焦(jiao)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)屬(shu)于可燃(ran)性氣(qi)體,其中(zhong)含(han)有(you)的(de)(de)(de)H2S,HCN,CO等(deng)氣(qi)體毒(du)性極大(da)(da),對人體和(he)環境有(you)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)危害。同時,國家也(ye)出(chu)臺了相應(ying)的(de)(de)(de)政策(ce),鼓勵企(qi)業充分(fen)利用(yong)處理(li)焦(jiao)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi),既能減少污染,也(ye)能節(jie)省資源。其中(zhong),焦(jiao)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)中(zhong)毒(du)性較大(da)(da)的(de)(de)(de)硫(liu)分(fen)為有(you)機硫(liu)和(he)無機硫(liu),目前焦(jiao)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)硫(liu)處理(li)工(gong)(gong)藝主要分(fen)為干(gan)法(fa)(fa)脫硫(liu),和(he)濕法(fa)(fa)脫硫(liu)。濕法(fa)(fa)脫硫(liu)最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)優點是脫硫(liu)效率高(gao),比較經濟(ji)適用(yong)。下面,來為大(da)(da)家介(jie)紹一下工(gong)(gong)廠(chang)應(ying)用(yong)最(zui)多(duo)的(de)(de)(de)濕法(fa)(fa)脫硫(liu)工(gong)(gong)藝。
濕法脫硫
濕法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝按照脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)機理(li)可以分為化(hua)(hua)學吸(xi)收法(fa)(fa),物理(li)吸(xi)收法(fa)(fa),物理(li)化(hua)(hua)學吸(xi)收法(fa)(fa)和濕法(fa)(fa)氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)。該方法(fa)(fa)最大(da)(da)的優點(dian)(dian)是(shi)能(neng)脫(tuo)出廢氣中絕(jue)大(da)(da)部分的硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)物,經濟適用(yong)。缺點(dian)(dian)是(shi)有些方法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率不穩定,脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)精度不高。
1、化學吸收法
化(hua)學吸(xi)收(shou)法(fa)(fa)亦(yi)稱為化(hua)學溶(rong)劑(ji)法(fa)(fa),它(ta)以堿性溶(rong)液為吸(xi)收(shou)劑(ji),與氣體中的(de)(de)酸性氣體反應(ying)來達到脫硫(liu)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。化(hua)學吸(xi)收(shou)法(fa)(fa)主要有醇胺法(fa)(fa)和熱鉀堿法(fa)(fa)。
(1)醇胺法

醇(chun)(chun)(chun)胺(an)法包括(kuo)一乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)(chun)胺(an)(MEA)、二乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)(chun)胺(an)(DEA)、二甘醇(chun)(chun)(chun)胺(an)(DGA)、二異丙醇(chun)(chun)(chun)胺(an)(DIPA)、甲基二乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)(chun)胺(an)(MDEA)法等(deng)。醇(chun)(chun)(chun)胺(an)法是常用(yong)的(de)天然氣脫(tuo)硫方法,在脫(tuo)硫的(de)同時,也可根據需要脫(tuo)除部分CO2。醇(chun)(chun)(chun)胺(an)法在山東,四川(chuan)等(deng)工廠有廣(guang)泛(fan)的(de)應用(yong)。2007年,永坪煉油廠改用(yong)醇(chun)(chun)(chun)胺(an)法脫(tuo)硫,脫(tuo)硫效果(guo)及(ji)產品質量均得到提(ti)高。
(2)熱鉀堿法

