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1、焦爐煤氣凈化工藝流程的評述作者:范守謙時間:2008-7-810:25:53焦爐煤氣凈化工藝流程的評述范守謙(鞍山焦化耐火材料設(shè)計焦爐煤氣凈化工藝流程的選擇,主要取決于脫氨和脫硫的方法。眾所周知,在煉焦過程中,煤中約有30%的硫進入焦爐煤氣,95%的硫以硫化氫的形式存在。焦爐煤氣中一般含有硫化氫68g/m3,氟化氫1.52g/m'。若不事先脫除,就有50%勺氟化氫和10%40%的硫化氫進入氨、苯回收系統(tǒng),加劇了設(shè)備的腐蝕,還會增加外排污水中的酚、氟含量。含有硫化氫和氟化氫的煤氣作為燃料燃燒時,會生成大量SO和NO而污染大氣。為了防止氨對煤氣分配系統(tǒng)、煤氣主管以及煤氣設(shè)備的腐蝕和堵塞,在

2、煤氣作為燃料使用之前必須將其脫除。20世紀70年代以前,由于焦爐煤氣主要供冶金廠作工業(yè)燃料,因此,大部分焦化廠的煤氣凈化工藝都沒有設(shè)置脫硫裝置,而回收氨的裝置幾乎全采用半直接法飽和器生產(chǎn)硫錢流程。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展以及我國環(huán)保法規(guī)的不斷完善和日益嚴格,在焦爐煤氣凈化工藝過程設(shè)置脫硫脫氟裝置和改進脫氨工藝就勢在必行。進入80年代以后,改革開放逐步深入,我國焦化行業(yè)和煤氣行業(yè)相繼從國外引進了多種煤氣凈化裝置,國內(nèi)科技人員在原有基礎(chǔ)上也開發(fā)研制了新型脫硫工藝,大大推動了我國焦爐煤氣凈化工藝的發(fā)展?,F(xiàn)將幾種脫氨和脫硫方法作扼要介紹和論述。1 氨的脫除1.1 硫錢工藝生產(chǎn)硫錢的工藝是焦爐煤氣氨回收的傳統(tǒng)

3、方法,我國在20世紀60年代以前建成的大中型焦化廠均采用半直接法飽和器生產(chǎn)硫錢,該工藝的主要缺點是設(shè)備腐蝕嚴重,硫錢質(zhì)量差,煤氣系統(tǒng)阻力大。隨著寶鋼一期工程的建設(shè),我們引進了酸洗法生產(chǎn)硫錢工藝,該工藝由酸洗、真空蒸發(fā)結(jié)晶以及硫錢離心、干燥、包裝等三部分組成。與飽和器法相比,由于將氨吸收和硫錢結(jié)晶操作分開,可獲得優(yōu)質(zhì)大顆粒硫錢結(jié)晶。酸洗塔為空噴塔,煤氣系統(tǒng)的阻力僅為飽和器法的1/4,可大幅度降低煤氣鼓風(fēng)機的電耗。采用干燥冷卻機將干燥后的硫錢進一步冷卻,以防結(jié)塊,有利于自動包裝。我院開發(fā)的酸洗法工藝也已成功地用于天津煤氣二廠。隨著宣鋼、北焦的建設(shè),我們還引進了間接法飽和器生產(chǎn)硫錢工藝,該工藝是從酸

4、性氣體中回收氨,其產(chǎn)品質(zhì)量要比飽和器法好,但因在較高溫度(100c左右)下操作,對設(shè)備和管道材質(zhì)要求高,加之飽和器尺寸并不比半直接法小,因此投資高于半直接法。鞍鋼二回收還從法國引進了噴淋式飽和器以代替半直接法的飽和器。噴淋式飽和器的特點是煤氣系統(tǒng)阻力小,設(shè)備尺寸也相應(yīng)減小,硫錢質(zhì)量有所提高。但是,不管采用那種生產(chǎn)硫錢的工藝,從經(jīng)濟觀點分析,其共同的致命缺點是回收硫錢的收入遠遠不夠支付其生產(chǎn)費用。1.2 無水氨工藝另一種可供選擇的脫氨方法是用弗薩姆法生產(chǎn)無水氨。弗薩姆工藝是由美鋼聯(lián)開發(fā)的,它可以從焦爐煤氣中吸收氨(半直接法),也可以從酸性氣體中吸收氨(間接法)。寶鋼二期工程是從美國US鏤司引進的

