粗煤氣分離ppt課件

1、第四章 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的 回收與精制1內(nèi)容介紹4.1 概述概述4.2 粗煤氣的分離（粗煤氣的分離（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）4.3 氨和吡啶的回收（氨和吡啶的回收（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）4.4粗苯回收（粗苯回收（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）4.5 粗苯精制（粗苯精制（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）5.9 煤氣的凈化（脫硫）（煤氣的凈化（脫硫）（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）4.64.9 焦油及瀝青利用與加工（焦油及瀝青利用與加工（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）24.2.1粗煤氣初步冷卻粗煤氣初步冷卻粗煤氣初步冷卻的意義粗煤氣初步冷卻的意義回收煤氣中的化學(xué)產(chǎn)品多用回收煤氣中的化學(xué)產(chǎn)品多用吸收法吸收法，在約，在約30低溫下吸收是有低溫下吸收是有利的（自焦?fàn)t出來的粗煤氣溫度利的（自

2、焦?fàn)t出來的粗煤氣溫度650800）。）。含大量水汽的高溫含大量水汽的高溫氣體體積大，管徑增大氣體體積大，管徑增大，鼓風(fēng)機(jī)的負(fù)荷及能鼓風(fēng)機(jī)的負(fù)荷及能量消耗增加量消耗增加。高溫氣體在管道內(nèi)輸送是。高溫氣體在管道內(nèi)輸送是危險(xiǎn)危險(xiǎn)的，也不允許其進(jìn)的，也不允許其進(jìn)入煤氣鼓風(fēng)機(jī)。入煤氣鼓風(fēng)機(jī)。煤氣冷卻可減少對設(shè)備和管路的煤氣冷卻可減少對設(shè)備和管路的堵塞和腐蝕堵塞和腐蝕。4.2 粗煤氣分離粗煤氣分離3循環(huán)氨水泵油水澄清槽電捕焦油器鼓風(fēng)機(jī)初冷器氣液分離器集氣管橋管焦?fàn)t儲槽儲槽+101525358085650800冷凝氨水焦油渣過剩氨水去焦油加工水水煤氣圖4-3初步冷卻工藝流程7075循環(huán)氨水過剩氨水初步冷卻工

3、藝流程初步冷卻工藝流程簡述流程簡述流程4流程中煤氣變化流程中煤氣變化 溫度變化：溫度變化： 焦?fàn)t來粗煤氣：焦?fàn)t來粗煤氣：650800 集氣管后：集氣管后：8085 初冷器后：初冷器后：2535 鼓風(fēng)機(jī)后：升溫鼓風(fēng)機(jī)后：升溫+1015容積質(zhì)量變化：容積質(zhì)量變化： 初冷器后粗煤氣質(zhì)量減少了初冷器后粗煤氣質(zhì)量減少了23； 初冷器后粗煤氣容積少了初冷器后粗煤氣容積少了3 5.4.2.1 粗煤氣初步冷卻粗煤氣初步冷卻5流程中的氨水流程中的氨水A 兩部分氨水兩部分氨水 循環(huán)氨水：循環(huán)氨水：集氣管噴灑用的循環(huán)氨水（有集氣管噴灑用的循環(huán)氨水（有70%80%為難水為難水解的氯化銨稱解的氯化銨稱固定氨固定氨） 冷

4、凝氨水：冷凝氨水：初冷器冷凝氨水（有初冷器冷凝氨水（有80%90%為易水解的碳酸為易水解的碳酸氫銨等稱氫銨等稱揮發(fā)氨揮發(fā)氨）B 防止循環(huán)氨水中的固定銨的積累防止循環(huán)氨水中的固定銨的積累 為了為了防止循環(huán)氨水中的氯化銨的積累防止循環(huán)氨水中的氯化銨的積累，部分氨水外排入剩余，部分氨水外排入剩余氨水中，并補(bǔ)充一部分冷凝氨水入循環(huán)氨水。氨水中，并補(bǔ)充一部分冷凝氨水入循環(huán)氨水。4.2.1 粗煤氣初步冷卻粗煤氣初步冷卻6C 橋管和集氣管噴灑過量氨水的作用橋管和集氣管噴灑過量氨水的作用 出爐粗煤氣溫度較高（噴灑冷水不可）；出爐粗煤氣溫度較高（噴灑冷水不可）； 使集氣管中的重質(zhì)焦油能與氨水一起流動，便于送到回

5、收車間。使集氣管中的重質(zhì)焦油能與氨水一起流動，便于送到回收車間。煤氣初冷方法及設(shè)備煤氣初冷方法及設(shè)備間接冷卻間接冷卻 a 冷卻設(shè)備：冷卻設(shè)備： 管殼式換熱器：管殼式換熱器：管間走煤氣，管內(nèi)走冷卻水。管間走煤氣，管內(nèi)走冷卻水。 分分立管式和橫管式立管式和橫管式（傳熱系數(shù)大，水流速大，冷凝液膜流動條件適（傳熱系數(shù)大，水流速大，冷凝液膜流動條件適宜）宜） 缺點(diǎn)：耗用金屬量大，須除管內(nèi)水垢，管外壁焦油和萘的沉積物。缺點(diǎn)：耗用金屬量大，須除管內(nèi)水垢，管外壁焦油和萘的沉積物。4.2.1 粗煤氣初步冷卻粗煤氣初步冷卻7為何用氨水噴灑冷卻煤氣而不用水？冷水升溫的顯熱小于其蒸發(fā)的潛熱，氨水吸熱比水多，強(qiáng)化煤冷水

