《安全环境-环保技术》之现代焦炉煤气脱硫脱氰工艺技术

1、现代焦炉煤气脱硫脱氰技术近年来，随着国家环境法规的严格和环境保护意识的提高，焦炉煤气中H2S、HCN及其燃烧产物对大气环境的污染问题越来越突出，严重影响了我国焦化产业的可持续发展，必须对焦炉煤气中氰化物的去除净化处理。目前国内外已有数十种焦炉煤气氰化物去除技术和防止二次污染的()处理技术，如何合理选择氰化物去除技术是首先要解决的问题。1焦炉煤气脱硫脱氰源的选择在焦炭过程中，约30%至35%的煤转换为H2S等硫化，与NH3和HCN等一起形成气体中的杂质，焦炉煤气中H2S的含量一般为5g/m3至8g/m3，HCN的含量为1g/m3至2.5g/m3。要去除H2S和HCN，必须使用可分为两类的碱性脱硫

2、液或脱硫剂。(1)乙醇胺、碳酸钠、氢氧化铁等碱源，必须持续补充脱硫液(剂)中的碱源，以分别维持萨非反法、真空碳酸盐或改进A.D.A法和干法脱硫工艺的碱池。(2)用气体中的氨作为碱源，例如AS循环洗涤法、盆油克斯法、FRC法、TH法等。(。利用煤气的氨作为碱源最经济，不需要购买碳酸钠等碱源，清洗氨的同时可以从气体中去除H2S和HCN，具有工艺合理性和运行经济性，成为焦炉煤气脱硫及氰化物去除工艺研究的主题，焦化受到了广泛关注和普遍应用。2以焦炉煤气中氨为碱源的脱硫脱氰法和工艺要求焦炉煤气脱硫和脱氰技术有多种，但以氨为碱源的脱硫和脱氰技术最为优越，脱硫和脱氰过程的主要反应机制如下：结果表明，这种两阶

3、段反应速度快，用氨从气体中去除H2S和HCN是主要控制因素，即一阶段反应。好像是以物理吸收为基础的物理化学吸收工程，首先要将气相中的H2S和HCN转化为液体，中和氨，使其吸收。影响吸收效率的主要因素包括吸收温度、煤气的NH3对H2S比率、氨浓度及喷雾等，要提高脱硫中氰化物去除效率，脱硫时要尽可能降低吸收温度，提高煤气的NH3对H2S比率，快速接触吸收装置及大型液基比操作，还需要添加NaOH吸收区间。氨脱硫和除氰工艺使用的必要条件：(1)低温和萘的去除氨脱硫和去除氰化物所需的工作温度为20 23，为了防止低温下石脑油的析出，必须事先进行脱萘、脱焦油处理。(2)脱硫后应配备高效除氨装置为了提高脱硫

4、及氰化物去除效率，必须提高氨的浓度，但相应地，排放塔气体的氨含量也提高了，后续氨清洗过程的负荷也增加了。(3)注意氨脱硫和氰化物去除处理。富H2S和HCN的氨在脱氧氨过程中产生腐蚀性强的酸性气体，因此对处理设备的性能、材料和人员操作技术等提出了较为严格的技术要求。3焦炉煤气脱硫脱氰工艺简介干法脱硫工艺及功能的局限性大，限制了其在焦化生产中的应用，H2S和HCN的湿法脱除技术已在国内外大中型焦化厂得到广泛应用。湿法脱硫和脱氰技术包括湿吸收法、湿氧化法和合成法等，结合脱硫和脱氰处理技术，可以构成一系列焦炉煤气脱硫和脱氰工艺。3.1湿吸收脱硫工艺焦炉煤气脱硫和脱氰的湿吸收法是真空碳酸盐法、AS循环洗

5、涤法、sarpevan法、daia Mao kess法等，以氨为碱源的湿吸收法目前在国内应用最广泛，最具代表性的工艺是“氨-硫化氢循环洗涤法”(也称为AS循环洗涤法或kalstel法)。该方法是用含有氨的23% 25%的氨清洗气体，氨与气体的H2S和HCN反应变富后，用蒸汽脱附，以NH3，H2S，HCN和水蒸气为主要成分的混合物。脱硫效率可达95%，氰化物去除效率可达90%。为了防止二次污染，必须处理上述酸性混合气体。目前国内外采取的处理方法很多，但H2S的最终产品只有元素硫、硫酸等几种，NH3的最终产品也只有硫酸铵、无水氨、低热值煤气分解等。各种产品品种和处理技术可以灵活配置各种AS脱硫和脱