催化熱鉀堿法(fa)工(gong)藝圖(tu)
熱堿(jian)鉀(jia)(jia)(jia)法(fa)采(cai)用(yong)的(de)(de)是較高濃度的(de)(de)碳酸鉀(jia)(jia)(jia)水溶液(ye)做吸收劑(ji)(ji),可以直(zhi)接吸收煤氣中的(de)(de)硫化氫和氰化氫。該方法(fa)吸收酸氣速(su)(su)率慢(man),效率低,已逐漸(jian)被催化熱鉀(jia)(jia)(jia)堿(jian)法(fa)取代。催化熱鉀(jia)(jia)(jia)堿(jian)法(fa)就是在碳酸鉀(jia)(jia)(jia)溶液(ye)里加(jia)入一(yi)定量的(de)(de)催化劑(ji)(ji),加(jia)快反應(ying)速(su)(su)率。

真空碳酸鉀法工藝流程
真(zhen)空碳(tan)酸(suan)鉀法(fa)(fa)是(shi)利用(yong)碳(tan)酸(suan)鉀溶液(ye)直接吸(xi)(xi)收(shou)酸(suan)性氣體,脫硫(liu)裝置在(zai)粗苯回(hui)收(shou)后(hou)面,位(wei)于焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣工(gong)藝(yi)(yi)(yi)流(liu)程末端。該(gai)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)開(kai)(kai)始是(shi)由德國引(yin)進(jin)而來的,使(shi)用(yong)該(gai)方法(fa)(fa)脫硫(liu)脫氰后(hou)的酸(suan)性氣體,既(ji)可以采用(yong)克勞斯(si)法(fa)(fa)生(sheng)產(chan)元素(su)硫(liu),也可以使(shi)用(yong)接觸法(fa)(fa)生(sheng)產(chan)硫(liu)酸(suan)。之后(hou),中野(ye)焦(jiao)耐(nai)公司在(zai)吸(xi)(xi)收(shou)國內外真(zhen)空碳(tan)酸(suan)鉀先進(jin)技術及生(sheng)產(chan)實踐的基礎上,與高等院校合作開(kai)(kai)發(fa)了(le)具有自主產(chan)權(quan)的新工(gong)藝(yi)(yi)(yi),已(yi)在(zai)寶(bao)鋼股份化工(gong)公司梅山(shan)分公司,陜西(xi)焦(jiao)化,邯鄲新區焦(jiao)化廠等工(gong)廠得(de)到(dao)應(ying)用(yong)。該(gai)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)脫硫(liu)脫氰效率高,反應(ying)速率快(kuai)。
2、物理吸收法
物(wu)(wu)理吸收法(fa)是利用有(you)機溶劑(ji)在一(yi)定的壓力下進行物(wu)(wu)理吸收脫硫,然后再減壓釋放(fang)出氣(qi)體,溶劑(ji)得以再生。物(wu)(wu)理吸收法(fa)主要有(you)低溫甲醇法(fa)(Rectisol),聚乙二醇二甲醚法(fa)(NHD),碳酸丙烯酯法(fa)(Fluar)等。該方法(fa)能耗低,凈化度高(gao),適合(he)中小(xiao)型企業使用。
(1)低溫甲醇(chun)法(Rectisol)

低溫甲醇(chun)法是50年代初德國林(lin)德公(gong)(gong)司(si)(si)和(he)魯齊(qi)公(gong)(gong)司(si)(si)聯合(he)開發(fa)的一(yi)種凈化(hua)工藝。該(gai)工藝以(yi)甲醇(chun)為吸(xi)收劑(ji),在低于0℃下加壓脫(tuo)(tuo)除酸性氣體。該(gai)工藝在綜合(he)技術方(fang)面最(zui)為成熟,穩定,先(xian)進可靠的工藝,但(dan)投資較大(da)(da),適合(he)大(da)(da)型企業。河南開祥化(hua)工即(ji)使用該(gai)工藝脫(tuo)(tuo)硫(liu)脫(tuo)(tuo)碳。
(2)聚乙二醇二甲醚法(fa)(NHD)

