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1、焦炉煤气是宝贵的资源,作为工业或民用燃料，是一种清洁能源，具有较高的热值；作为化工原料气，可生产甲醇或二甲醚等。在炼焦进程中原料煤中约30%35%的硫转化成 H2S等硫化物，与NH3和HCN等一路形成煤气中的杂质。H2S和HCN具有很强的侵蚀性、毒性， 在空气中含有的h2s就能够令人致命。焦炉煤气假设不脱除h2s会严峻侵蚀设备；作为民 用燃料会污染环境，损害人身健康；作为冶金燃料利历时那么会严峻阻碍钢铁产品与化工产 品的质量；作为原料气生产甲醇会严峻的阻碍合成催化剂的利用寿命，同时在燃烧时会产生 大量的二氧化硫等有害物质，污染大气，严峻时会形成酸雨。本人曾在山西、云南、内蒙等多省数个焦化厂做过
2、相关领域的考察和应用，能够说焦 炉气脱硫很多不被企业所重视，许多焦化厂乃至没有脱硫装置。最近几年随着国家环保政策 的出台和增强和延伸产品的生产，焦化厂纷纷开始增设脱硫系统，增强了脱硫技术的学习和 改造。因此借这次东狮协作网会议的平台从以下几个方面和大伙儿交流一下。1 焦炉气脱硫值得关注的几个问题焦炉气脱硫，通过几十年的进展形成了一些传统流程，该流程具有流程简单、易操作 生产稳固和建设投资低的优势，在连年的焦化生产中发挥了重要的作用。最近几年，随着焦 化技术的不断进步，为了达到更好的脱硫成效，很多厂在实际运行中有了些转变，这些转变 应该说仍是值得借鉴的。脱硫塔的设置关于焦炉气脱硫由于入口 H2S
3、 含量一样都很高，从几克到几十克每标方不等。在脱硫工 程设计时一样都设计成双系统即可并联操作、亦可串联运行。双脱硫塔并联操作时，脱硫系 统阻力小，单塔负荷低不容易堵塔。但脱硫效率不如双塔串联运行时高。考虑到焦炉气入口 硫化氢较高，脱硫装置最好采纳双塔串联的运行方式。从不断提高脱硫效率的角度来考虑，尤其是焦炉气制甲醇要求出口小于20mg/m3,焦化 厂脱硫也应该采纳串联流程。为了克服塔阻力和塔堵的问题，脱硫塔的喷淋密度应大于 50m3/m2h,同时增强硫泡沫的浮选，降低悬浮硫含量等来减少堵塔的概率。另外，前塔能够尝试空塔喷塔（即采纳高效雾化喷头取代轻瓷填料），后塔采纳空塔 喷淋+填料的复合型塔（
4、即脱硫塔的中、下段采纳高效雾化喷头、空塔喷淋，上段利用填料） 的科学组合方式。目前这种组合方式已普遍的应用在化肥行业，具有工作硫容大、溶液循环 量小，脱硫效率高，系统压降小等诸多优势，成效十分理想。我想这也可作为尔后焦炉煤气 脱硫进展的方向，只是由于焦炉气成份复杂，脱硫液比较脏，因此采纳空塔喷淋堵塞问题还 需要解决。高塔再生和喷射再生目前焦炉气脱硫的再生采纳高塔再生和喷射再生两种方式。这两种方式各有特色。其 区别如下： 高塔再生采纳空压机提供的紧缩空气，需要动力。紧缩送风相对稳固，液位、泡沫 溢流能够自动操纵，由于再生塔比较高，操作不是太方便，但有很多厂增加了视频监控系统 后，操作起来比以前方
5、便多了。再生槽再生采纳喷射器自吸空气，再生槽再生占地面积稍大一些，高度低，不需要空 压机，节省了空压机的动力消耗。 高塔再生只有循环泵，贫液从再生塔顶靠位压自流到脱硫塔内。再生槽再生需要贫 液泵和富液泵，单从动力消耗上来讲，再生槽再生比高塔再生动力消耗要大些。关于再生成效，从我个人来看，喷射再生更便于观测再生、溢流状况，稍优于高塔 再生，很多厂再生后贫液悬浮硫能达到0.2g/L以下,这在焦化行业属领先水平。 关于投资方面，高塔再生占地面积小，但设备投资较大。喷射再生，设备投资相对 较小。固然喷射再生时喷射器易发生硫堵而阻碍吸空气量，造成再生槽内硫泡沫时好时坏， 日常需要保护检修。具体采纳那种再