6、氰工艺。3.2湿式氧化脱硫工艺焦炉煤气脱硫及脱氰的湿氧化法技术经过了长期发展，从早期比较落后的砷碱法、改良的A.D.A法、氢醌法等到现代的TH法、FRC法、HPF法等。其中以氨为碱源的湿式氧化法技术发展最快，工艺也比较完善，以氨为碱源吸收气体的H2S和HCN，吸收液和氧催化作用下的解吸脱硫、脱硫和氰化物去除效率高等特点。最具代表性的脱硫工艺是用高卡哈斯、简单的t或萘醌酸盐法对氨投入催化剂1，4-萘醌-2-磺酸盐，用吸收液从气体中吸收H2S和HCN，然后与氧和氧化反应解吸脱硫一起获得催化剂，重复使用，去除H2S和HCN。该方法的脱硫包括大量的硫氰酸酯和硫硫酸盐，t法处理脱硫的废液的过程包括采用宽

7、哈斯(h法)生产硫酸铵、通过氧化燃烧生产硫酸、通过还原燃烧法生产硫等。我国最近开发的HPF脱硫工艺也属于湿式氧化法。该方法以焦炉煤气中的氨为碱源，以氢醌、酞菁钴磺酸盐(PDS)、硫酸亚铁为复合催化剂，去除脱硫和氰化物，废液处理在配煤和焦炭过程中高温分解，结果H2S又流入煤气。该工艺具有脱硫效率高、废液量少、投资少、消费少的特点，但硫的利用还需要进一步完善，相关技术还存在大规模工业生产实践的检验。目前国内外常见的焦炉煤气脱硫和氰化物去除工艺包括湿氧化法、FRC法、改进A.D.A和HPF法、湿吸收法的AS循环洗涤法、萨尔佩班法、真空水再生法。4焦炉煤气脱硫脱氰工艺的选择随着我国从国外相继引进一系列

8、现代脱硫及氰化物去除技术，国内也自行开发了一些脱硫及氰化物去除工艺，焦炉煤气脱硫及氰化物去除技术更加丰富。关于焦化厂如何优化焦炉煤气脱硫及脱氰工艺的几点意见。4.1根据需要选择脱硫工艺根据净化后焦炉煤气中H2S和HCN含量的要求，选择合适的脱硫效率脱硫工艺。例如，冶金工厂中的焦炉煤气大部分用作普通轧钢加热炉的燃料，此时H2S含量必须为 200mg/m3 500mg/m3，HCN含量必须为150mg/m3，因此用AS循环洗涤法去除H2S和HCN即可满足要求。使用焦炉煤气作为煤气、合成煤气等时，应选择湿法氧化法的改良A.D.A法、TH法、FRC法等脱硫效率更高的脱硫工艺。4.2根据可持续发展战略和

9、客观条件选择脱硫工艺综合利用资源和保护环境已成为可持续发展战略的重要组成部分。H2S和HCN都应优先于去除和处理，促进资源综合利用的脱硫工艺。客观条件是指资金条件、总度条件、设备国产化条件等，将这些条件的允许作为选择过程的主要出发点的意义不言而喻，直接决定脱硫工艺选择的现实和可行性。4.3基于生产运行经济选择的脱硫工艺生产运营的经济性包括运营费、催化剂、试剂在AS循环洗涤法等可靠性的因素，以煤气中的氨作为脱硫剂的碱土，与煤气中的酸性成分一起去除的运行成本低，试剂带去可靠性，脱硫过程中不需要催化剂等一系列优点。还证实，氨脱硫后将psam系统放在脱硫塔后面，处理酸性气体，生产无水氨是目前世界公认的

10、氨的最佳工艺，美国、日、加拿大等已经被广泛采用。H2S等酸性气体用克劳斯法生产元素硫，可以将气体净化生产成本降到最低。4.4基于生产管理科学性和简洁性的脱硫工艺选择选定脱硫工艺的工艺要简单紧凑，脱硫介质的腐蚀性要尽量小，主要设备的结构不能过于复杂，设备的制造和维修要容易，设备材料和选择要尽量基于国内，避免采用昂贵的进口材料和设备。要保证生产运行的稳定性和连续性，生产管理简单，科学，劳动者劳动强度小，生产效率高。在这方面，AS法和Dai yamafic法等都是比较好的脱硫工艺。摘要焦化厂焦炉煤气脱硫及脱氰工艺的选择问题应作为重要课题进行研究，结合焦化厂自身的实际情况，制定技术进步和生产的实用性、工程