 一 个 稳 定 状 态 。 这 时 出 口 平 均 在 , 左 右 , 脱 硫 效 率达 以 上 , 脱 氰 效 率 达 以 上 , 有 机 硫 脱 除 率 在 左 右 , 具 体 测 定 结 果 见 表 、表 和 表 。表 硫 化 氢 的 脱 除 效 果脱 硫 塔测 定 时 间人 口脱 除 率一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一
9、一一 一平 均经 济 效 益 和 环 境 效 益 分 析上 述 厂 家 由 法 脱 硫 改 为 法 脱 硫 后 , 从 三 个 方 面 进 行 了 经 济 效 益 对 比 分 析其 一 , 药 剂 成 本 费 节 约 。 采 用 法 脱 硫 主 要 消 耗 的 原 材 料 有 、 、。 、 。 等 , 改 用 法 脱 硫 仅 需 和 催 化 剂 即 可 。 详 细 的 分 析 可参 见 表 。其 二 , 改 用 法 脱 硫 节 约 了 原 准 备 改 造 脱 硫 设 备 的 万 元 技 改 费 该 厂 原 设 计法 , 每 小 时 处 理 煤 气 量 为 , , 后 改 为 , , 脱 硫 系
10、 统 能 力 明 显 不 足 ,准 备 投 资 万 元 扩 建 脱 硫 系 统 的 设 备 。 改 用 法 后 , 无 需 改 造 设 备 就 能 满 足 生 产 的 需要 , 因 而 节 约 了 万 元 的 技 改 费 用 。其 三 , 采 用 法 脱 硫 , 由 于 催 化 剂 的 清 洗 作 用 , 脱 硫 塔 木 格 子 上 , 母 液 管 道内 , 母 液 泵 叶 轮 都 被 母 液 冲 洗 干 净 , 从 而 使 脱 硫 母 液 泵 的 电 流 降 低 了 , 年 节 约 生 产维 修 费 和 电 费 约 万 元 。 该 厂 自 年 至 年 月 已 累 计 节 约 生 产 费 用
11、多 万兀 。法 脱 硫 选 择 性 好 , 副 产 物 浓 度 小 且 能 使 硫 氰 酸 盐 转 化 为 碳 酸 按 , 进 而 分 解 成 氨一 一和 二 氧 化 碳 , 因 此 采 用 法 脱 硫 无 废 液 产 生 和 排 放 , 不 污 染 环 境表 抓 化 氢 的 脱 除 效 果佩 化 氢 ,测 定 时 间入 口脱 除 率一 一一 一一 一月才月曰一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一平 均表 有 机 硫 的 脱 除 效 果脱 硫 塔 有 机 硫测 定 时 间入 口脱 除 率一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一平 均
12、值表 法 与 法 脱 硫 可 变 成 本 分 析 。时 间 数 量 万 元 八 数 量 万 元 八 数 量 万 元 八 数 量 万 元一嘿一 预 计结 论我 国 大 多 数 焦 化 厂 的 工 艺 流 程 都 与 上 述 厂 家 的 类 似 , 即 焦 炉 煤 气 的 脱 硫 在 煤 气 终 冷之 后 , 因 此 改 用 法 脱 硫 后 都 能 取 得 良 好 的 技 术 效 果 、 经 济 效 益 和 环 境 效 益 。 除 此 之外 , 还 有 一 部 分 厂 家 是 前 脱 硫 , 即 利 用 焦 炉 气 中 含 有 的 氨 作 碱 源 进 行 脱 硫 。 焦 炉 煤 气 中含 氨 量
13、约 在 左 右 , 利 用 这 部 分 氨 作 碱 源 , 采 用 法 脱 硫 脱 氰 , 将 会 成 为 更 加 经 济适 用 的 脱 硫 方 法 。 目 前 这 项 工 作 已 经 有 所 进 展 , 并 取 得 了 较 好 的 效 果 。 总 之 , 脱 硫技 术 在 焦 化 行 业 的 应 用 已 经 取 得 了 极 大 的 成 功 , 它 具 有 极 其 广 阔 的 应 用 前 景 。参 考 文 献杨 树 卿 , 陈 彬 等 催 化 脱 硫 反 应 机 理 的 研 究 ,陈 彬 , 杨 树 卿 等 催 化 脱 硫 反 应 机 理 的 研 究催 化 学 报 , ,东 北 师 大 学 报 自 然 科 学 版 ,杨 树 卿 等 脱 硫 技 术 石 油 化 工 ,张 伟 德 , 叶 兴 凯 , 詹 瑞 云 , 吴 越 金 属 离 子 在 液 相 氧 化 中 的 催 化 作 用 分 子 催 化 , , ,一 一 , , ,一一 一
