【正文】 法脫硫脫氰和HIROHAX 法廢液處理兩部分組成。脫硫采用以煤氣中的氨為堿源，以 萘醌二磺酸鈉為催化劑的氧化法脫硫脫氰工藝。在吸收塔用循環(huán)脫硫液洗滌吸收煤氣中的 H2S、 HCN，吸收了 H2S、 HCN 的循環(huán)脫硫液送再生塔用壓縮空氣進(jìn)行再生，再生的循環(huán)脫硫液送回吸收塔頂部循環(huán)噴灑，一部分循環(huán)脫硫液送人 HIROHAX 法廢液處理部分。廢液處 理部分采用高溫 (273℃ )高壓 ()下濕式氧化法將廢液中的 (NH4)2S203及 NH4SCN 轉(zhuǎn)化為硫銨和硫酸作為母液送往硫銨裝置。 優(yōu)點(diǎn)是： 1)脫硫脫氰效率高，塔后煤氣 H2S 和 HCN 含量可分別降至 200mg／ m3和 150mg／ m3以下。 2)煤氣中的 HCN 先經(jīng)脫硫轉(zhuǎn)化為 NH4SCN，再經(jīng)濕式氧化將其轉(zhuǎn)化為 (NH4)2S04隨母液送往硫銨裝置，因而比其它流程的硫銨產(chǎn)量高。 3)在脫硫過程中，元素硫的生成量?jī)H滿足生成 NH4SCN 反應(yīng)的需要，不析出多余的元素硫， 因此不易堵塞設(shè)備和管道，操作條件好。 4)廢液處理裝置工藝流程簡(jiǎn)單，占地少。 缺點(diǎn)是： 1)廢液處理裝置在高溫高壓和強(qiáng)腐蝕條件下操作，所以主要設(shè)備的材質(zhì)要求高，制造難度大。 2)吸收所需液氣比和再生所需空氣量較大，以及廢液處理操作壓力高，故整個(gè)裝置電耗大。 3)所需催化劑目前尚依賴進(jìn)口。 4)投資高，且該法必須與硫銨裝置配套建設(shè)。 由于上述種種原因，除寶鋼這套裝置外，其他焦化廠尚未采用此工藝。因此不宜采用。 d) 法脫硫： 法 脫硫技術(shù)為天津第二煤氣廠和寶鋼焦化三期從日本大阪煤氣公司引進(jìn)的脫硫工藝。 法脫硫由 FUMAKS— RHODACS 法脫硫脫氰和 COMPACS 法廢液焚燒、干接觸法制取濃硫酸組成。 法脫硫是以煤氣中的氨為堿源，以苦味酸為催化劑的濕式氧化法脫硫。 在吸收塔用循環(huán)脫硫液洗滌吸收煤氣中的 H2S、 HCN，吸收了 H2S、 HCN 的循環(huán)脫硫液送再生塔用壓縮空氣進(jìn)行再生，再生的循環(huán)脫硫液送回吸收塔頂部循環(huán)噴灑。一部分循環(huán)脫硫液送人離心機(jī)進(jìn)行硫磺離心分離，所得濾液經(jīng)濃縮后與分離的硫磺一起送往制酸裝置 。 優(yōu)點(diǎn)是： 1)脫硫脫氰效率高，塔后煤氣含 H2S和 HCN可分別降至 20mg／ m3和 100mg／ m3以下。 2)再生塔采用高效預(yù)混噴嘴，再生空氣用量大大降低，因此含氨尾氣不排放而直接兌入吸收塔后的煤氣管道中，省去了一套再生尾氣處理裝置，徹底防止了對(duì)大氣的二次污染。 3)所需催化劑苦味酸價(jià)廉易得且耗量少。 缺點(diǎn)是： 1)苦味酸是爆炸危險(xiǎn)品，運(yùn)輸貯存困難。 2)廢液焚燒干接觸法制濃硫酸，焚燒的同時(shí)氨遭到破壞，經(jīng)脫硫后煤氣中的氨將損失 25— 30％。 3)工藝流程長、占地大、投資高、制酸尾氣處理不經(jīng)濟(jì)。 4)當(dāng)制酸裝置的規(guī)模小時(shí)不經(jīng)濟(jì)，也不好操作。 因此不宜采用。 e) 法脫硫： 法脫硫工藝由脫硫再生和廢液處理兩部分組成，脫硫部分是以鈉為堿源、 為催化劑的氧化法脫硫脫氰。多數(shù)焦化廠、煤氣廠的 脫硫裝置均配置在洗苯后，廢液處理采用蒸發(fā)、結(jié)晶法制取 Na2S203和 NaSCN 產(chǎn)品。 在吸收塔用循環(huán)脫硫液洗滌吸收煤氣中的 H2S、 HCN，吸收了 H2S、 HCN 的循環(huán)脫硫液送再生塔用壓縮空氣進(jìn)行 再生，再生的循環(huán)脫硫液送回吸收塔頂部循環(huán)噴灑。浮于再生塔頂部的硫磺泡沫，自流人泡沫槽，經(jīng)加熱攪拌、澄清分離，硫泡沫至熔硫釜加熱熔融，再經(jīng)冷卻即為硫磺產(chǎn)品。