上世紀(ji)60年代,美國(guo)Allied公(gong)司開發了一種氣(qi)體凈化工藝,命名為聚乙(yi)二醇(chun)二甲(jia)醚法(fa)(fa)(fa)。二十(shi)世紀(ji)八(ba)十(shi)年代,我國(guo)南化公(gong)司研究(jiu)院對(dui)聚乙(yi)二醇(chun)二甲(jia)醚法(fa)(fa)(fa)進行(xing)篩選(xuan),成(cheng)功選(xuan)出用(yong)于脫(tuo)出硫(liu)(liu)化氫,二氧化碳的較佳溶劑組(zu)分,命名為NHD法(fa)(fa)(fa)。該方法(fa)(fa)(fa)凈化度高,選(xuan)擇性好,無腐蝕,對(dui)設備要求少,流(liu)程短等(deng)優點。兗礦國(guo)泰化工有限公(gong)司使用(yong)NHD法(fa)(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)。
(3)碳酸(suan)丙烯酯法(Fluar)

碳(tan)酸丙(bing)烯酯(簡稱(cheng)碳(tan)丙(bing),縮寫PC)脫(tuo)(tuo)碳(tan)脫(tuo)(tuo)硫技術(shu),是利用PC這一(yi)極性(xing)(xing)有(you)機溶劑對(dui)CO2、H2S等多種酸性(xing)(xing)氣體(ti)的(de)特殊親和力,來(lai)選擇性(xing)(xing)脫(tuo)(tuo)除有(you)關氣體(ti)中的(de)酸性(xing)(xing)組份,是一(yi)種適合小型企(qi)業的(de)脫(tuo)(tuo)硫工(gong)(gong)藝。PC脫(tuo)(tuo)碳(tan)脫(tuo)(tuo)硫技術(shu)是由南(nan)化集團研究(jiu)院負責開發的(de),1977年5月該(gai)項目被列為化工(gong)(gong)部科技發展(zhan)計劃。該(gai)方法(fa)具有(you)能耗低,工(gong)(gong)藝流程(cheng)簡單,運(yun)行可(ke)靠(kao)等優(you)點。
3、物理(li)化學吸收法
(1)砜胺法

1964年,殼牌(pai)公司(si)開發(fa)(fa)開發(fa)(fa)的(de)(de)(de)Sulfinol溶(rong)劑(ji)是醇胺(an)(an)法的(de)(de)(de)一大進展(zhan),國(guo)內通常(chang)稱為(wei)砜(feng)胺(an)(an)法。砜(feng)胺(an)(an)法采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)吸(xi)收劑(ji)是具(ju)有物理(li)吸(xi)收性能的(de)(de)(de)環丁砜(feng)(40%-45%),具(ju)有化學吸(xi)收性能的(de)(de)(de)二(er)異丙醇胺(an)(an)(40%-45%)以及少量的(de)(de)(de)水(15%)組成。Sulfinol溶(rong)劑(ji)存在(zai)的(de)(de)(de)缺點的(de)(de)(de)是處(chu)理(li)重質(zhi)烴時共吸(xi)收現(xian)象嚴重,另外在(zai)某些場合Sulfinol溶(rong)劑(ji)存在(zai)降(jiang)解(jie)現(xian)象。為(wei)了(le)(le)進一步提高溶(rong)劑(ji)性能,Shell公司(si)開發(fa)(fa)采(cai)(cai)用一種橋頭胺(an)(an)來防止其降(jiang)解(jie)和共吸(xi),得到了(le)(le)很好的(de)(de)(de)效果。 川渝氣(qi)田(tian)凈化廠采(cai)(cai)用颯胺(an)(an)法脫硫工藝。
4、濕法氧化(hua)脫硫工藝(yi)
濕法氧(yang)化脫硫工藝是一系列脫硫工藝的總稱,其特征是采用(yong)堿性溶(rong)液(ye)與氣體中的酸(suan)性硫化物(wu)反應,生成(cheng)不易氣化的硫化物(wu),再將(jiang)產品進行回收利用(yong)。該(gai)工藝根據活性物(wu)質(zhi)及堿液(ye)的不同主要分為(wei)11中類(lei)型:
(1)改良ADA法

