焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程的評(píng)述-wenkub
2023-06-15 18:34:04 本頁面
【正文】 引進(jìn)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(dòng)了我國焦?fàn)t煤氣凈化工藝的發(fā)展。若不事先脫除，就有50%的氰化氫和10％～40％的硫化氫進(jìn)入氨、苯回收系統(tǒng)，加劇了設(shè)備的腐蝕，還會(huì)增加外排污水中的酚、氰含量。焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程的評(píng)述 范守謙（鞍山焦化耐火材料設(shè)計(jì)研究院） 焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程的選擇，主要取決于脫氨和脫硫的方法。含有硫化氫和氰化氫的煤氣作為燃料燃燒時(shí)，會(huì)生成大量SO2和NOx而污染大氣。現(xiàn)將幾種脫氨和脫硫方法作扼要介紹和論述。 硫銨工藝隨著寶鋼一期工程的建設(shè)，我們引進(jìn)了酸洗法生產(chǎn)硫銨工藝，該工藝由酸洗、真空蒸發(fā)結(jié)晶以及硫銨離心、干燥、包裝等三部分組成。我院開發(fā)的酸洗法工藝也已成功地用于天津煤氣二廠。但是，不管采用那種生產(chǎn)硫銨的工藝，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分析，其共同的致命缺點(diǎn)是回收硫銨的收入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠支付其生產(chǎn)費(fèi)用。該工藝主要是利用磷酸二氫銨具有選擇性吸收的特點(diǎn)，從煤氣中回收氨，并精餾制得純度高達(dá)99. 98 ％的無水氨。弗薩姆裝置生產(chǎn)的無水氨純度高，產(chǎn)值也較高，經(jīng)濟(jì)效益較好，但儲(chǔ)運(yùn)不方便。我院為邯鋼焦化廠設(shè)計(jì)中采用了單獨(dú)脫氨工藝，將水洗氨、蒸氨后的塔頂氨汽經(jīng)分縮器后進(jìn)入氨分解裝置進(jìn)行分解。 催化分解氨的工藝具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、費(fèi)用低、尾氣可摻入焦?fàn)t煤氣和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。 焦?fàn)t煤氣處理量 煤氣壓力 ～14 kPa HCN 55m3/h 固定銨 HCN 凈化后煤氣 g/m3 g/m3在硫銨和無水氨工藝中，煤氣進(jìn)粗苯吸收塔前的終冷也作了考慮。 三種脫氨工藝的原材料、能源消耗和產(chǎn)品項(xiàng) 焦?fàn)t煤氣，m3/h900 100%磷酸，kg/h7產(chǎn)品 2MPa蒸汽, t/h* 包括約5000Pa壓力損失而增加的電能。 根據(jù)表1數(shù)據(jù)，三種脫氨工藝的投資、維修費(fèi)用和操作費(fèi)用的比較結(jié)果見表2。 硫化氫的脫除和回收濕式氧化法有以氨為堿源的TH法、FRC法、HPF法和以碳酸鈉為堿源的改良ADA法。這種工藝的共同優(yōu)點(diǎn)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)生成的硫氰酸鹽、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。 該技術(shù)是寶鋼一期工程從日本新日鐵公司成套引進(jìn)的，它由TAKAHAX法脫硫脫氰和HIROHAX法廢液處理兩部分組成，簡稱TH法。由我院自行設(shè)計(jì)的FRC裝置已成功地用于貴陽城市煤氣工程。 ① 脫硫脫氰效率高，塔后煤氣中的H2S和HCN含量可分別降至20mg/m3及l(fā)00mg/m3以下，達(dá)到城市煤氣要求標(biāo)準(zhǔn)。 ② 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NH3尾氣可直接兌入吸收塔后的煤氣中，省去了再生尾氣的處理設(shè)備，防止了對(duì)大氣的二次污染。 ③ 所需苦味酸催化劑價(jià)廉易得，且消耗少，但因苦味酸屬易爆危險(xiǎn)品，為其存放帶來了極大的困難。 ④ 在廢液焚燒的同時(shí)，煤氣中的NH3將有25％～30％遭破壞。脫硫部分是以碳酸鈉為堿源、ADA為催化劑的濕式氧化法。 HPF法是采用HPF高效催化劑和以氨為堿源的新型脫硫工藝。從國內(nèi)外含硫的銨鹽廢液回兌配煤的研究表明，廢液回兌配煤后對(duì)焦炭質(zhì)量影響不大，％～0. 6％，其鹽類在焦?fàn)t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（％～%)，焦炭強(qiáng)度和耐磨性無明顯變化。寶鋼二期工程引進(jìn)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)硫銨。 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H2S、HCN及部分CO2, 富液在解析塔用再沸器及再生器發(fā)生的貧液蒸汽進(jìn)行汽提，蒸出酸性氣體后貧液循環(huán)使用。 氨硫循環(huán)洗滌（AS）法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)硫銨（間接法）或無水氨（間接法弗薩姆裝置）或氨分解。 表4 AS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。 ① 脫硫效率。 幾種脫硫方法的比較幾種脫硫工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較見表6。 目FRC法TH法HPF法ADA法AS法索爾費(fèi)班法計(jì)算規(guī)模，萬m3/h脫硫效率，％脫氰效率，％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)硫酸廢液氧化成硫銨母液廢液滲入配煤廢液蒸發(fā)結(jié)晶提取產(chǎn)品無無硫磺，t/a－－7407401300－濃硫酸,t/a40004000－－－14200 1 7 2酒石酸 6碳酸鈉3000索爾費(fèi)班法MEA 近十幾年來，我國已經(jīng)基本掌握了具有世界先進(jìn)水平的各種脫氨、脫硫新工藝，可以根據(jù)用戶的不同要求組合各種焦?fàn)t煤氣凈化流程。 （1） 焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰裝置設(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)。 （2）利用煤氣中的氨為堿源，脫除煤
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