泡沫槽的清液一部分流入反應(yīng)槽，一部分送至廢液處理部分，采用蒸發(fā)、結(jié)晶法制取 Na2S203和 NaSCN 產(chǎn)品。 優(yōu)點(diǎn)是： 1)脫硫脫氰效率高，塔后煤氣含 H2S 和 HCN 可分別降至 20mg／ m3和 50mg／ m3以下，符合城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)。 2)工藝流程簡(jiǎn)單、占地小、投資低。 缺點(diǎn)是： 1)以鈉為堿源，堿耗量大；硫磺質(zhì)量低，收率低 。 2) 脫硫裝置位于洗苯后即煤氣凈化流程末端，不能緩解煤氣凈化系統(tǒng)的設(shè)備和管道的腐蝕。 3)廢液難處理，必須設(shè)提鹽裝置，不但增加了投資，而且生產(chǎn)的 NaCNS 和 Na2S203產(chǎn)品很難銷售。 4) 法脫硫工藝是我國目前廣泛采用的一種脫硫工藝，因此本工藝作為一種可選脫硫工藝。 f) 法脫硫： 脫硫是我國科技人員不斷總結(jié)國內(nèi)外已有的脫硫方法，自行研制開發(fā)的以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源，采用 新型高效復(fù)合催化劑從焦?fàn)t煤氣中脫除 H2S、 HCN的新工藝。該工藝由鞍山焦耐院與無錫市焦化廠共同合作開發(fā)的，已于 1996 年 10 月通過原冶金部的正式鑒定。 脫硫工藝的脫硫流程與 法脫硫基本相似，采用的催化劑 為復(fù)合催化劑，它是以氨為堿源液相催化氧化脫硫新工藝，與其它催化劑相比，它對(duì)脫硫和再生過程均有催化作用 (脫硫過程為全過程控制 )。因此， 較其它催化劑相比具有較高的活性和較好的流動(dòng)性。 脫硫的廢液回兌到煉焦煤中。其廢液中主要含有 (NH4)2S203和 NH4SCN。實(shí)驗(yàn)表明 (NH4)2S203和 NH4SCN 在煤 軟化前絕大部分已分解為氣體逸出， NH4SCN 的完全分解溫度僅為 360℃。所以在煤中配入這種廢液后，不會(huì)改變煤的粘結(jié)性；且 解時(shí)首先變成其同分異構(gòu)體硫脲，而硫脲的分子結(jié)構(gòu)中已不再含有氰基，所以進(jìn)一步熱分解時(shí)，并不會(huì)生成 HCN，而是生成 H2S 和 NH3。工業(yè)實(shí)驗(yàn)表明：摻廢液后，煤氣中的 H2S和 NH3僅分別增加 1～ ／ m3和 1～ 2g／ m3，而 HCN含量基本不變；回兌廢液僅增加煤的水分 ～ ％，其鹽類在爐內(nèi)熱裂解產(chǎn)生 H2S，絕大部分又進(jìn)入煤氣中，因此焦炭硫含量增加極少 (一般為 — ％ )，焦炭強(qiáng)度和耐磨性無明顯變化。 這種方法可大大簡(jiǎn)化廢液處理的工藝流程，是一種簡(jiǎn)單可行且經(jīng)濟(jì)的脫硫廢液處理方法。 法脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)： 1)脫硫脫氰效率高，塔后煤氣含 H2S 和 HCN 可分別降至 200mg／ m3和 300mg／ m3以 下。 2)該工藝比 法廢液積累緩慢，因而廢液量相對(duì)較少。 3)廢液回兌配煤簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。 4)工藝流程簡(jiǎn)單、占地小、投資低。 5)原材料和動(dòng)力消耗低。 法脫硫工藝的缺點(diǎn)： 1)塔后煤氣含 H2S不能達(dá)到城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)的要求 2)硫磺產(chǎn)品質(zhì)量低，收率低。 本工程脫硫采用濕法脫硫，脫硫催化劑為 HPF。硫回收采用專利產(chǎn)品連續(xù)式熔硫釜生產(chǎn)高質(zhì)量硫磺。