6、生方式，可依照厂家的实际情形考虑。调整初冷温度，增强脱硫预净化由于初冷的操作温度高,使煤气中的焦油和萘等不能在初冷工序中回收下来，使焦油和 萘在流程中后移，造成后续工序的严峻污染，很多厂脱硫液严峻的发黄，阻碍脱硫效率的同 时也阻碍了硫黄质量。因此，初冷温度必需降到尽可能低的程度使其维持22C，并确保电 扑焦电器正常工作，使煤气中的焦油状的物质取得充份净化，避免其在横管预冷器中冷却时 形成堵塞，致使被迫停运打扫或冷却成效降低。脱硫系统低温化（以氨为碱源最好在20C25C）焦炉煤气中的氨和硫化氢在气相中并未发生化学反映，但一旦进入液相那么当即发生 化学反映，形成新的化合物。硫化氢溶于水，其溶解度决
7、定于溶液温度，温度降低那么硫化 氢的溶解度增高，换句话说硫化氢的吸收是放热反映，且在溶液中HS的浓度5%时，气液2相的HS平稳受亨利定律p =HC支配，2H2S式中P 平稳时，液体表面HS的分压，X10-6mmHgH2S2H亨利系数，X10-6mmHgC单位体积溶液中h2s的摩尔分数而亨利系数的大小取决于温度，且随温度的升高而升高，如以下数据所表示的。温度，C05101520253040亨利系数H：可见，欲提高h2s的吸收推动力，降低吸收温度是最有效的方法之一。固然提高液相的 碱度提也能有效降低液相表面的P值。H2S在没有煤气预冷塔的情形下，进入脱硫塔的煤气温度高达30C35C。有专家计算过
8、若是温度能操纵在22C25C，氨含量可提高3 g/L5g/L, H的解离度提高近30%。因 此，脱硫系统中不设置煤气预冷却设备致使脱硫效率低下的教训，要取得重视。固然很多厂 设置了直接式煤气预冷却设备成效也不是专门好。直接式煤气预冷却设备在运行中，冷却介 质与煤气直接接触，且喷洒密度较大，煤气中的焦油、萘等被洗涤混入其中，并悬浮于冷却 氨水中，当冷却氨水进入冷却器冷却时，焦油和萘等杂质会沉附于传热壁表面，极大地恶化 传热条件，有的乃至致使冷却器严峻堵塞，以至不能不断运处置。另外直接式煤气预冷塔存 在煤气冷却进程中氨的流失，两次换热，均需要温差，以至煤气难以降至25C以下。在此 基础上，很多厂选
9、择间接横管冷却器作脱硫前煤气预冷却设备，成效很不错。脱硫工段的位置考虑到对传统净化流程的改造和脱硫工艺的选择，很多厂煤气净化脱硫位置为：初冷 器一电捕焦油器一鼓风机一中间冷却器一脱硫一洗苯塔一间接终冷塔。流程说明如下： 初冷器选用横管冷却器，并设有轻质焦油喷洒洗萘装置，用低温水冷却，保证集合 温度为22C左右。这项工艺操作对后流程的打通，关系十分紧密。 为保证脱硫温度，在脱硫塔前，必需设有煤气中间冷却器，确保脱硫的低温吸收。 为提高脱硫液中氨含量，将氨水蒸馏塔的氨气补充到脱硫液中，以提高脱硫效率。目前很多厂考虑到煤气流程中温度梯度的合理性，采纳了全负压工艺流程。如由我公 司设计的东昌焦化厂全负
10、压操作工艺流程：初冷器一洗苯塔一电捕焦油器一脱硫塔一鼓风 机一硫氨塔一脱硫。全负压脱硫与上面提到的流程的比较如下： 由于脱硫工序后置，前面设置了洗苯、电捕焦油器等设备减轻了煤气中夹带的焦油、 苯、萘等有机杂质，提高了苯、萘、焦油的回收率。 温度转变操纵合理。煤气经初冷器冷凝降温，即便再通过洗苯、洗萘、除油、除尘 等处置，温度低于30C，知足氨法脱硫要求的吸收温度。脱硫后充分利用了鼓风机的紧缩 热能，将煤气温度提升至48C58C，又知足了硫铵生产50C左右最正确操作温度，系统 温度实现自动操纵，煤气不必再经历预冷和预热的两次换热处置，减少了水、电消耗和剩余 氨水循环降温进程的氨损失，既节能又降耗
11、。 降低了投资和运行费用。由于再也不利用对脱硫煤气降温的预冷塔、剩余氨水冷却 器、循环冷却氨水换热器、循环冷却氨水泵和对硫铵的煤气预热器等设备，极大的减轻了企 业运行费用。2 催化剂的选择纵观国内外的脱硫脱氰技术，目前我国采纳的典型脱硫脱氰技术要紧有TH法（通称湿 式氧化法）、FRC法（通称催化氧化法）、AS法（通称氨硫联合洗涤法）、改良ADA法、HPF 法（通称催化氧化氨法）、东狮888-JDS法、栲胶法MEA、VACA法（亦称真空碱法）等。为 了使大伙儿对我国焦化行业现行的脱硫技术有一个较全面的了解，下面对我国焦化行业中比 较有代表性的几种脱硫技术作一个列举。AS法脱硫脱氰工艺一样是以煤气
