焦爐煤氣脫硫效率分析及工藝選擇

時間：2020/6/30閱讀：1870

焦爐煤氣常用的脫硫方法從脫硫劑的形態上來分包括干法脫硫技術和濕法脫硫技術。

1.1焦爐煤氣干法脫硫技術

干法脫硫工藝是利用固體吸收劑脫除煤氣中的硫化氫，同時脫除*化物及焦油霧等雜質。干法脫硫又分為中溫脫硫、低溫脫硫和高溫脫硫。常用脫硫劑有鐵系和鋅系，氧化鐵脫硫劑是一種傳統的氣體凈化材料，適宜于對天然氣、油氣伴生氣、城市煤氣以及廢氣中硫化氫含量高的氣體。常溫氧化鐵脫硫原理是用水合氧化鐵(Fe2O3·H2O)脫除 H2S，其反應包括脫硫反應與再生反應。

干法脫硫工藝多采用固定床原理，工藝簡單，凈化率高，操作簡單可靠，脫硫精度高，但處理量小，適用于低含硫氣體的處理，一般多用于二次精脫硫。但由于氣固吸附反應速度較慢，工藝運行所需設備一般比較龐大，而且脫硫劑不易再生，運行費用增高，勞動強度大，不能回收成品硫，廢脫硫劑、廢氣、廢水嚴重污染環境。

1.2焦爐煤氣濕法脫硫技術

濕法工藝是利用液體脫硫劑脫除煤氣中的硫化氫和氰化氫。常用的方法有氨水法、vasc法、單乙醇胺法、砷堿法、改良 ADA法、TH 法、*味酸法、對苯二酚法、HPF 法以及一些新興的工藝方法等。

1.2.1氨水法(AS 法)

氨水法脫硫是利用焦爐煤氣中的氨，在脫硫塔頂噴灑氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤氣中 H2S，富含 H2S 和 NH3的液體經脫酸蒸氨后再循環洗氨脫硫。在脫硫塔內發生的氨水與硫化氫的反應是：H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。AS 循環脫硫工藝為粗脫硫，操作費用低，脫硫效率在 90 %以上，脫硫后煤氣中的 H2S 在200～500 mg·m-3。

1.2.2VASC法

VASC法脫硫過程是洗苯塔后的煤氣進入脫硫塔，塔內填充聚丙烯填料，煤氣自下而上流經各填料段與碳酸鉀溶液逆流接觸，再經塔頂捕霧器出塔。煤氣中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被堿液吸收，堿液一般主要是 Na2CO3或 K2CO3溶液。吸收了酸性氣體的脫硫富液與來自再生塔底的熱貧液換熱后，由頂部進入再生塔再生，吸收塔、再生塔及大部分設備材質為碳鋼，富液與再生塔底上升的水蒸汽接觸使酸性氣體解吸。

1.2.3改良 ADA 法(亦稱蒽醌二磺酸鈉法)

ADA法是以蒽醌二磺酸鈉(ADA)為催化劑，以稀碳酸鈉溶液為吸收劑的脫硫、脫氰方法。在 ADA 法溶液中添加適量的偏硅酸鈉(NaVO3)、酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6)和 FeCl3作為吸收液進行脫硫、脫氰，稱改良 ADA 法。這種方法的反應原理比較復雜，分為幾個階段進行，在脫硫塔內稀堿液吸收硫化氫生成硫氫化物，硫氫化物被偏釩酸鈉迅速氧化成硫。而偏釩酸鈉被還原成焦釩酸鈉，還原性的焦釩酸鈉與氧化態的 ADA 反應，生成還原態的ADA，而焦釩酸鈉則被 ADA 氧化，再生成偏釩酸鈉鹽，還原態ADA 被空氣中的氧氧化成氧化態的 ADA，恢復了 ADA 的氧化性能。

1.2.4單乙醇胺法(索爾菲班法)

此流程脫硫是使用弱堿性的單乙醇氨(簡稱 MEA)水溶液直接吸收煤氣中的H2S 和 HCN，屬于濕式吸收法。索爾菲班法脫硫產品為含 H2S和 HCN 的酸性氣體，它可以經克勞斯爐生產元素硫，也可以用接觸法生產硫酸。凈化后煤氣指標為 H2S≤0.2g·m-3，NH3≤0.1 g·m-3。

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