此工藝具有蒸汽消耗低、環(huán)境污染輕、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)。 (3)硫銨工段： 脫氨工藝主要有：水洗氨蒸氨濃氨水工藝、水洗氨蒸氨分解工程、冷法無水氨工藝、熱法無水氨工藝、半直接法浸沒式飽和器硫銨工藝、半直接法噴淋式飽和器硫銨工藝、間接法飽和器硫銨工藝、酸洗法硫銨工藝。 a)水洗氨蒸氨濃氨水工藝： 此工藝是用蒸氨廢水洗滌煤氣，廢水吸收煤氣中的氨后成為氨水，氨水 送蒸氨塔用蒸汽蒸餾，蒸氨塔頂蒸出的氨汽經(jīng)冷凝冷卻后得到 18％ — 20％的濃氨水，蒸氨塔底的蒸氨廢水部分返回洗氨，其余送生物脫酚處理。 優(yōu)點(diǎn)是：工藝流程簡(jiǎn)單、投資低，因此在七十年代前后，此工藝廣泛應(yīng)用于中小型焦化廠。缺點(diǎn)是：濃氨水含有有害雜質(zhì)，質(zhì)量低、銷售困難，尤其是在冬季農(nóng)業(yè)用肥淡季，環(huán)保效果差，因此本工程不宜采用。 b)水洗氨蒸氨氨分解工藝： 此工藝是用蒸氨廢水洗滌煤氣，廢水吸收煤氣中的氨后成為氨水，氨水送蒸氨塔用蒸汽蒸餾，蒸氨塔頂蒸出的氨汽經(jīng)分縮后送氨分解爐，氨在高溫和催化劑的作用下分解為 氫氣和氮?dú)?，氨分解尾氣返回初冷前吸煤氣管道，蒸氨塔底的蒸氨廢水部分返 回洗氨，其余送生物脫酚處理。 優(yōu)點(diǎn)是：利用廢熱鍋爐回收氨分解生成的高溫低熱值尾氣的余熱生產(chǎn)蒸汽自用，冷卻后的尾氣返回焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)，既增加了煤氣產(chǎn)量又避免了對(duì)大氣的污染，并且避免了氨產(chǎn)品的滯銷問題。因此把此工藝作為本工程的一種可選脫氨工藝。 缺點(diǎn)是：沒有氨的產(chǎn)品，產(chǎn)值較低。 c)冷法無水氨工藝： 此工藝是用磷銨溶液洗滌煤氣，吸收煤氣中氨后的磷銨溶液送解吸塔用蒸汽解吸，解吸出的氨汽經(jīng)冷凝冷卻后成為濃氨水，濃氨水 再送精餾塔用蒸汽進(jìn)行精餾，塔頂精餾出的無水氨氣經(jīng)冷凝后，得到無水氨產(chǎn)品。 優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)品無水氨質(zhì)量高；產(chǎn)值高。 缺點(diǎn)是：介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高，投資較高。無水氨產(chǎn)品是液體，必須高壓低溫貯存，運(yùn)輸不方便，由于本工程尚未落實(shí)無水氨的銷路，因此不宜采用。 d)熱法無水氨工藝： 此工藝和冷法無水氨工藝大同小異，它們的區(qū)別是：冷法無水氨工藝用磷銨溶液直接從煤氣中吸收氨，熱法無水氨工藝是先用水從煤氣中吸收氨成為氨水，然后將氨水中氨用蒸汽蒸出成為氨汽，再用磷銨溶液吸收氨汽中的氨。 很明顯此工藝比冷法無水氨工藝流程復(fù)雜、投資高，而產(chǎn)品卻相同，因此不宜采用此工藝。 e)半直接法浸沒式飽和器硫銨工藝： 這種工藝目前廣泛應(yīng)用于我國很多焦化廠、煤氣廠。 煤氣經(jīng)過預(yù)熱器至飽和器的中央管，經(jīng)分配傘穿過母液層鼓泡而出，煤氣中的氨被硫酸吸收生成硫銨，從飽和器出來的煤氣經(jīng)除酸器分離夾帶的酸霧后，送入下一個(gè)工段。飽和器母液中生成的硫銨結(jié)晶沉積于器底，用結(jié)晶泵抽至結(jié)晶槽，經(jīng)離心分離、干燥得到成品硫銨。 這種飽和器既是吸收設(shè)備，又是結(jié)晶設(shè)備，吸收和結(jié)晶的操作條件不能分 別控制，不能得到大顆粒的結(jié)晶，硫銨質(zhì)量差。煤氣經(jīng)分配傘穿過母液層鼓泡而出，因此煤氣系統(tǒng)阻力大。 目前半直接法浸沒式飽和器硫銨工藝正在逐漸被噴淋式飽和器硫銨工藝或酸洗法硫銨工藝所取代，新設(shè)計(jì)已不再采用。 