12、中的NH3为碱源，用洗氨塔的富液吸收H2S和HCN，为保证NH3的吸生效 率，富氨循环液中氨含量不能太高，因此脱硫的效率较低，一样塔后的H2S和HCN含量只能 降至500mg/m3,这是氨硫联合洗涤工艺的全然技术问题。脱硫后的富液在脱氨脱酸塔中解吸， 脱出的氨和酸性气体要进行除氨和制酸处置，需消耗大量的耐侵蚀材料和催化剂，流程较长， 不易打通。通过量年生产实践证明，AS法脱硫技术由于投资太高等缘故，不宜过量推行。改良法脱硫工艺该工艺是钠为碱源，为催化剂并在脱硫液中添加适量的偏钒酸钠和酒石酸钾的湿式氧 化硫工艺，脱硫和脱氰都可达到很高的效率。国内比较普遍应用在城市（民用）煤气气源厂 中，本工艺的
13、弱点一是脱硫废液处置问题，国内工业扮装置采纳的是提盐工艺，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。二是硫黄产品收率低、纯度不高，且为保证脱硫需外加碱（碳酸钠）， 碱耗大，运行本钱高。改良脱硫工艺近些年已较少被采纳了。法焦炉煤气脱硫工艺该法是我国自主创新的脱硫工艺，也一样以煤气中氨为碱源，但脱硫后煤气中氨的回 收不是用洗涤吸下班艺而是用饱和器法。因此，可将脱硫液中的含氨量提高到3g/L4g/L, 从而使脱硫效率很高，脱硫后的煤气中H2S和HCN含量可达10 mg/m320mg/m3，这一点可谓 此法最大的技术优势。HPF法
14、脱硫工艺中，经氧化再生所得的硫膏或溶融硫的含硫量较低，在工业上应用困难。888-JDS 法888JDS法脱硫的实质是利用888JDS （系列）脱硫催化剂及其相配套的工艺、设备 的一种优良的脱硫方式。普遍应用于焦炉气脱硫，专门适合于对净化度要求极高的焦炉气制 甲醇的脱硫。888JDS脱硫催化剂是整个工艺的核心，是阻碍脱硫进程的关键。888JDS 催化剂吸氧、截氧能力强，能吸收空气中的氧及液相中的溶解氧而活化，释放出具有极强氧 化活性的原子氧，能迅速的将液相中H2S及有机硫化物催化、氧化成单质硫。液相中H2S的 摩尔分数不断降低那么H2S即可从气相向液相中持续快速的转移，吸收也腐勺推动力就会增 大
15、。从而在一样的设备条件下可取得更高的脱硫效率。888-JDS 对脱硫和再生都有催化作用，使脱硫脱氰工艺加倍简化。尤其是最近几年东狮 公司研发了很多脱硫进程中配套的产品，如过滤机来进一步的完善硫黄的回收。该过滤机真 空度高，滤饼比传统的过滤机水分低。滤饼干度可达70%以上，大大的降低了残液的回收。 目前888JDS催化剂已普遍应用于焦化行业。均取得了良好的脱硫成效。如济钢焦化厂， 贵州水钢焦化厂等。栲胶法栲胶法具有资源丰硕，价廉易患,副反映少，可是栲胶法需要与钒配合利用，增加了本 钱，而且钒是有毒物，无益于环保。总的来讲通过脱硫效率、能耗、基建投资和日常消耗的对照，以为888-JDS法脱硫脱 氰
16、工艺的技术优势是明显的，值得推荐。最近东狮气体净化研究中心通过深切的研究及大量 的实验，新研究开发出DST-1型脱硫催化剂及其脱硫工艺，该催化剂无毒、无侵蚀性，并具 有硫容量大、再生速度快、悬浮硫和副盐含量低等特点，可普遍地应用于半水煤气、焦炉煤 气、天然气等脱硫领域，大伙儿有爱好的也能够实际考察。3 要紧工艺参数的操纵脱硫温度温度对吸收反映、再生反映、生成副盐的反映及硫泡沫的浮选都会产生较大的阻碍， 这是脱硫机理所决定的。脱硫塔入口煤气温度：力争W30C，液温要比气温高2C5C。应设有溶液换热器，冬季时换热器走蒸汽，用于加热脱硫液。在夏日时,换热器走冷却 水而移走脱硫液的热量。溶液成份的操纵脱硫液中氨的浓度应维持在10 g/L12