6、升溫的顯熱小于其蒸發(fā)的潛熱，氨水吸熱比水多，強(qiáng)化煤氣冷卻效果氣冷卻效果循環(huán)氨水的壓力較低，循環(huán)氨水的壓力較低，噴灑在橋管處形成負(fù)壓，使粗煤氣導(dǎo)入噴灑在橋管處形成負(fù)壓，使粗煤氣導(dǎo)入集氣管集氣管氨水是弱堿的，能中和焦油酸，保護(hù)管道的作用。氨水是弱堿的，能中和焦油酸，保護(hù)管道的作用。氨水有潤滑性，便于焦油流動，防止煤氣冷卻過程中煤粉、焦氨水有潤滑性，便于焦油流動，防止煤氣冷卻過程中煤粉、焦粒、煤焦油混合形成的渣積累而堵塞煤氣管道粒、煤焦油混合形成的渣積累而堵塞煤氣管道氨水可循環(huán)使用，減少廢水量氨水可循環(huán)使用，減少廢水量不用水噴灑的其它原因：不用水噴灑的其它原因：冷水中的礦物質(zhì)增加瀝青中的灰分冷水中的

7、礦物質(zhì)增加瀝青中的灰分冷水溫度低，使集氣管底部劇烈冷卻，冷卻下來的焦油黏度大，冷水溫度低，使集氣管底部劇烈冷卻，冷卻下來的焦油黏度大，容易堵塞管道。容易堵塞管道。8意義意義 理由理由 循環(huán)氨水中不應(yīng)有焦油和固體顆粒，否則堵塞噴嘴。循環(huán)氨水中不應(yīng)有焦油和固體顆粒，否則堵塞噴嘴。 焦油精制加工若有水存在，將增大耗熱量和冷卻水用量，增大設(shè)備容焦油精制加工若有水存在，將增大耗熱量和冷卻水用量，增大設(shè)備容積、阻力。積、阻力。焦油中固體顆粒，破壞瀝青質(zhì)量，焦油渣沉積影響設(shè)備操作。焦油中固體顆粒，破壞瀝青質(zhì)量，焦油渣沉積影響設(shè)備操作。氨水、焦油、油渣分離困難氨水、焦油、油渣分離困難 焦油黏度大，難以沉淀分離

8、焦油黏度大，難以沉淀分離 焦油中極性化合物，使多環(huán)芳香化合物易與水形成乳化液焦油中極性化合物，使多環(huán)芳香化合物易與水形成乳化液 焦油渣密度與焦油密度相近難以沉淀分離焦油渣密度與焦油密度相近難以沉淀分離4.2.2 焦油和氨水的分離焦油和氨水的分離9氨水、焦油、油渣分離方法氨水、焦油、油渣分離方法4.2.2 焦油和氨水的分離焦油和氨水的分離加壓沉降分離：加壓沉降分離：120140，水分蒸發(fā)掉，降低焦油的黏度，沉降分離效果提高，水分蒸發(fā)掉，降低焦油的黏度，沉降分離效果提高離心分離再用氨水洗：離心分離再用氨水洗：離心分離改善焦油和油渣的分離。離心分離改善焦油和油渣的分離。用氨水洗滌焦油可改善焦油與焦油

9、渣的分離用氨水洗滌焦油可改善焦油與焦油渣的分離10鼓風(fēng)機(jī)作用鼓風(fēng)機(jī)作用 為了克服煤氣的輸送阻力及保持送出煤氣有足夠壓力為了克服煤氣的輸送阻力及保持送出煤氣有足夠壓力操作與維護(hù)操作與維護(hù) 較低溫度較低溫度 及時(shí)排出機(jī)下冷凝液及時(shí)排出機(jī)下冷凝液 及時(shí)用蒸汽吹掃冷凝液排出管及時(shí)用蒸汽吹掃冷凝液排出管4.2.3 煤氣輸送煤氣輸送總壓頭：現(xiàn)代使用的鼓風(fēng)機(jī)總壓頭為總壓頭：現(xiàn)代使用的鼓風(fēng)機(jī)總壓頭為3036kPa，機(jī)前最大負(fù)壓，機(jī)前最大負(fù)壓-5-4kPa，機(jī)后壓力，機(jī)后壓力2030kPa。種類：離心式（大廠），羅茨風(fēng)機(jī)（小廠）種類：離心式（大廠），羅茨風(fēng)機(jī)（小廠）1112134.2.4 煤氣脫焦油霧意義意義