ADA法(fa)又稱為(wei)蒽醌二(er)(er)(er)磺(huang)酸(suan)鈉法(fa),在英國(guo),法(fa)國(guo),加拿大(da)等國(guo)家應(ying)用較(jiao)多(duo),也是(shi)我國(guo)采(cai)用的較(jiao)多(duo)脫硫工藝之一。母(mu)液由蒽醌二(er)(er)(er)磺(huang)酸(suan)鈉和純堿水溶液構成的一元(yuan)催化體(ti)系稱為(wei)ADA法(fa);母(mu)液由蒽醌二(er)(er)(er)磺(huang)酸(suan)鈉,五氧(yang)化二(er)(er)(er)礬(fan)和酒石(shi)酸(suan)鉀構成二(er)(er)(er)元(yuan)催化體(ti)系成為(wei)改良(liang)ADA法(fa)。該(gai)方法(fa)最大(da)的缺點是(shi)對(dui)設(she)備腐蝕嚴重,能(neng)耗(hao)高。在國(guo)內正逐(zhu)漸被其(qi)他方法(fa)取(qu)代。
(2)TH法

TH法稱為塔(ta)卡(ka)哈(ha)克斯(si)法,是日(ri)本(ben)新日(ri)鐵(tie)公司的(de)技術。該工藝(yi)以煤氣中的(de)氨及氨水(shui)蒸餾(liu)出的(de)氨為堿液,1,4-萘醌-2-磺酸鈉(na)為催化劑脫(tuo)(tuo)氰(qing),之(zhi)后脫(tuo)(tuo)硫(liu)。優點(dian)是不需要(yao)外加堿源(yuan),而且操作簡單,占地面積小。但它運行成本(ben)高,脫(tuo)(tuo)硫(liu)效(xiao)果低,催化劑需要(yao)進(jin)口,因此(ci)國內很少使用該工藝(yi)。寶鋼曾采用該工藝(yi)進(jin)行脫(tuo)(tuo)硫(liu)脫(tuo)(tuo)氰(qing)。
(3)FRC法

FRC法(fa)稱為(wei)(wei)苦味酸法(fa),是(shi)由日本大(da)阪(ban)煤氣公司(si)開發的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。該工(gong)(gong)藝(yi)(yi)以煤氣中的(de)(de)氨為(wei)(wei)堿源,苦味酸為(wei)(wei)催化(hua)劑(ji)。該工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)優點是(shi)脫(tuo)硫效率(lv)高(gao),成(cheng)本小(xiao),能避免二次污(wu)染。缺點是(shi)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流程長(chang),占地多,適合大(da)工(gong)(gong)程使(shi)用(yong)(yong)。寶鋼焦化(hua)三期工(gong)(gong)程使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)該工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。
(4)PDS法

PDS法(fa)是東(dong)北師范大學開發的一種脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工(gong)藝,于1994年應用(yong)于上海浦東(dong)煤氣廠。PDS為雙核酞菁鈷(gu)磺(huang)酸(suan)鈉催(cui)化劑,反應過程(cheng)中同時加(jia)入助(zhu)催(cui)化劑和堿性物質(zhi)。采用(yong)改良ADA法(fa)的脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)裝置只需增加(jia)一些PDS溶液(ye)滴加(jia)設備,既可改為PDS法(fa)。該(gai)工(gong)藝的主要(yao)優點是對無機硫(liu)(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率高,產品容(rong)易分離(li),但(dan)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)果不穩定,脫(tuo)(tuo)除(chu)有機硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率低。唐鋼煉焦制氣廠采用(yong)PDS脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系統(tong)去除(chu)廢(fei)氣中的硫(liu)(liu)(liu)。昆明焦化制氣廠于2004年用(yong)PDS發代替ADA法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)。
(5)HPF法