f)間接法浸沒式飽和器硫銨工藝： 此工藝和半直接法浸沒式飽和器硫銨工藝的區(qū)別是：半直接法浸沒式飽和器硫銨工藝用硫酸直接從煤氣中吸收氨，間接法浸沒式飽和器硫銨工藝是先用水從煤氣中吸收氨成為氨水，然后將氨水中氨用蒸汽蒸出成為氨汽，再用硫酸吸收氨汽中的氨。 很明顯，此工藝比半直接法浸 沒式飽和器硫銨工藝流程復(fù)雜、投資高，而產(chǎn)品卻相同，因此不宜采用。 g)酸洗法硫銨工藝： 酸洗法硫銨即無飽和器法生產(chǎn)硫銨。它分為氨的吸收、蒸發(fā)結(jié)晶和分離干燥。 氨的吸收過程主要在酸洗塔中進(jìn)行。酸洗塔為兩段空噴塔，下段用酸度為 ％的母液噴灑，上段用酸度為 ％的母液噴灑。酸洗塔出來的煤氣經(jīng)除酸器分離夾帶的酸霧后，送入下一工段。 從酸洗塔來的不飽和硫銨母液，送至蒸發(fā)結(jié)晶部分的結(jié)晶槽，在此進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，使硫銨母液達(dá)到飽和或過飽和，并使硫銨結(jié)晶長大。含有小顆粒的硫銨結(jié)晶母 液上升至結(jié)晶槽的上部，通過母液循環(huán)泵經(jīng)母液加熱器加熱后進(jìn)人蒸發(fā)器，依靠真空蒸發(fā)濃縮母液，濃縮后的母液再流至結(jié)晶槽。通過母液的循環(huán)濃縮，使硫銨結(jié)晶顆粒不斷長大，長大的硫銨結(jié)晶沉積在結(jié)晶槽的底部，用結(jié)晶泵抽至供料槽，經(jīng)離心分離、干燥得到硫銨產(chǎn)品。 酸洗法硫銨工藝的優(yōu)點(diǎn)：吸收和結(jié)晶在不同的設(shè)備中進(jìn)行，操作條件可以分別控制，能夠得到大顆粒的硫銨結(jié)晶，提高了硫銨質(zhì)量。酸洗塔是空噴塔，煤氣系統(tǒng)阻力小。 缺點(diǎn)是：母液需循環(huán)加熱真空蒸發(fā)，不但能耗高，而且工藝流程長、占地大、投資大，因此不宜采用。 h)半直接法噴淋式飽和器硫銨工藝： 噴淋式飽和器分為上段和下段，上段為吸收室，下段為結(jié)晶室。 煤氣經(jīng)過預(yù)熱器進(jìn)入噴淋式飽和器的上段，然后分成兩股沿飽和器水平方向流動(dòng)，每股煤氣均經(jīng)過數(shù)個(gè)噴頭用含游離酸的母液噴灑，以吸收煤氣中的氨，兩股煤氣匯合后從切線方向進(jìn)人飽和器中心的旋風(fēng)分離部分，除去煤氣中夾帶的酸霧液滴，從上部中心出口管離開到下一工段。 噴淋式飽和器的上段和下段以降液管連通，吸收氨后的母液從降液管流至結(jié)晶室 的底部，不斷地?cái)嚢枘敢海沽蜾@晶核長大。含有小顆粒的硫銨結(jié)晶母液上升至結(jié)晶槽的上部，通過母液循環(huán)泵送 至飽和器的上段進(jìn)行循環(huán)噴灑。 噴淋式飽和器的上段設(shè)滿流管，保持液面并封住煤氣，使其不能進(jìn)入下段，也不能外逸。母液在上段和下段之間不斷循環(huán)，使母液中的晶核不斷長大，沉降在結(jié)晶室 的底部。用結(jié)晶泵將結(jié)晶抽至供料槽，經(jīng)離心分離、干燥得成品硫銨。 雖然吸收與結(jié)晶分開，但仍在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，操作條件不能分別控制，但是結(jié)晶顆粒的長大，一方面依靠母液的大量循環(huán)攪拌，另一方面結(jié)晶室的容積較大，有利于晶核的長大，通過自然分級(jí)，從結(jié)晶室的底部便可抽出較大顆粒的硫銨結(jié)晶。 綜上所述，噴淋式飽和器硫銨工藝，克服了浸沒式飽 和器工藝的缺點(diǎn)，吸收了酸洗法工藝的優(yōu)點(diǎn)，具有煤氣系統(tǒng)阻力小，結(jié)晶顆粒較大，硫銨質(zhì)量好，工藝流程短，易操作，設(shè)備使用壽命長等特點(diǎn)。因此把此工藝作為本工程的一種可選脫氨工藝。 本工程采用噴淋式飽和器工藝。 (4)粗苯工段： 洗苯洗油基本上分為兩種：一種是石油洗油 (及輕柴油 )，二是焦油洗油。焦油洗油由高溫焦油加工而得，來源方便，成本低，吸收能力強(qiáng)。在我國大多數(shù)焦化廠都采