1 HPF脱硫工艺介绍

HPF脱硫工艺介绍 HPF脱硫工艺是利用焦炉煤气中的氨作吸收剂，以HPF为催化剂的湿法氧化脱硫，首先把煤气中的H2S转化成硫氢铵盐，在空气的氧化下转化成元素硫，吸收液得到再生。主要有(1) 吸收反应 (2) 再生反应 (3) 付反应 。HPF在脱硫和再生全过程中均有催化作用。 此工艺流程基本与ADA脱硫相同。进入脱硫工段的煤气依次进入串联的空喷脱硫塔和填料脱硫塔，与脱硫液逆向接触，煤气脱除了H2S和HCN去脱氨；脱硫塔有自己独立的再生系统，吸收了H2S和HCN的脱硫液分别送入各自对应的再生系统，在空气作用下溶液得到再生，循环使用；硫泡沫自流入泡沫槽，经搅拌澄清分层，进一步熔融生成硫磺产品。2 HPF脱硫的工艺特点 (1) 脱硫装置在整个煤气净化工艺上放在吸氨，粗苯工段前，流程合理简单，煤气中HCN脱除率达到75 %，可取消黄血盐工艺，对改善终冷水排污对环境的污染、减轻管道设备的腐蚀有一定益处。 (2) 该脱硫工艺脱硫脱氰效果好，脱硫效率在满足生产条件下可大于99 %，脱硫后煤气H2S含量在50 mg/m3以下 (3) HPF具有极高的活性，对脱硫和再生过程均有催化作用。 同时还发现HPF具有消除脱硫塔内挂壁硫的作用，使用HPF后，填料塔阻力逐渐降低，由原来的2 500 Pa降至1 200 Pa。 (4) 由于此脱硫工艺是利用煤气中的氨作碱源，无须另外加碱，煤气中氨含量越高，氨硫比越大，则脱硫效率也越高，详见图2。 (5)运行成本低，动力消耗少，经济效益好。详见表4。 (6) 该工艺操作方便稳定，催化剂投加方式简单易行，而且在脱硫过程中，盐类等副产物增长速度缓慢。3 HPF催化剂由 对苯二酚 PDS 硫酸亚铁 组成4 HPF法脱硫液的控制指标是对苯二酚 0.15-0.2g/LPDS 8-10 mg/L硫酸亚铁 0.1-0.2g/L游离氨 大于5g/L硫代硫酸氨 小于 250g/L悬浮流 1-1.2g/LPH 8-9Fg f F f 3.2几种脱硫脱氰技术的解读 纵观国内外的脱硫脱氰技术，目前我国采用的典型脱硫脱氰技术主要有如下几种，即TH法（通称湿式氧化法）、FRC 法( 通称催化氧化法)、HPF 法（通称催化氧化氨法）、AS法（通称氨硫联合洗涤法）、SARFEBAN 法（亦称MEA法）、VACA法（亦称真空碱法）、改良ADA 法。+ 5 E1 v n/ M （1）TH 法。该法以煤气中的氨作碱源，以1.4萘醌二磺酸钠为催化剂，氧化法脱硫脱氰工艺，在吸收塔中用含氨的循环脱硫液吸收煤气中的H2S和HCN，在再生塔中用空气再生，废液在高温、高压的湿式氧化塔中处理，将废液中的（NH4）2S2O3及NH4CNS转化为硫铵和硫酸。该法的突出优点是高效处理废液，并将废液中的（NH4）2S2O3 和NH4CNS转化成硫和硫酸，增加硫铵的产量，减少硫酸消耗。废液处理须在高温、高压、强耐腐蚀的氧化器中进行（273，*MPa，材质为锆材），设备的造价高，制造困难，必须进口，成为TH法脱硫脱氰工艺推广的最大难点。（2）FRC法。该法同样是以煤气中的氨为碱源、苦味酸为催化剂的氧化法脱硫脱氰工艺。在吸收塔中用含氨脱硫液吸收煤气中的H2S和HCN，吸收液在再生塔中用空气进行再生，一部份脱硫液送离心机离心分离硫磺。滤液和硫磺送往制酸装置。在FRC工艺中，由于采用了预混喷嘴的高效再生工艺，因此脱硫效率较高，净煤气中的H2S和HCN含量分别为100mg/m3以下。但由于再生工艺中氨不能回收，废液干法接触制酸的氨损失大，煤气中的氨源减少，影响脱硫的吸收效率，从而造成流程长，投资高，经济不合理。（3）AS法脱硫脱氰工艺。同样是以煤气中的NH3为碱源，用洗氨塔的富液吸收H2S和HCN，为保证NH3的吸收效率，富氨循环液中氨含量不能过高，因此脱硫的效率较低，一般塔后的H2S和HCN含量只能降至500mg/m3，这是氨硫联合洗涤工艺的根本技术问题。脱硫后的富液在脱氨脱酸塔中解吸，脱出的氨和酸性气体要进行除氨和制酸处理，需消耗大量的耐腐蚀材料和催化剂，流程较长，不易打通。$ H3 R L7 ( D0 I f- H! S% f（4）HPF法。该法是我国自主创新的脱硫工艺，也同样以煤气中氨为碱源，但脱硫后煤气中氨的回收不是用洗涤吸收工艺而是用饱和器法，因此，可将脱硫液中的含氨量提高到34g/L，从而使脱硫效率很高，脱硫后的煤气中H2S和HCN含量可达1020mg/m3，这一点可谓此法最大的技术优势。HPF是复合催化剂，对脱硫和再生都有催化作用，使脱硫脱氰工艺更加简化。脱硫废液可回兑到装入煤中。经研究证明，废液中的 （NH4）2S2O3和 NH4CNS，在炼焦过程中大部分在360C之前被裂解成气体逸出，不会改变煤的粘结性。而NH4CNS热解后变成硫脲，其分子中不含CN基，进而不会生成HCN，而是生成H2S和NH3。4 V: k$ : q% ! s T9 k- N7 e% OHPF法脱硫工艺中，经氧化再生所得的硫膏或溶融硫的含硫量较低，在工业上应用困难，经调查，通过调整操作（初冷操作）和改变生产方式（压滤，离心），脱硫产品含硫量可提高到8090，产品应用可以得到解决。权威部门正在进行该硫产品制硫酸的研究，为硫铵生产提供酸源，完全符合循环经济理念，以完善HPF技术。（5）SARFEBAN法、VACA法和改良ADA法脱硫脱氰工艺。这3种方法均为后流程脱硫工艺，即脱硫装置设在煤气净化流程的最后，不能以煤气中的氨为碱原，必须外购碱和脱硫剂，脱硫工艺不能融合于煤气净化的流程之中，从这个意义而言，这些脱硫工艺都是不可取的。应该指出，这些脱硫工艺的废液处理和硫磺的精制技术并不简单，反而更加复杂。( d g , E2 n* A; W通过对TH、FRC、AS和HPF法脱硫