HPF法(fa)是(shi)鞍山焦(jiao)(jiao)化(hua)耐(nai)火材料設計研究院和無錫(xi)焦(jiao)(jiao)化(hua)廠聯合(he)開發(fa)的(de)高效脫硫(liu)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。HPF法(fa)是(shi)PDS法(fa)的(de)改進工(gong)(gong)藝(yi)(yi),HPF是(shi)對(dui)苯二(er)酚(fen),PDS催(cui)化(hua)劑及硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵組成的(de)復合(he)催(cui)化(hua)劑。該工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)優點是(shi)催(cui)化(hua)劑活性高,操(cao)作(zuo)簡單(dan),裝置(zhi)少,但(dan)得(de)到的(de)硫(liu)磺質量低(di),廢(fei)液對(dui)周圍(wei)環境危害(hai)大。山西美錦集團等企業均使用HPF法(fa)脫硫(liu)。
(6)888法

888脫硫(liu)(liu)催化劑(ji)(ji)是長春東(dong)獅公(gong)司(si)研究開發的(de)無毒高(gao)效,屬一(yi)元催化法脫硫(liu)(liu)催化劑(ji)(ji)產品(pin)。由(you)于其特殊的(de)化學結構,而具有(you)極強(qiang)的(de)吸氧載氧能力,催化活(huo)性(xing)強(qiang)。888脫硫(liu)(liu)催化劑(ji)(ji)的(de)主要(yao)成分是酞菁鈷磺酸銨金屬有(you)機化合物,堿源(yuan)是碳(tan)酸鈉。該工藝催化活(huo)性(xing)好,消(xiao)耗低,脫硫(liu)(liu)效率穩定(ding),適合多種(zhong)類型的(de)氣體液體脫硫(liu)(liu),現已走向國際市場。山東(dong)民生煤化有(you)限公(gong)司(si),河北遷安(an)化肥股份(fen)有(you)限公(gong)司(si)等企業均采用888法脫硫(liu)(liu)。山西海資焦(jiao)化有(you)限公(gong)司(si)于2009年用888法代替ADA法脫硫(liu)(liu)。
(7)MSQ法

MSQ法(fa)由鄭州大(da)學開(kai)發,以碳酸鈉(或氨水(shui))為堿性吸收介質,對苯二酚,水(shui)楊酸和(he)硫酸錳復(fu)配(pei)組成(cheng)復(fu)合催化劑(ji)。該(gai)方法(fa)操作彈性大(da),運(yun)行(xing)成(cheng)本低,塔阻(zu)力(li)小,但(dan)其脫(tuo)(tuo)硫效率較(jiao)低。SMQ型脫(tuo)(tuo)硫催化劑(ji)在山東,江蘇等省市均(jun)有應用。
(8)OPT法

OPT法(fa)由鞍山熱能研究院與蘇鋼焦化(hua)(hua)分(fen)廠(chang)研究而成的(de)(de)。該工(gong)藝(yi)以氨為堿源,以OP型復合(he)催化(hua)(hua)劑為脫硫(liu)催化(hua)(hua)劑以及(ji)脫硫(liu)廢液(ye)提供硫(liu)氰化(hua)(hua)銨等產(chan)品的(de)(de)一種(zhong)煤氣脫硫(liu)方法(fa)。OPT法(fa)減輕了氣體對設(she)備的(de)(de)腐蝕,降低能耗(hao),能充分(fen)利用煤氣中的(de)(de)氨,節省(sheng)資本,而且工(gong)藝(yi)流程短,脫硫(liu)效(xiao)果好,操作彈性大(da)。
(9)DDS法