10、硫銨工序：形成酸性焦油使母液起泡，污染設(shè)備和溶液。硫銨工序：形成酸性焦油使母液起泡，污染設(shè)備和溶液。 對洗苯：使洗液焦油的質(zhì)量變壞。對洗苯：使洗液焦油的質(zhì)量變壞。 對脫硫：焦油霧使脫硫率變小。對脫硫：焦油霧使脫硫率變小。電捕焦油器電捕焦油器A 原理原理 管子中心為負(fù)極，管壁則取為正極（內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)離子），焦油霧經(jīng)過管子中心為負(fù)極，管壁則取為正極（內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)離子），焦油霧經(jīng)過管子的電場時(shí)變成帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，沉積在管壁而被捕集，并匯流到管子的電場時(shí)變成帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，沉積在管壁而被捕集，并匯流到下部導(dǎo)出。下部導(dǎo)出。14B B 流程中位置流程中位置 鼓風(fēng)機(jī)前：鼓風(fēng)機(jī)前：煤氣溫度低，利于焦煤氣溫度低，利

11、于焦油、萘晶粒析出；但機(jī)前為負(fù)壓，油、萘晶粒析出；但機(jī)前為負(fù)壓，絕緣子絕緣子處易著火。處易著火。 鼓風(fēng)機(jī)后：鼓風(fēng)機(jī)后：較安全，焦油霧少于較安全，焦油霧少于機(jī)前，焦油霧滴也大于機(jī)前機(jī)前，焦油霧滴也大于機(jī)前154.2.5 煤氣除萘意義意義 萘：易結(jié)晶，堵塞管路和設(shè)備萘：易結(jié)晶，堵塞管路和設(shè)備除萘方法除萘方法 冷卻沖洗法（粗苯回收煤氣最終冷卻和除萘工段）冷卻沖洗法（粗苯回收煤氣最終冷卻和除萘工段） 油吸收法：洗油、油吸收法：洗油、焦油焦油、蒽油、輕柴油、蒽油、輕柴油(P115)(P115)165.9 煤氣的凈化-脫硫 煤氣中煤氣中H2S的來源及脫硫必要性的來源及脫硫必要性 1、煤氣中、煤氣中H2S的

12、形成：的形成：在煉焦過程中，配合煤中的大部分的在煉焦過程中，配合煤中的大部分的S以無機(jī)鹽以無機(jī)鹽的形式隨焦炭帶走，少部分在高溫下主要形成的形式隨焦炭帶走，少部分在高溫下主要形成無機(jī)物的無機(jī)物的H2S和少量和少量有機(jī)有機(jī)硫化物（硫化物（CS2、COS、C2H5SH和噻吩等）和噻吩等）。有機(jī)硫化物在較高溫度下有機(jī)硫化物在較高溫度下繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，幾乎全部轉(zhuǎn)化為繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，幾乎全部轉(zhuǎn)化為H2S，煤氣中煤氣中H2S所含硫約占煤氣中總所含硫約占煤氣中總S量的量的90以上。以上。 2、煤氣中、煤氣中H2S的含量：的含量：焦?fàn)t煤氣中焦?fàn)t煤氣中H2S的含量主要取決于煉焦入爐煤的含量主要取決于煉焦入爐煤中的有機(jī)

13、硫含量。入爐煤含硫一般為中的有機(jī)硫含量。入爐煤含硫一般為0.51.2，其中，其中10-20%轉(zhuǎn)入焦?fàn)t轉(zhuǎn)入焦?fàn)t煤氣中。入爐煤揮發(fā)分和煉焦溫度愈高，轉(zhuǎn)入焦?fàn)t煤氣中的煤氣中。入爐煤揮發(fā)分和煉焦溫度愈高，轉(zhuǎn)入焦?fàn)t煤氣中的H2S就愈多。就愈多。焦?fàn)t煤氣中含焦?fàn)t煤氣中含H2S一般為一般為312g/m3。17 3、煤氣、煤氣H2S的危害性：的危害性：焦?fàn)t煤氣中焦?fàn)t煤氣中H2S嚴(yán)重腐蝕化產(chǎn)回收設(shè)備及煤嚴(yán)重腐蝕化產(chǎn)回收設(shè)備及煤氣儲存輸送設(shè)施，污染廠區(qū)環(huán)境。氣儲存輸送設(shè)施，污染廠區(qū)環(huán)境。用作煉鋼、軋鋼等工業(yè)熱源，用作煉鋼、軋鋼等工業(yè)熱源，煤氣中煤氣中H2S會降低鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量，腐蝕加熱設(shè)備。用作城市燃?xì)猓瑫档弯?/p>

14、材產(chǎn)品的質(zhì)量，腐蝕加熱設(shè)備。用作城市燃?xì)猓?H2S及燃燒生產(chǎn)的及燃燒生產(chǎn)的SO2、HCN及其燃燒生成的及其燃燒生成的NxOy均有毒，會嚴(yán)重均有毒，會嚴(yán)重影響環(huán)境衛(wèi)生、人們身體健康。影響環(huán)境衛(wèi)生、人們身體健康。 4、不同用戶對煤氣、不同用戶對煤氣H2S含量的要求：含量的要求：冶煉常規(guī)優(yōu)質(zhì)鋼時(shí)，允許含冶煉常規(guī)優(yōu)質(zhì)鋼時(shí)，允許含量為量為1-2g/m3 ；冶煉一般鋼時(shí)允許含量為冶煉一般鋼時(shí)允許含量為2-3g/m3 ；薄板允許含量薄板允許含量為為0.1g/m3。供化學(xué)合成時(shí)，允許含量為供化學(xué)合成時(shí)，允許含量為1-2mg/m3。供城市燃?xì)庥霉┏鞘腥細(xì)庥脮r(shí)，含量應(yīng)低于時(shí)，含量應(yīng)低于20mg/m3。 5、國家發(fā)