5、從焦爐煤氣中吸收氨的弗薩姆裝置,焦爐煤氣導(dǎo)入吸收塔,體氣體xn磷酸錢溶液與煤氣直接接觸,吸收煤氣中的氨,然后經(jīng)解析、精儲制取產(chǎn)品無水氨。該工藝主要是利用磷酸二氫錢具有選擇性吸收的特點,從煤氣中回收氨,并精儲制得純度高達99.98%的無水氨。但由于介質(zhì)具有一定的腐蝕性,且解吸、精儲操作要求在較高的壓力下進行,故對設(shè)備材質(zhì)要求較高。但該工藝的經(jīng)濟性受生產(chǎn)規(guī)模影響較大,規(guī)模過小時,既不經(jīng)濟也不易操作。攀鋼焦化廠在引進AS法脫硫的同時引進了間接法弗薩姆法無水氨裝置,將脫酸塔頂?shù)乃嵝詺怏w引入間接法弗薩姆裝置的吸收塔,用磷酸溶液吸收酸性氣體中的氨。由于不與煤氣直接接觸,幾乎不產(chǎn)生酸焦油,與半直接法相比,可

6、大大簡化分離酸焦油的處理設(shè)施。弗薩姆裝置生產(chǎn)的無水氨純度高,產(chǎn)值也較高,經(jīng)濟效益較好,但儲運不方便。1.3 氨分解工藝催化分解氨的新工藝是由德國斯蒂爾公司開發(fā)的。由于氨和氟化氫的分解是在還原氣氛下進行熱裂解,除可防止硫化氫參加反應(yīng),還可避免形成NO。石家莊焦化廠和唐山焦化廠從德國K.K公司引進了該項技術(shù),此工藝是通過AS循環(huán)洗滌系統(tǒng)將含有少量硫化氫的氨蒸汽送入氨分解爐中,在鍥基催化劑的作用下將NH和HCN解,所得分解氣體送入余熱鍋爐中產(chǎn)生蒸汽,冷卻后的分解氣體再經(jīng)過第二個直接冷卻系統(tǒng)冷卻后(熱值約2900kJ/m3)摻混到焦爐煤氣中。我院為邯鋼焦化廠設(shè)計中采用了單獨脫氨工藝,將水洗氨、蒸氨后的

7、塔頂氨汽經(jīng)分縮器后進入氨分解裝置進行分解。催化分解氨的工藝具有經(jīng)濟實用、費用低、尾氣可摻入焦爐煤氣和無二次污染等優(yōu)點。由于從焦爐煤氣中制取氨的產(chǎn)品變得越來越無利可圖,因此,上述工藝值得重視。1.4 三種氨回收工藝的比較根據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo),在下列基本參數(shù)相同的條件下,對上述三種類型的氨回收工藝進行對比分析。焦爐煤氣處理量煤氣溫度煤氣壓力煤氣雜質(zhì)含量H2sNH3HCNCO2(體積)剩余氨水量氨水分析,游離氨固定錢H2SCO210.05萬m/h25C14kPa8g/m36g/m30.60.7g/m2%355m/h3.5g/L3g/L0.3g/L2.5g/L0.2g/LHCN凈化后煤氣3NH30.05g

8、/mH2s0.5g/m3廢水含氨150mg/L三種工藝均包括剩余氨水蒸儲。在硫錢和無水氨工藝中,煤氣進粗苯吸收塔前的終冷也作了考慮。由于飽和器內(nèi)壓力損失較大,所以鼓風(fēng)機所增加的能耗也包括在內(nèi)。三種脫氨工藝勺原材料、能源消耗和產(chǎn)品的計算結(jié)果見表1。表1三種脫氨工藝的原材料、能源消耗和產(chǎn)品項目硫錢(半直接法)弗薩姆無水氨(半直接法)水洗氨、蒸氨和氨分解消耗0.2MPa蒸汽,t/h88182.0MPa蒸汽,t/h111-電耗,kWh/h450*24090焦爐煤氣,m/h-900冷卻水,m/h970*930*660100海酸,t/h2.7-100%NaOHkg/h324334324100%酸,kg/h