DDS法是由北京大(da)學魏雄輝博士發明的(de)(de)專利技(ji)術,其創造性的(de)(de)將生物技(ji)術與(yu)濕法脫硫技(ji)術相(xiang)結(jie)合(he),解決了"絡合(he)鐵(tie)法"脫硫溶(rong)液中(zhong)絡合(he)鐵(tie)易降解且消耗高(gao)的(de)(de)問題(ti)。"鐵(tie)—堿溶(rong)液催化(hua)法氣體脫碳(tan)脫硫脫氰技(ji)術的(de)(de)簡稱",這是一種新型的(de)(de)脫硫技(ji)術。DDS溶(rong)液由DDS催化(hua)劑(附帶有(you)(you)好(hao)氧菌),DDS催化(hua)劑輔料,B型DDS催化(hua)劑輔料,活性碳(tan)酸(suan)亞鐵(tie),碳(tan)酸(suan)鈉(或(huo)碳(tan)酸(suan)鉀)和水組(zu)成。該工(gong)(gong)藝具有(you)(you)脫硫效率高(gao),能(neng)耗低(di),綜合(he)效益高(gao)等(deng)優(you)點。DDS脫硫技(ji)術以其獨特(te)的(de)(de)技(ji)術特(te)點和突(tu)出的(de)(de)脫硫能(neng)力正逐漸被廣大(da)企(qi)業(ye)所認可,并(bing)呈現出良好(hao)的(de)(de)市場前(qian)景。 山東省(sheng)墾利縣化(hua)肥(fei)廠于2000年改用DDS脫硫技(ji)術, 魯西化(hua)工(gong)(gong)集團東阿化(hua)肥(fei)廠,江蘇靈(ling)谷化(hua)工(gong)(gong)股份有(you)(you)限(xian)公(gong)司,陽煤(mei)平原化(hua)工(gong)(gong)有(you)(you)限(xian)公(gong)司,福建順(shun)昌富寶實(shi)業(ye)有(you)(you)限(xian)公(gong)司等(deng)企(qi)業(ye)均采用DDS脫硫工(gong)(gong)藝。
(10)TV法

TV法(fa)(fa)稱為栲(kao)膠法(fa)(fa),栲(kao)膠是由許多結構相似的(de)(de)酚(fen)類衍(yan)生物(wu)(wu)組(zu)成的(de)(de)復雜混合(he)物(wu)(wu),主要(yao)含有丹(dan)寧(ning)及水不溶物(wu)(wu)等。栲(kao)膠分子(zi)式為C14H10O9,是兩個沒食子(zi)酸縮合(he)的(de)(de)產物(wu)(wu)。丹(dan)寧(ning)分子(zi)中(zhong)含有的(de)(de)羥基對于金屬離子(zi)有一定的(de)(de)絡合(he)作(zuo)用,在脫硫(liu)過程中(zhong)又(you)是催(cui)化劑又(you)是絡合(he)劑,可(ke)以(yi)有效的(de)(de)防止系統(tong)中(zhong)釩(fan)的(de)(de)流失。該工藝的(de)(de)缺點是管道容(rong)易淤積硫(liu),栲(kao)膠需要(yao)預處理等缺點。山西金象煤(mei)化工有限公司(si),湖(hu)南湘氮實業(ye)有限公司(si)等采用烤膠法(fa)(fa)脫硫(liu)工藝。
(11)AS法

AS法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)氰工藝是20世紀80年代由(you)德國引進(jin)的(de)先進(jin)脫(tuo)硫(liu)技術(shu)。被我國各(ge)大焦(jiao)化廠普遍采用(yong).推動了我國煤氣(qi)脫(tuo)硫(liu)技術(shu)的(de)進(jin)步。AS法(fa)(fa)容易出現(xian)的(de)問(wen)題是換熱(re)器容易堵(du)塞,氨水系統易腐蝕等缺點(dian)。現(xian)今,應用(yong)最多(duo)的(de)AS法(fa)(fa)與烤(kao)膠法(fa)(fa),克(ke)勞(lao)斯裝置等技術(shu)的(de)組合(he)應用(yong)。首(shou)鋼,石家莊焦(jiao)化集團等采用(yong)AS脫(tuo)硫(liu)工藝。
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