15、改委國家發(fā)改委2005年頒布實(shí)施的最新焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件規(guī)定：焦年頒布實(shí)施的最新焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件規(guī)定：焦?fàn)t煤氣爐煤氣H2S含量低于含量低于200mg/m3，因此新建焦化廠煤氣凈化工藝必須因此新建焦化廠煤氣凈化工藝必須配備脫硫工藝。配備脫硫工藝。18干法脫硫干法脫硫劑按其性質(zhì)可分為三種類型：干法脫硫劑按其性質(zhì)可分為三種類型：加氫轉(zhuǎn)化催化劑：加氫轉(zhuǎn)化催化劑：Co-Mo系，系，Ni-Mo系，系，Ni-Co-Mo系，系，F(xiàn)e-Mo系系（有機(jī)硫化物，尤其是噻吩類有機(jī)硫化物，羰基硫）（有機(jī)硫化物，尤其是噻吩類有機(jī)硫化物，羰基硫）吸收型或轉(zhuǎn)化吸收型：吸收型或轉(zhuǎn)化吸收型：氧化鋅（硫化氫和除噻吩類以外的有機(jī)硫氧化

16、鋅（硫化氫和除噻吩類以外的有機(jī)硫化物，在氨廠和制氫裝置中廣泛使用），氧化鐵，氧化錳等化物，在氨廠和制氫裝置中廣泛使用），氧化鐵，氧化錳等吸附型：吸附型：活性炭、分子篩活性炭、分子篩19 干法脫硫原理干法脫硫原理 國內(nèi)焦化廠基本采用國內(nèi)焦化廠基本采用氫氧化鐵法氫氧化鐵法進(jìn)行焦?fàn)t煤氣的干法脫硫。進(jìn)行焦?fàn)t煤氣的干法脫硫。 其脫硫原理為：其脫硫原理為： 將焦?fàn)t煤氣通過含有將焦?fàn)t煤氣通過含有氫氧化鐵氫氧化鐵的脫硫劑，使硫化氫與脫硫劑中的脫硫劑，使硫化氫與脫硫劑中的有效成分的有效成分Fe(OH)3反應(yīng)生成反應(yīng)生成Fe2S3或或FeS。當(dāng)含硫量達(dá)到一定程度當(dāng)含硫量達(dá)到一定程度后，使脫硫劑與空氣接觸，在有水存

17、在下，空氣中的氧將鐵的硫化后，使脫硫劑與空氣接觸，在有水存在下，空氣中的氧將鐵的硫化物氧化使之又轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵，脫硫劑得到再生，再重復(fù)使用。當(dāng)物氧化使之又轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵，脫硫劑得到再生，再重復(fù)使用。當(dāng)煤氣中含氧時(shí)，則使脫硫劑的脫硫和再生同時(shí)進(jìn)行。煤氣中含氧時(shí)，則使脫硫劑的脫硫和再生同時(shí)進(jìn)行。一 干法脫硫20 在堿性脫硫劑中，硫化氫與活性組分發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)，即脫硫在堿性脫硫劑中，硫化氫與活性組分發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)，即脫硫反應(yīng)：反應(yīng)： 2Fe(OH)3+3H2S Fe2S3+6H2O Fe2S3 2FeS+S Fe(OH)2+H2S FeS+2H2O 當(dāng)有足夠的水分時(shí)，脫硫劑的再生是用空氣中的當(dāng)有

18、足夠的水分時(shí)，脫硫劑的再生是用空氣中的氧氧氧化脫硫所生氧化脫硫所生成的硫化鐵，發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)，即再生反應(yīng)：成的硫化鐵，發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)，即再生反應(yīng)： 2Fe2S3+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+6S 4FeS+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+4S干法脫硫21 脫硫劑經(jīng)過反復(fù)的脫硫和再生使用后，在脫硫劑中硫磺聚積，脫硫劑經(jīng)過反復(fù)的脫硫和再生使用后，在脫硫劑中硫磺聚積，并逐步包住氫氧化鐵活性微粒，致使其脫硫能力逐漸降低。并逐步包住氫氧化鐵活性微粒，致使其脫硫能力逐漸降低。 因此，因此，當(dāng)脫硫劑上積有當(dāng)脫硫劑上積有3040(按質(zhì)量計(jì)按質(zhì)量計(jì))的硫磺時(shí)，需更的硫磺時(shí)，需更換新的脫硫劑。換新