9、-7-產(chǎn)品無水氨,t/h0.93硫俊,t/h3.6-2MPa蒸汽,t/h5.8*包括約5000Pa壓力損失而增加的電能;*包括煤氣終冷的耗水量表2三種脫氨工藝的操作費用比較(萬元/年)項目硫錢無水氨氨分解基建投資,萬元223018601500基建和維修費220180150蒸汽(凈)420.48946.08946.08641.23電157.6884.1031.54焦爐煤氣一一157.68冷卻水339.9325.87231.26硫酸2317.9一一堿液567.65585.17567.65磷酸一30.66一費用總和4023.612151.881779.36硫錢3153.6一一無水氨-1385一回收尾

10、氣一一210.94生產(chǎn)費用870.01766.881569.42元/knl9.3478.23916.851根據(jù)表1數(shù)據(jù),三種脫氨工藝的投資、維修費用和操作費用的比較結(jié)果見表2。從表2可見,配有氨分解的水洗氨系統(tǒng),其基建投資和消耗費用較低,但由于氨分解裝置沒有正式產(chǎn)品,其生產(chǎn)費用較高。1.1.1 硫化氫的脫除和回收目前我國已經(jīng)建成投產(chǎn)的濕法脫硫工藝有下列幾種。濕式氧化法有以氨為堿源的TH法、FRC&、HPF法和以碳酸鈉為堿源的改良ADA&o濕式吸收法有以單乙醇胺為吸收劑的索爾菲班法和以氨水為吸收劑的AS循環(huán)洗滌法。1.1.2 1濕式氧化法濕式氧化法可分為以碳酸鈉為堿源和以焦爐煤氣

11、中的氨為堿源兩種,用不同的添加劑作催化劑從煤氣中吸收硫化氫。在氧化過程中,脫硫富液與空氣接觸,在再生系統(tǒng)中氧化再生。這種工藝的共同優(yōu)點是脫硫效率高,但不足之處是硫的產(chǎn)品質(zhì)量低以及含有副反應(yīng)生成的硫氟酸鹽、硫代硫酸鹽和硫酸鹽等鹽類的廢液不允許直接外排,易造成廢液處理的困難。2.1.1 以氨為堿源的TH法該技術(shù)是寶鋼一期工程從日本新日鐵公司成套引進的,它由TAKAHAM脫硫脫氟和HIROHAXfe廢液處理兩部分組成,簡稱TH法。脫硫部分采用以氨為堿源、以1,4-蔡釀-2-磺酸鈉為催化劑的氧化法脫硫脫氟。廢液處理部分采用高溫(273C)、高壓(7.5MPa下的濕式氧化法,將廢液中的(NH)2&

12、;Q及NHCNS轉(zhuǎn)化為硫錢和硫酸,作為母液送往硫錢裝置。TH法的主要特點是:脫硫脫鼠效率較高,塔后煤氣中HS和HCN勺含量可分別降至200mg/m和150mg/m以下。煤氣中的HCNft脫硫時生成NHSCN在濕式氧化時轉(zhuǎn)化為(NH)2SO后隨母液送往硫錢裝置,因而硫錢產(chǎn)量比其它流程高,但該法必須與生產(chǎn)硫錢裝置配套建設(shè)。在脫硫過程中,元素硫的生產(chǎn)量僅能滿足生成NHSCNS應(yīng)的需要,不析出多余的元素硫,因此不易堵塞設(shè)備及管道,操作條件好。廢液處理裝置雖然流程簡單,占地小,但因其在高溫、高壓、強腐蝕性條件下操作,所以主要設(shè)備的材質(zhì)要求較高,制造難度大。因吸收所需液氣比大,再生所需空氣量較大,廢液處理

13、的操作壓力高,故整個裝置電耗大。所需催化劑目前尚依賴進口。由于以上種種原因,除寶鋼使用這套裝置外,在其他焦化廠就難以采用2.1.2 以氨為堿源的FRC去FRC法脫硫技術(shù)是天津第二煤氣廠和寶鋼焦化三期工程從日本大阪煤氣公司引進的。由FUMAKS-RHODACS硫脫氟和COMPACS廢液焚燒和接觸法制濃硫酸等工序組成。由我院自行設(shè)計的FRC裝置已成功地用于貴陽城市煤氣工程。該法的主要特點是: 脫硫脫鼠效率高,塔后煤氣中的H2S和HCN量可分別降至20mg/m及l(fā)00mg/m3以下,達到城市煤氣要求標準。再生塔采用高效預(yù)混合噴咀,再生空氣用量可大大降低,因此含NH尾氣可直接兌入吸收塔后的煤氣中,省去

