《安全环境-环保技术》之现代焦炉煤气脱硫脱氰工艺技术 VIP专享VIP免费

现代焦炉煤气脱硫脱氰工艺技术近年来，随着国家环保法规的日趋严格以及人们环保意识的不断增强，焦化厂焦炉煤气中H2S、HCN及其燃烧产物对大气环境的污染问题已显得日益突出，严重影响了我国焦化工业的可持续发展，因此，对焦炉煤气进行脱氰的净化处理已势在必行。目前，国内外焦炉煤气脱氰的技术及其为防止二次污染的()处理技术已达几十种之多，那么如何合理选择脱氰工艺技术则是必须首先解决的问题。1焦炉煤气脱硫脱氰碱源的选择在炼焦过程中，煤中约30%～35%的硫转化成H2S等硫化物，与NH3和HCN等一起形成煤气中的杂质，焦炉煤气中H2S的含量一般为5g/m3～8g/m3，HCN的含量为1g/m3～2.5g/m3。要脱除H2S和HCN，必须采用有碱性的脱硫液或脱硫剂，碱源可分为两类：(1)外加碱源，如乙醇胺、碳酸钠及氢氧化铁等分别是萨尔费班法、真空碳酸盐或改良A.D.A法及干法脱硫工艺的碱源，需不断向脱硫液(剂)中补充碱源，才能保持其碱度。(2)利用煤气中的氨作为碱源，如AS循环洗涤法、代亚毛克斯法、FRC法、TH法等。显然，利用煤气中的氨作为碱源是最为经济的，它不需要购入碳酸钠等碱源，并且在洗氨的同时可脱除煤气中的H2S和HCN，具有工艺合理性和运行经济性，因此成为研究焦炉煤气脱硫脱氰工艺的主题，受到焦化广泛重视并获得普遍应用。2以焦炉煤气中的氨为碱源的脱硫脱氰规律及其工艺要求焦炉煤气脱硫脱氰的技术有很多，但以氨为碱源的脱硫脱氰技术最具优越性，其脱硫脱氰过程的主要反应机理如下：研究表明，上述第二步反应的速度是很快的，用氨水脱除煤气中的H2S和HCN，其主要控制因素是第一步反应。显然这是一个以物理吸收为主的物理化学吸收过程，必须首先设法让气相中的H2S和HCN转入液相，才能被氨水中和吸收。影响其吸收效率的主要因素有吸收温度、煤气中的NH3与H2S的比值、氨水浓度及喷洒量等，要获得高的脱硫脱氰效率，应尽量降低脱硫时的吸收温度，提高煤气中的NH3与H2S的比值，采用快速接触吸收设备和大液气比操作，甚至可增设NaOH吸收段等。采用氨水脱硫脱氰工艺所必须具备的条件：(1)低温与脱萘氨水脱硫脱氰所要求的操作温度为20℃～23℃，为防止低温下萘析出而发生堵塞现象，必须预先进行脱萘、脱焦油处理。(2)脱硫后面必须配备高效除氨装置为提高脱硫脱氰效率，必须提高氨水的浓度，但也相应提高了出塔煤气中的含氨量，增加了后续洗氨工序的负荷。(3)重视氨水脱硫脱氰富液的处理富含H2S和HCN的氨水在脱酸蒸氨过程中将产生具有强烈腐蚀性的酸性气体，这对处理设备的性能、材质和人员操作技能等都提出了比较严格的工艺技术要求。3焦炉煤气脱硫脱氰工艺的简介由于干法脱硫工艺及功能的局限性较大，制约了其在焦化生产中的应用，而湿法脱除H2S和HCN的技术则早已被国内外大中型焦化厂所广泛采用。湿法脱硫脱氰技术包括湿式吸收法、湿式氧化法和综合法等，通过与脱硫脱氰处理技术相结合，即可组成一系列的焦炉煤气脱硫脱氰工艺流程。3.1湿式吸收法脱硫工艺焦炉煤气脱硫脱氰的湿式吸收法有真空碳酸盐法、AS循环洗涤法、萨尔费班法、代亚毛克斯法等，而以氨为碱源的湿式吸收法目前在国内应用最为广泛，其中最典型的工艺为“氨-硫化氢循环洗涤法”(简称AS循环洗涤法或卡尔斯梯尔法)。本法以含氨23%～25%的氨水洗涤煤气，氨与煤气中的H2S和HCN发生反应后成为富液，再用蒸汽解吸而得到NH3、H2S、HCN与水蒸气为主要成分的混合气体。该法脱硫效率可达95%，脱氰效率90%。为防止二次污染，必须对上述酸性混合气体进行处理。目前，国内外采取的处理方法虽然很多，但H2S的最终产品只有元素硫、硫酸等几种，NH3的最终产品也只有硫铵、无水氨和分解为低热值煤气等。不同的产品品种和处理技术可灵活地组成多种AS法脱硫脱氰组合工艺流程3.2湿式氧化法脱硫工艺焦炉煤气脱硫脱氰的湿式氧化法工艺技术经历了长期的发展过程，从早期比较落后的砷碱法、改良A.D.A法、对苯二酚法等，到现代的TH法、FRC法、HPF法等。其中以氨为碱源的湿式氧化法技术发展最快，工艺流程也比较完善，很具有特点：以氨为碱源吸收煤气中的H2S和HCN，吸收液与氧在催化剂的作用下解吸脱硫，脱硫脱氰效率都很高。该法最具代表性的脱硫...