19、的脫硫劑。干法脫硫222324煤氣中微量硫和有機(jī)硫的脫除，以煤氣中微量硫和有機(jī)硫的脫除，以固體干法固體干法為主，干法脫硫廣泛為主，干法脫硫廣泛用作精細(xì)脫硫，如大型合成氨廠，廣泛應(yīng)用活性炭、氧化鋅、鈷用作精細(xì)脫硫，如大型合成氨廠，廣泛應(yīng)用活性炭、氧化鋅、鈷-鉬催化劑等方法，使總硫含量降至鉬催化劑等方法，使總硫含量降至1ppm以下。以下。含有少量含有少量H2S及及RSH的原料氣，可單用的原料氣，可單用ZnO脫除即可；脫除即可；含硫較高的原料氣，用活性炭和含硫較高的原料氣，用活性炭和ZnO脫除即可；脫除即可；如如COS較多，應(yīng)先將較多，應(yīng)先將COS進(jìn)行水解，再用進(jìn)行水解，再用ZnO或活性炭脫除，或活

20、性炭脫除， 也可在脫除也可在脫除COS前先用氧化鐵脫除部分硫化物；前先用氧化鐵脫除部分硫化物；含有少量的噻吩和硫醇，可直接用分子篩脫除；含有少量的噻吩和硫醇，可直接用分子篩脫除；含有硫醚和噻吩時(shí)先用加氫轉(zhuǎn)化催化劑，再用氧化鋅吸收；含有硫醚和噻吩時(shí)先用加氫轉(zhuǎn)化催化劑，再用氧化鋅吸收；對于高溫下煤氣的脫硫，需采用對于高溫下煤氣的脫硫，需采用ZnFe2O4類復(fù)合金屬氧化物或類復(fù)合金屬氧化物或白云石系列等；白云石系列等；干法脫硫方法選擇25濕法脫硫濕法濕法脫硫按溶液的吸收和再生性質(zhì)可分為：脫硫按溶液的吸收和再生性質(zhì)可分為：濕式氧化法：濕式氧化法：借助于吸收溶液中載氧體的催化作用，將吸收的借助于吸收溶液

21、中載氧體的催化作用，將吸收的H2S氧化氧化稱為硫磺，再使吸收液獲得再生。稱為硫磺，再使吸收液獲得再生。改良改良ADA法法、栲膠法、氨水催化法、栲膠法、氨水催化法、PDS法及絡(luò)合鐵法法及絡(luò)合鐵法化學(xué)吸收法：化學(xué)吸收法：以弱堿性溶液為吸收劑，與以弱堿性溶液為吸收劑，與H2S進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成有機(jī)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成有機(jī)化合物，當(dāng)吸收富液溫度升高，壓力降低時(shí)，該化合物即分解放出化合物，當(dāng)吸收富液溫度升高，壓力降低時(shí)，該化合物即分解放出H2S。烷基醇胺法、堿性鹽溶液法；烷基醇胺法、堿性鹽溶液法；物理吸收法：物理吸收法：用有機(jī)溶劑做吸收劑，當(dāng)吸收富液壓力降低時(shí)，則放出用有機(jī)溶劑做吸收劑，當(dāng)吸收富液壓力降低

22、時(shí)，則放出H2S。低溫甲醇法低溫甲醇法、聚乙醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法、加壓水洗法、聚乙醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法、加壓水洗法物理物理-化學(xué)吸收法：化學(xué)吸收法：吸收液由物理溶劑和化學(xué)溶劑組成，物理吸收和化吸收液由物理溶劑和化學(xué)溶劑組成，物理吸收和化學(xué)吸收同時(shí)進(jìn)行。學(xué)吸收同時(shí)進(jìn)行。環(huán)丁砜法、常溫甲醇法環(huán)丁砜法、常溫甲醇法26二 濕法脫硫-改良A.D.A法蒽醌二磺酸法（改良蒽醌二磺酸法（改良A.D.A法）法）1、原理闡述、原理闡述蒽醌二磺酸法蒽醌二磺酸法 是以是以蒽醌二磺酸蒽醌二磺酸（ADA法）為催化劑、法）為催化劑、碳酸鈉碳酸鈉溶溶液為吸收液的脫硫方法，簡稱液為吸收液的脫硫方法，簡稱ADA法。法。為

23、了提高脫硫效率，在為了提高脫硫效率，在ADA法溶液中添加適量的法溶液中添加適量的偏釩酸鈉偏釩酸鈉（NaVO3）和和酒石酸鉀鈉酒石酸鉀鈉（NaKC4H4O6）作為吸收液進(jìn)行脫硫作為吸收液進(jìn)行脫硫脫氰，稱為改良脫氰，稱為改良ADA法。法。27濕法脫硫-改良A.D.A法1、原理闡述、原理闡述A、H2S的吸收反應(yīng)：的吸收反應(yīng)：稀堿液在稀堿液在pH為為8.59.5范圍內(nèi)吸收煤氣中的范圍內(nèi)吸收煤氣中的H2S: Na2CO3+H2SNaHS+NaHCO3在稀堿液中，硫氫化鈉與在稀堿液中，硫氫化鈉與偏釩酸鈉偏釩酸鈉反應(yīng)生成還原性的反應(yīng)生成還原性的焦釩酸鈉焦釩酸鈉并并析出元素硫：析出元素硫： 2NaHS4NaV