14、了再生尾氣的處理設(shè)備,防止了對大氣的二次污染。 所需苦味酸催化劑價廉易得,且消耗少,但因苦味酸屬易爆危險品,為其存放帶來了極大的困難。 在廢液焚燒的同時,煤氣中的NH將有25%30%遭破壞。且工藝流程長,占地多,制酸尾氣處理不經(jīng)濟。當制酸裝置的規(guī)模太小時既不經(jīng)濟,也不好操作。2.1.3 改良ADA?t改良ADAt與原來ADA同之處是在脫硫液中添加了灑石酸鉀鈉及偏銳酸鈉。該工藝由脫硫、再生和廢液處理組成。脫硫部分是以碳酸鈉為堿源、ADA為催化劑的濕式氧化法。梅山焦化廠等大多數(shù)焦化廠、城市煤氣廠的改良ADA法脫硫裝置均配置在粗苯回收裝置后,上海浦東煤氣廠的改良ADA脫硫裝置則配置在粗苯回收裝置的前

15、面;廢液處理采用了蒸發(fā)、結(jié)晶法制取粗制Na&Q及NaCNS改良ADAt脫硫工藝的主要特點是: 脫硫脫鼠效率高,塔后煤氣中的HS和HCF量分別可達到20mg/m和50mg/m以下,可達城市煤氣標準。 由于是以碳酸鈉為堿源,故堿耗大(見表3);此外硫磺質(zhì)量差,收率低。因此,綜合經(jīng)濟效益差。 因改良ADAt的脫硫裝置位于粗苯回收裝置后,即在煤氣凈化流程的末端,這就使解決煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)備和管道的腐蝕問題增加了難度。 廢液處理流程過長,操作復(fù)雜,產(chǎn)品品位低,介質(zhì)腐蝕性強,故對設(shè)備和管道材質(zhì)的要求高,致使投資高。表3改良ADAt煤氣脫硫的堿耗(kg堿/t硫磺)月份上海浦東煤氣廠某廠梅山焦化廠馬鋼焦

16、化廠114561090762.576921061928一7573813878一74841499113一745517531440一756612261355一749711951414821.578881498934682.975091217927661.6一101117844698.2750111163769833.375012876786775.4一2.1.4以氨為堿源的HPF法HPF法是采用HPF®效催化劑和以氨為堿源的新型脫硫工藝。該工藝由我院與無錫市焦化廠共同合作開發(fā),并已于1996年10月通過了技術(shù)鑒定。該工藝采用的HPF(Hgdroquinone>PDSFerrousS

17、ulfate)催化劑為復(fù)合催化劑,與其它催化劑相比,它對脫硫和再生過程均有催化作用(脫硫過程為全過程控制步驟)。并具有較高的活性和較好的流動性。廢液處理采用回兌到煉焦煤中的辦法。從國內(nèi)外含硫的俊鹽廢液回兌配煤的研究表明,廢液回兌配煤后對焦炭質(zhì)量影響不大,只是使配煤的水分增加了0.4%0.6%,其鹽類在焦爐內(nèi)熱裂解產(chǎn)生硫化氫,絕大部分又轉(zhuǎn)入煤氣中,因此焦炭含硫量增加極少(一般僅為0.03%0.05%),焦炭強度和耐磨性無明顯變化。而NHCNS&焦爐內(nèi)熱裂解后主要轉(zhuǎn)化為此、NH和CO,不會轉(zhuǎn)化成HCN,因此對脫硫操作中NHCNS勺積累無影響。由于廢液和廢氣對周圍環(huán)境和大氣的污染嚴重,對設(shè)備

18、的腐蝕也很厲害,故環(huán)保設(shè)施較難解決。HPF法脫硫的主要特點是: 經(jīng)生產(chǎn)標定的結(jié)果表明,脫硫脫氟效率高,塔后煤氣HS和HCN勺含量分別可降至50mg/n3和300mg/nrio 從反應(yīng)機理和實際操作情況看,該工藝廢液中的副產(chǎn)鹽類比改良ADA法累積速度要緩慢些,但仍存在廢液外排和再生廢氣排入大氣的污染問題。 采用廢液回兌配煤的方法是最簡單和經(jīng)濟的處理方法。 流程短,一次性投資少,但由于氣液比高,再生空氣量大,故動力消耗很圖o 硫磺質(zhì)量差(平均為90%),收率低,銷售困難,熔硫操作的環(huán)境惡劣。2. 2濕式吸收工藝1 .2.1索爾菲班法索爾菲班法脫硫是使用弱堿性的單乙醇胺(簡稱MEA水溶液直接吸收煤氣

