半水煤气脱硫.doc

半水煤气一种以焦炭或煤为原料制造的工业煤气。其可燃成分（主要是氢气和一氧化碳）与氮气的比例为3.13.2，也是一种合成氨原料气。 。也可用作燃料，但与普通水煤气相比，热值较低。 脱硫的意思：在合成氨厂中半水煤气含有大量的硫化物, 而硫化物对合成氨工艺有很大的危害, 常见的有: 对催化剂的危害; 对产品质量的危害; 对碳酸丙烯酯脱碳操作的危害; 对铜洗操作的危害;对金属腐蚀; 对人体的危害。合成氨厂半水煤气中硫化物的种类较多。其主要是硫化氢, 约占硫化物总量的90%。另外还含有少量的有机硫化物, 主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。硫化氢分子式为H 2 S, 是无色气体, 有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。性剧毒, 易溶于水, 其水溶液呈酸性, 能与碱生成盐。可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。硫化氢有很强的还原能力, 易被氧化成硫磺和水, 这一性质被广泛的用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生产金属硫化物。由于在生产过程中的H2 S会对生产造成很大的危害, 同时硫化氢为有毒有害气体, 为了减少生产的损失、保护环境必须除掉H2 S 气体。脱硫的方法很多, 可分为干法和湿法两大类, 其中湿式氧化法脱硫多用于半水煤气和变换气的一次脱硫, 而干法脱硫多用于变换气脱硫和碳化气的精脱硫。干法脱硫具有流程短, 设备结构简单, 气体净化度高, 操作平稳的优点。但此法经常采用固定层反应器, 需要定期更换脱硫剂, 不能连续。由于受脱硫剂硫容量( 单位质量脱硫剂能脱除硫的最大含量) 的限制, 干法脱硫一般用于含硫量较低的情况。湿式氧化法脱硫不仅具有吸收速度快，生产强度大等特点，而且具有脱硫过程连续，溶液易再生，副产硫磺等特点，因而被合成氨厂广泛采用；湿式氧化法脱硫的不足之处是不能有效脱除有机硫化物，没有干法脱硫净化度高。脱硫技术在合成氨厂中常采用湿式氧化法脱硫, 目前中小型合成氨厂常用的湿式氧化脱硫法有: 氨水催化法、栲胶法、改良ADA法、PDS法、M SQ 法, KCA 法, 888法。1.氨水催化法氨水催化法系采用8 25滴度的氨水, 其中加0. 2 0. 3 g /L对苯二酚作催化剂, 使溶解于液相的硫化氢氧化为元素硫; 本法有氨损失较大的缺点, 此外, 溶液的硫容量较低, 仅为0. 1 0. 15g /L。当煤气中硫化氢含量高时, 所需的溶液循环量较大, 电耗也随之增高 1 。本法的气体净化度可小于50 mg /m3。 2 改良ADA法ADA 法发展初期, 由于析硫过程缓慢, 生成硫代硫酸盐较多 2 。后来发现溶液中添加偏钒酸钠后, 使硫氧化速度大为提高, 从而形成了现今的改良ADA 法 3 。改良ADA溶液组分中, 碳酸钠( Na2 CO3 )作吸收介质, ADA为析硫的载氧体, 偏钒酸盐为ADA 析硫过程的催化剂, 溶液中加入酒石酸钾钠的目的在于稳定溶液中的钒, 防止生成 钒氧 硫复合物沉淀。改良ADA法是技术成熟、过程规范程度高、溶液性能稳定、技术经济指标较好的脱硫方法。该方法还具有硫磺回收率高,回收的硫磺纯度高, 溶液对人和生物无毒害作用, 对碳钢无腐蚀 作用等优点。国内改良ADA 法脱硫遇到的最大问题是易发生硫磺堵塞脱硫塔内的填料。1. 3 栲胶法栲胶是聚酚类(丹宁)物质, 可代替ADA 作载氧体, 价格低廉, 且栲胶本身还是良好的钒络合剂, 不需添加酒石酸钾钠等络合剂。此法的吸收效果与ADA相近, 且具有不容易堵塞脱硫塔填科、栲胶资源丰富、价格便宜等优点。但配制脱硫液和往系统中补加栲胶时都要经过加热溶化制备过程。1. 4 PDS法PDS是肽菁钴酸盐系化合物的混合物, 它具有较高的催化活性。PDS脱硫与其他各种湿式氧化法脱硫具有相同的生产工艺, 因此由ADA 法或栲胶法改为PDS脱硫不需要更改原有工艺, 只是以PDS代替脱硫液中的ADA 或栲胶即可。PDS的催化活性好, 用量少, 消耗低。溶液再生时生成琉泡沫的硫晶体粒子大, 易于分离, 故脱硫液中的悬浮硫含量较低。该方法不仅脱除无机硫, 对有机硫也有很好的脱除效果。PDS对人体无毒害作用, 脱硫液对设备基本无腐蚀5 。PDS的加入方式是一个很重要、关系成败的问题。由于脱硫液中PDS含量特低, 且容易被硫泡沫带走损失掉, 若集中加入, 将导致PDS未参加反应就被泡沫带出系统且损失多, 所以须采用24 h连续滴加的方式加入。1. 5 DDS法DDS脱硫剂是模仿正常血红蛋白的载氧性能研制出来的脱硫催化剂, 它是含有铁的有机络合物的多聚合物 6 。DDS 催化剂能脱无机硫、有机硫, 也能脱二氧化碳。1. 6 888法888 脱硫催化剂系酞菁类及其有机化合物, 是以多种金属离子为中心的一大类有机金属化合物的总称。888 脱硫催化剂脱硫全面, 能脱除无机硫, 也可脱有机硫。888不腐蚀设备, 不堵塞设备, 能清除设备的沉积硫。脱硫反应原理: 吸收 硫化氢( H2 S)、硫酵( RSH )、羰基硫( COS) 、二硫化碳( CS2 )等与碱溶液反应生成相应的碱的硫化物和水; 脱硫 从吸收过程得知, 在一定的气液比条件下使吸收反应进行彻底, 需设法使脱硫体系中的S2- 被氧化成游离硫而脱离反应体系。888 脱硫催化剂, 由于其特殊的化学结构而具有携氧能力。在脱硫过程中, 由于888不断释放出具有较强的氧化活性的原子氧( O ), 能迅速将体系中的S2- 氧化成游离S, 从而大大加强脱硫效果。再生 当888 的携氧量消耗后, 可鼓人空气, 供氧再生。2 展 望这么多湿式氧化法的脱硫方法, 如果对