24、O3H2ONa2V4O9+4NaOH2S NaHCO3NaOHNa2CO3H2O28B、催化劑的氧化還原反應(yīng)：催化劑的氧化還原反應(yīng)：Na2V4O9被被ADA氧化成偏釩酸鈉：氧化成偏釩酸鈉： Na2V4O92ADA（氧化態(tài)）氧化態(tài)）2NaOHH2O4NaVO3+2ADA（還原態(tài)）還原態(tài)）ADA（還原態(tài)）在再生塔還原態(tài)）在再生塔（槽）內(nèi)被通入的空氣氧化，再生恢（槽）內(nèi)被通入的空氣氧化，再生恢復(fù)為原來的氧化態(tài)的復(fù)為原來的氧化態(tài)的ADA： 2ADA（還原態(tài)）還原態(tài)）O22ADA（氧化態(tài)）氧化態(tài)）濕法脫硫濕法脫硫-改良改良A.D.A法法29濕法脫硫-改良A.D.A法C、主要副反應(yīng)主要副反應(yīng)煤氣中含有的少

25、量煤氣中含有的少量HCN，和，和O2與堿溶液反應(yīng)與堿溶液反應(yīng) Na2CO32HCN2NaCNH2O+CO2 NaCNSNaCNS 2NaHS2O22Na2S2O3+H2O部分部分Na2S2O3被氧化成被氧化成 Na2SO4 2Na2S2O3+O22Na2SO4+2S另外，在反應(yīng)過程中還會形成一種釩另外，在反應(yīng)過程中還會形成一種釩氧氧硫的黑色絡(luò)合物沉硫的黑色絡(luò)合物沉淀，加入少量的酒石酸鉀鈉，淀，加入少量的酒石酸鉀鈉，就是防止生成這種沉淀，從而減就是防止生成這種沉淀，從而減少釩的消耗。少釩的消耗。30濕法脫硫-改良A.D.A法2、工藝流程（、工藝流程（ADA法的工藝流程與砷堿法相似）法的工藝流程與

26、砷堿法相似）吸收過程：吸收過程：焦?fàn)t煤氣進(jìn)入脫硫塔下部，從塔頂噴焦?fàn)t煤氣進(jìn)入脫硫塔下部，從塔頂噴灑的吸收液逆流接觸，脫除硫化氫和氰化氫后的煤灑的吸收液逆流接觸，脫除硫化氫和氰化氫后的煤氣，從塔頂經(jīng)液沫分離器排出。氣，從塔頂經(jīng)液沫分離器排出。再生過程：再生過程：脫硫液從塔底經(jīng)液封槽進(jìn)入循環(huán)槽，脫硫液從塔底經(jīng)液封槽進(jìn)入循環(huán)槽，用泵送經(jīng)加熱器而進(jìn)入再生塔下部，與送入的壓縮用泵送經(jīng)加熱器而進(jìn)入再生塔下部，與送入的壓縮空氣并流上升。脫硫液被空氣氧化再生后，經(jīng)液位空氣并流上升。脫硫液被空氣氧化再生后，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器送入脫硫塔循環(huán)使用。調(diào)節(jié)器送入脫硫塔循環(huán)使用。硫析出過程：硫析出過程：硫泡沫從再生塔頂部流入硫

27、泡沫槽，硫泡沫從再生塔頂部流入硫泡沫槽，經(jīng)真空過濾器過濾得到硫餅，硫餅再經(jīng)熔硫釜制成經(jīng)真空過濾器過濾得到硫餅，硫餅再經(jīng)熔硫釜制成熔融硫。熔融硫。廢液排放：廢液排放：一部分脫硫液經(jīng)放液器排往廢液一部分脫硫液經(jīng)放液器排往廢液 處處理裝置制得硫氰酸鈉和粗硫代硫酸鈉，提取產(chǎn)品后理裝置制得硫氰酸鈉和粗硫代硫酸鈉，提取產(chǎn)品后的廢液送回循環(huán)槽。的廢液送回循環(huán)槽。31濕法脫硫-改良A.D.A法3、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)A、脫硫廢液難處理：脫硫廢液難處理：國內(nèi)工業(yè)化裝置采用的是提鹽工藝，但流程國內(nèi)工業(yè)化裝置采用的是提鹽工藝，但流程長、操作復(fù)雜、能耗高、操作環(huán)境惡劣、勞動強(qiáng)度大、所得鹽長、操作復(fù)雜、能耗高、操作環(huán)境惡劣、勞動

28、強(qiáng)度大、所得鹽類產(chǎn)品如類產(chǎn)品如硫氰酸鈉、硫代硫酸鈉硫氰酸鈉、硫代硫酸鈉品位不高，經(jīng)濟(jì)效益差。品位不高，經(jīng)濟(jì)效益差。B、硫磺產(chǎn)品效益差：硫磺產(chǎn)品效益差：收率低、純度不高。收率低、純度不高。C、運(yùn)行成本高：運(yùn)行成本高：為保證脫硫需外加堿（為保證脫硫需外加堿（Na2CO3），），堿耗大。堿耗大。（現(xiàn)在普遍使用的（現(xiàn)在普遍使用的PDS濕式氧化法原理濕式氧化法原理與改良與改良ADA法原理基本法原理基本相似，是用相似，是用PDS代替代替ADA、NaVO3為催化劑。）為催化劑。） 32濕法脫硫-改良A.D.A法4、改良、改良A.D.A法的優(yōu)點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)脫硫和脫氰效率均很高，脫硫效率可達(dá)脫硫和脫氰效率均很高，脫