19、中的WS和HCN屬于濕式吸收法。i脫硫方法為美國ATC公司首創(chuàng),現(xiàn)屬BS&必司專利,索爾菲班法脫硫的產(chǎn)品為含有H2s和HCN勺酸性氣體,用克勞斯爐生產(chǎn)元素硫,也可經(jīng)接觸法生產(chǎn)硫酸。寶鋼二期工程引進的脫硫裝置是采用了索爾菲班法脫硫和接觸法生產(chǎn)硫酸的工藝流程,所產(chǎn)的硫酸供一期生產(chǎn)硫錢。索爾菲班法脫硫裝置位于粗苯回收裝置后,煤氣通過脫硫塔與貧液接觸,吸收煤氣中的H2sHCNR部分CQ富液在解析塔用再沸器及再生器發(fā)生的貧液蒸汽進行汽提,蒸出酸性氣體后貧液循環(huán)使用。酸性氣體采用接觸法制取硫酸。索爾菲班法脫硫的主要特點是:脫硫脫鼠效率較高。當塔前煤氣HS含量06g/m3時,塔后可達200mg/m;

20、塔前含HC魅2g/m3時,塔后可達150mg/m。在除脫無機硫的同時,可脫除有機硫。利用弱堿性的MEA乍吸收劑,不需要催化劑,脫硫液不需氧化再生,不會生成副產(chǎn)鹽類,亦不會產(chǎn)生二次污染。MEA消耗量大,蒸汽耗量大,影響其經(jīng)濟效益由于該法只能配置在粗苯裝置后面,不能緩解煤氣凈化系統(tǒng)的設(shè)備和管道的腐蝕。2 .2.2氨硫循環(huán)洗滌(AS)法該法以煤氣中的氨為堿源,在洗氨的同時脫除H2s和HCN脫硫塔設(shè)在洗氨塔之前,屬于典型的濕式吸收法脫硫工藝。石家莊焦化廠、宣鋼焦化廠、攀鋼焦化廠、北京焦化廠和唐山市焦化廠先后從斯蒂爾公司和K.K公司引進了該技術(shù)。從脫酸塔頂蒸出的酸性氣體可以采用克勞斯裝置生產(chǎn)元素硫,也可

21、以采用濕接觸法生產(chǎn)硫酸;從蒸氨塔頂蒸出的氨汽生產(chǎn)硫錢(間接法)或無水氨(間接法弗薩姆裝置)或氨分解。現(xiàn)采用最多的是AS法脫硫與改進的克勞斯法生產(chǎn)元素硫和氨分解的工藝流程,其投資、能耗、生產(chǎn)費用及凈煤氣成本等指標均為最低。見表4。表4AS法脫硫經(jīng)濟指標比較項目石家莊流程攀鋼流程宣鋼流程工藝投資1.01.51.6能耗1.01.451.15生產(chǎn)費用1.01.351.25產(chǎn)值1.02.151.45凈煤F成本1.01.01.15注:1)凈煤氣成本是指當盈利為0時,凈煤氣應(yīng)加的價值;2)宣鋼自產(chǎn)硫酸不計入產(chǎn)值;3)石家莊的能耗計算中,已考慮了氨分解和硫回收、尾氣返回到吸煤氣管道而引起的煤氣總負荷的增加。A

22、S法脫硫由氨硫洗滌、脫酸蒸氨和氨分解硫回收等三部分組成。該工藝的特點是:脫硫效率。一般塔前含硫化氫68g/m3時,塔后可達500mg/M;塔前含HCNit1.52g/m3時,塔后可達500mg/ni,能滿足工業(yè)燃料的要求。該流程是以氨為堿源的濕式吸收法脫硫,不需外加堿,不產(chǎn)生廢液,不會產(chǎn)生二次污染洗滌系統(tǒng)在較低溫度下操作(一般要求在2223C),低溫水用量大。脫酸系統(tǒng)介質(zhì)腐蝕性強,對設(shè)備材質(zhì)要求高,脫酸塔等主要設(shè)備需采用鈦材。由于氨、硫系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián),操作難度大??藙谒狗蚧厥账a(chǎn)的硫磺純度高(可達99.8%以上),質(zhì)量好,市場前景極佳。3 .3幾種脫硫方法的比較前面概要介紹了6種煤氣脫硫工藝