29、硫效率可達(dá)99%以上。以上。近年，因天然氣、液化氣等清潔燃料作為民用燃?xì)庋该桶l(fā)展，近年，因天然氣、液化氣等清潔燃料作為民用燃?xì)庋该桶l(fā)展，以煤制氣作為城市民用煤氣氣源廠已逐年減少，再加上新的脫以煤制氣作為城市民用煤氣氣源廠已逐年減少，再加上新的脫硫技術(shù)的開發(fā)和推廣使用，硫技術(shù)的開發(fā)和推廣使用，改良改良ADA脫硫工藝近些年已較少被脫硫工藝近些年已較少被采用了采用了。33濕法脫硫-萘醌法它包括它包括濕法脫硫濕法脫硫（Takahax塔克哈克斯法）及塔克哈克斯法）及脫硫廢液處理脫硫廢液處理（Hirohax濕式氧化法）兩部分組成。濕式氧化法）兩部分組成。A 原理原理脫硫液：脫硫液： 為含有為含有1,4-萘

30、醌萘醌-2-磺酸銨磺酸銨（用作催化劑，（用作催化劑，NQ）的堿性溶液，）的堿性溶液，堿源為煤氣中氨堿源為煤氣中氨，即用，即用氨水吸收硫化氫和氰化氫氨水吸收硫化氫和氰化氫。34濕法脫硫-萘醌法氨的溶解：氨的溶解： NH3+H2O NH4OH氨水吸收氨水吸收H2S和和HCN：在脫硫塔進(jìn)行的反應(yīng)為：在脫硫塔進(jìn)行的反應(yīng)為 NH4OH+H2SNH4HS+H2O NH4OH+HCNNH4CN+H2ONQ 作用下析出硫：作用下析出硫：NH4HS+ NQ（氧化態(tài)氧化態(tài)） +H2ONH4OH+S+ NQ（還原態(tài)還原態(tài)）NQ 和和NH4OH的再生：在再生塔吹入空氣，在催化劑（的再生：在再生塔吹入空氣，在催化劑（N

31、Q）作用下氧）作用下氧化再生，這時(shí)發(fā)生反應(yīng)為化再生，這時(shí)發(fā)生反應(yīng)為NH4HS0.5O2 NH4OHSNQ（還原態(tài)還原態(tài)）+0.5O2 NQ（氧化態(tài)氧化態(tài)）+H2O35濕法脫硫-萘醌法副反應(yīng)：副反應(yīng)： NH4HS+ 2O2 （NH4）2S2O3 NH4HS + 2O2 NH4OH （NH4）2SO4 +H2O在循環(huán)過程中，吸收液逐漸累積了在循環(huán)過程中，吸收液逐漸累積了硫磺、硫氰酸按、硫代硫酸鈉、硫磺、硫氰酸按、硫代硫酸鈉、硫酸銨硫酸銨等，為保持這些物質(zhì)濃度一定，需提取部分吸收液作為脫等，為保持這些物質(zhì)濃度一定，需提取部分吸收液作為脫硫廢液送往硫廢液送往廢液處理裝置廢液處理裝置。36B 萘醌法流程

32、萘醌法流程濕法脫硫-萘醌法3738濕法脫硫-萘醌法中間煤氣冷卻器由中間煤氣冷卻器由預(yù)冷段、洗萘段和終冷段預(yù)冷段、洗萘段和終冷段三段空噴塔構(gòu)成，三段空噴塔構(gòu)成，煤氣在預(yù)冷段冷到煤氣在預(yù)冷段冷到38后在中段用洗油洗萘，確保在終冷時(shí)無后在中段用洗油洗萘，確保在終冷時(shí)無萘析出，煤氣在終冷段被冷到萘析出，煤氣在終冷段被冷到36。脫硫塔把煤氣中。脫硫塔把煤氣中H2S、HCN和和NH3吸收下來，在再生塔硫氫根離子被氧化成硫磺和銨吸收下來，在再生塔硫氫根離子被氧化成硫磺和銨鹽。經(jīng)過再生的溶液從再生塔頂自流入脫硫塔循環(huán)使用。鹽。經(jīng)過再生的溶液從再生塔頂自流入脫硫塔循環(huán)使用。為了降低脫硫吸收液中硫化物與氰化物含量

33、，從循環(huán)液中為了降低脫硫吸收液中硫化物與氰化物含量，從循環(huán)液中取出一部分進(jìn)行廢液處理。上海寶鋼采用濕式氧化法取出一部分進(jìn)行廢液處理。上海寶鋼采用濕式氧化法（Hirohax），在反應(yīng)器壓力），在反應(yīng)器壓力7.5MPa和溫度和溫度275條件下，使條件下，使脫硫液中硫化物，含氰化物及懸浮硫等完全氧化轉(zhuǎn)化成硫銨母脫硫液中硫化物，含氰化物及懸浮硫等完全氧化轉(zhuǎn)化成硫銨母液，作為硫銨工段的原料。不存在二次污染。液，作為硫銨工段的原料。不存在二次污染。3940濕法脫硫-萘醌法（TAKAHAX）C 特點(diǎn)特點(diǎn) 本方法利用煤氣中的本方法利用煤氣中的H2S、HCN和和NH3互為吸收劑而共同除去?；槲談┒餐?。

34、制取硫銨利用了煤氣中的硫，可使硫銨工段耗酸降低制取硫銨利用了煤氣中的硫，可使硫銨工段耗酸降低60左右。左右。此法使煤氣中此法使煤氣中HCN也變成銨也變成銨（即可自給吸氨所需的大部分硫酸，即可自給吸氨所需的大部分硫酸，又能使硫酸銨增產(chǎn)又能使硫酸銨增產(chǎn)）。）。過程中不外排燃燒廢氣和有害廢液，也無二次污染。過程中不外排燃燒廢氣和有害廢液，也無二次污染。但此法也存在脫硫循環(huán)液量大，廢液處理需采用高溫高壓設(shè)備但此法也存在脫硫循環(huán)液量大，廢液處理需采用高溫高壓設(shè)備（使用襯鈦材的復(fù)合材料），耗電量大等缺點(diǎn)。當(dāng)然它仍然是（使用襯鈦材的復(fù)合材料），耗電量大等缺點(diǎn)。當(dāng)然它仍然是濕法脫硫和廢液處理的最好方法之一。濕

35、法脫硫和廢液處理的最好方法之一。41低溫甲醇洗滌法脫硫低溫甲醇洗工藝是低溫甲醇洗工藝是20世紀(jì)世紀(jì)50年代，由德國年代，由德國魯奇（魯奇（Lurgi）公司公司和和林徳（林徳（Linde）公司聯(lián)合開發(fā)的一種原料氣凈化方法，公司聯(lián)合開發(fā)的一種原料氣凈化方法，20世世紀(jì)紀(jì)60年代后，隨著以渣油和煤為原料的大型合成氨裝置的出現(xiàn)年代后，隨著以渣油和煤為原料的大型合成氨裝置的出現(xiàn)和發(fā)展，低溫甲醇洗滌技術(shù)在制氨及甲醇工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)和發(fā)展，低溫甲醇洗滌技術(shù)在制氨及甲醇工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。用。42低溫甲醇洗滌法脫硫A 基本原理基本原理低溫甲醇洗是指在一定的壓力和低溫下，把原料氣中所含的低溫甲醇洗是指在一定

36、的壓力和低溫下，把原料氣中所含的酸酸性氣體性氣體CO2、H2S、有機(jī)硫化合物、氰化物和不飽和烴類、有機(jī)硫化合物、氰化物和不飽和烴類等脫除等脫除的工藝過程。的工藝過程。由于甲醇吸收酸性氣體的過程沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，因此屬于由于甲醇吸收酸性氣體的過程沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，因此屬于物物理過程理過程。其吸收原理是：其吸收原理是： 以低溫甲醇有機(jī)溶劑為吸收劑，利用以低溫甲醇有機(jī)溶劑為吸收劑，利用CO2、H2S、COS比比H2、CO在吸收劑中溶解度大的特性而除去，吸收后溶液的再生依靠簡在吸收劑中溶解度大的特性而除去，吸收后溶液的再生依靠簡單的閃蒸解吸放出單的閃蒸解吸放出CO2、H2S 等等。43甲醇溶劑與其他溶

37、劑相比有如下優(yōu)點(diǎn)： 在低溫、高壓下，甲醇吸收酸性氣體的量遠(yuǎn)大于對在低溫、高壓下，甲醇吸收酸性氣體的量遠(yuǎn)大于對N2、CO、H2、CH4等的吸收量，即選擇性好，從而大大降低了甲醇循環(huán)量和等的吸收量，即選擇性好，從而大大降低了甲醇循環(huán)量和減少了有效氣體減少了有效氣體H2和和CO的損失。的損失。甲醇在低溫下平衡蒸汽壓低，故甲醇損失少。甲醇在低溫下平衡蒸汽壓低，故甲醇損失少。甲醇的化學(xué)穩(wěn)定性好，冰點(diǎn)低。甲醇的化學(xué)穩(wěn)定性好，冰點(diǎn)低。 甲醇的黏度甲醇的黏度 小和腐蝕性小。小和腐蝕性小。 甲醇的吸收能力大（約是水的甲醇的吸收能力大（約是水的100倍），且價(jià)廉易得。倍），且價(jià)廉易得。 低溫甲醇洗滌法脫硫低溫甲醇洗滌法脫硫44甲醇溶劑也有如下的缺點(diǎn)： 因其工藝是在低溫條件下操作，因此設(shè)備的材質(zhì)要求要高。因其工藝是在低溫條件下操作，因此設(shè)備的材質(zhì)要求要高。 甲醇有毒，會影響人的健康。甲醇有毒，會影響人的健康。 低溫甲醇洗滌法脫硫低溫甲醇洗滌法脫硫45低溫甲醇洗滌法脫硫46C 低溫甲醇洗工藝的特點(diǎn)可以保證凈化氣中可以保證凈化氣中H2S、CO2的含量滿足合成氣的需要的含量滿足合成氣的需要低溫甲醇洗滌法可以脫除氣體中的多種組分，