23、,無論濕式氧化法還是濕式吸收法,一般都分為以碳酸鈉為堿源和以焦爐煤氣中的氨為堿源兩種;無論從脫硫裝置本身的經(jīng)濟效益來看,還是從解決焦爐煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)備和管道的腐蝕問題來看,采用以氨為堿源的脫硫方法是焦爐煤氣脫硫的最佳選擇。幾種脫硫工藝技術(shù)經(jīng)濟指標比較見表5、6。表5各種脫硫工藝的技術(shù)指標比較項目FRCSTH法HPKADAtAS法索爾費班法計算規(guī)模,萬ml/h3.03.03.03.03.010.5脫硫效率,%99.798.399.399.792.097.0脫鼠效率,%93.093.080.096.667.093.0堿源氨氨氨純堿氨氨終冷水量少少少多少少脫硫廢液處理廢液焚燒生產(chǎn)硫酸廢液氧化成硫鏤母

24、液廢液滲入配煤廢液蒸發(fā)結(jié)品提取產(chǎn)品無無硫磺,t/a一一7407401300一濃硫酸,t/a40004000一一一14200表6各種脫硫工藝的經(jīng)濟指標比較項目催化劑原材料基建投資操作費成本t/at/a萬元元/ml元/m3FRCS苦味酸銳45167520.01080.0335TH法恭釀781870.01880.0484HPF法對苯二酚PDS1.750.56硫酸亞鐵0.92211</<p>ONT>0.01210.0201改良ADA鈾2碳酸鈉56022110.01500.0230法酒后酸1.5ADA6AS法鍥2.2730000.01770.0285ALO3.27惰性球0.93索

25、爾費班MEA480聯(lián)72830.01780.0265法胺0.32磷酸鈉0.16無水氨192.73可供選擇的焦爐煤氣凈化流程事幾年來,我國已經(jīng)基本掌握了具有世界先進水平的各種脫氨、脫硫新工藝,可以根據(jù)用戶的不同耍求組合各種焦爐煤氣凈化流程。當前國內(nèi)外焦爐探rj寧化及不及帕旦外方(1)焦爐煤氣的脫硫脫氟裝置設(shè)置在終冷和洗苯前,使煤氣盡可能地在終冷前除去大部分雜質(zhì)。以減輕對水質(zhì)和大氣的污染,減少對設(shè)備的腐蝕;(2)利用煤氣中的氨為堿源,脫除煤氣中的硫化氫和氟化氫,既不需外加化學(xué)品,也有利于綜合利用。3.1以氨為堿源的FRCS采用以氨為堿源的FRC&濕式氧化脫硫的煤氣凈化工藝流程如下:荒煤氣初

26、冷鼓風(fēng)機-電捕-脫蔡-FRCt脫硫-硫錢-終冷-脫苯后送至廠外。該流程以天津煤氣二廠為代表,寶鋼三期工程不是生產(chǎn)硫錢而是采用弗薩姆法生產(chǎn)無水氨。生產(chǎn)硫錢可采用酸洗法,也可采用噴淋式飽和器法;脫禁采用的是預(yù)冷、油洗茶、后冷系統(tǒng)。該工藝流程吸取了FRC®式氧化法脫硫脫氟效率高的優(yōu)點,可一次達到城市煤氣要求的標準。但是,該煤氣系統(tǒng)流程長,溫度起伏大,投資高,且硫酸裝置的規(guī)模不宜太小。選用該工藝流程白適宜條件是:(1)城市煤氣廠可優(yōu)先考慮;(2)當?shù)赝寥肋m用硫錢化肥;(3)受硫酸裝置的限制,供氣規(guī)模不宜太小,一般要配合年產(chǎn)焦炭100萬噸以上焦化廠為宜;(4)煤氣中硫化氫含量不宜大于10g/m

27、3。4 .2以碳酸鈉為堿源的改良ADA法采用以碳酸鈉為堿源的改良ADAt濕式氧化脫硫工藝的流程如下:荒煤氣初冷鼓風(fēng)機-電捕-洗氨-脫苯-改良ADA兌硫后送至廠外為避免在整個系統(tǒng)中設(shè)置閉路循環(huán)的終冷裝置,采用洗氨、蒸氨的方法脫除煤氣中的氨和部分氟化氫,蒸氨后的氨汽可視具體情況將氨分解或采用間接法飽和器生產(chǎn)硫錢,廢液處理采用蒸發(fā)結(jié)晶法生產(chǎn)Na&Q和NaCNS!制品。該流程脫硫脫氟效率高,可一次達到城市煤氣要求標準,煤氣系統(tǒng)溫度起伏不大。由于采用了水洗氨后避免了老流程中設(shè)置終冷的危害,但存在流程堿耗大、廢液處理流程長、操作復(fù)雜和投資高等缺點,此外回收的硫磺質(zhì)量差,融熔硫操作環(huán)境還有待改進。選

28、用該流程適宜的條件是:(1)城市煤氣廠可優(yōu)先考慮;(2)由于改良ADA兌硫?qū)τ谌魏蚊簹夂虻那闆r均可適用,故其規(guī)模不受限制可用于大、中、小型焦化廠和煤氣廠;(3)氨的產(chǎn)品品種可視用戶條件選用。3. 3以氨為堿源的HPF法采用以氨為堿源的HPF濕式氧化法脫硫工藝的流程為:荒煤氣初冷鼓風(fēng)機-電捕fHPF法脫硫-洗氨-脫苯后送至廠外。從上述各種脫氨和脫硫的比較中可以看出,洗氨、蒸氨、氨分解和HPF脫硫相結(jié)合的煤氣凈化工藝流程具有流程短、投資省、生產(chǎn)消耗少、效益較好的優(yōu)點,煤氣凈化系統(tǒng)基本同在低溫下操作,不必另設(shè)脫蔡裝置和終冷裝置。目前HPF脫硫的二次污染問題必須解決,裝備水平等方面還有待完善。選用該

29、工藝流程白適宜條件是:(1)可作為中、小城市煤氣廠的優(yōu)選方案;(2)氨的產(chǎn)品品種可視地區(qū)具體要求選用,廢液可采取集中處理制酸的辦法解決。3.4氨硫循環(huán)洗滌法采用以氨硫循環(huán)洗滌法脫硫的流程為:荒煤氣-初冷-電捕-鼓風(fēng)機-脫硫-脫氨-脫苯后送至廠外。該流程是以煤氣中的氨為堿源,不需要催化劑,脫硫裝置在脫氨之前。經(jīng)脫硫、脫酸、蒸氨后,酸性氣體和氨汽可以生產(chǎn)元素硫、硫酸、硫錢和無水氨。以上各流程以生產(chǎn)元素硫和氨分解為最經(jīng)濟。該流程是以煤氣中的氨為堿源,在洗氨的同時脫除硫化氫的聯(lián)合洗滌法,屬于典型的吸收法脫硫。塔后煤氣硫、氟含量一般可達500mg/n3i,能滿足工業(yè)燃料的要求;整個生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢液,且

30、煤氣系統(tǒng)在低溫下操作,流程短;硫磺產(chǎn)品質(zhì)量高;尾氣和分解氣體可返回煤氣系統(tǒng),不會造成大氣的二次污染。選用該流程的適宜條件是:(1)適用于鋼鐵企業(yè)的焦化廠,焦爐煤氣用于一般工業(yè)燃料;(2)由于該工藝技術(shù)裝備水平高,操作要求嚴格,因此,應(yīng)考慮用于有一定技術(shù)力量的老企業(yè)改造;(3)采用生產(chǎn)硫酸、無水氨方案時,其經(jīng)濟規(guī)模一般應(yīng)不小于100萬t/a焦化廠。(4)脫硫效率有待于進一步提高。4. 發(fā)展煤氣凈化技術(shù)的設(shè)想(1)對以氨為堿源的HPF氧化法脫硫要進一步加以完善,提高其脫硫效率使其能一次達到城市煤氣標準;對再生系統(tǒng)考慮能否借鑒引用預(yù)混噴咀,降低空氣用量,解決好再生尾氣的凈化措施;改善熔融硫的環(huán)境狀況,提高熔融硫的質(zhì)量;最好將脫硫廢液用于制酸,以徹底解決二次污染的問題。(2)開發(fā)新的間接酸洗法硫錢技術(shù),以降低投資,提高硫錢質(zhì)量。(3)進一步完善和改進AS法脫硫工藝,提高其脫硫效率。20世紀80年代以來,我國煤氣凈化技術(shù)有了很大進步

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