焦炉煤气培训资料.doc

焦炉煤气是宝贵的资源,作为工业或民用燃料，是一种清洁能源，具有较高的热值；作为化工原料气，可生产甲醇或二甲醚等。在炼焦过程中原料煤中约30％～35％的硫转化成H2S等硫化物，与NH3和HCN等一起形成煤气中的杂质。H2S和HCN具有很强的腐蚀性、毒性，在空气中含有0.1％的H2S就能使人致命。焦炉煤气若不脱除H2S会严重腐蚀设备；作为民用燃料会污染环境，损害人身健康；作为冶金燃料使用时则会严重影响钢铁产品与化工产品的质量；作为原料气生产甲醇会严重的影响合成催化剂的使用寿命，同时在燃烧时会产生大量的二氧化硫等有害物质，污染大气，严重时会形成酸雨。 本人曾在山西、云南、内蒙等多省数个焦化厂做过相关领域的考察和应用，可以说焦炉气脱硫很多不被企业所重视，许多焦化厂甚至没有脱硫装置。最近几年随着国家环保政策的出台和加强以及延伸产品的生产，焦化厂纷纷开始增设脱硫系统，加强了脱硫技术的学习和改造。所以借这次东狮协作网会议的平台从以下几个方面和大家交流一下。 1 焦炉气脱硫值得关注的几个问题 焦炉气脱硫，经过几十年的发展形成了一些传统流程，该流程具有流程简单、易操作、生产稳定和建设投资低的优点，在多年的焦化生产中发挥了重要的作用。最近几年，随着焦化技术的不断进步，为了达到更好的脱硫效果，很多厂在实际运行中有了些变化，这些变化应该说还是值得借鉴的。 1.1脱硫塔的设置 对于焦炉气脱硫由于进口H2S含量一般都很高，从几克到几十克每标方不等。在脱硫工程设计时一般都设计成双系统即可并联操作、亦可串联运行。双脱硫塔并联操作时，脱硫系统阻力小，单塔负荷低不容易堵塔。但脱硫效率不如双塔串联运行时高。考虑到焦炉气入口硫化氢较高，脱硫装置最好采用双塔串联的运行方式。 从不断提高脱硫效率的角度来考虑，尤其是焦炉气制甲醇要求出口小于20mg/m3，焦化厂脱硫也应该采用串联流程。为了克服塔阻力和塔堵的问题，脱硫塔的喷淋密度应大于50m3/m2·h，同时加强硫泡沫的浮选，降低悬浮硫含量等来减少堵塔的几率。 另外，前塔可以尝试空塔喷塔（即采用高效雾化喷头取代轻瓷填料），后塔采用空塔喷淋+填料的复合型塔（即脱硫塔的中、下段采用高效雾化喷头、空塔喷淋，上段使用填料）的科学组合方式。目前这种组合方式已广泛的应用在化肥行业，具有工作硫容大、溶液循环量小，脱硫效率高，系统压降小等诸多优点，效果十分理想。我想这也可作为今后焦炉煤气脱硫发展的方向，不过由于焦炉气成分复杂，脱硫液比较脏，所以采用空塔喷淋堵塞问题还需要解决。 1.2 高塔再生和喷射再生 目前焦炉气脱硫的再生采用高塔再生和喷射再生两种方式。这两种方式各有特色。其区别如下： 高塔再生采用空压机提供的压缩空气，需要动力。压缩送风相对稳定，液位、泡沫溢流可以自动控制，由于再生塔比较高，操作不是太方便，但有很多厂增加了视频监控系统后，操作起来比以前方便多了。 再生槽再生采用喷射器自吸空气，再生槽再生占地面积稍大一些，高度低，不需要空压机，节省了空压机的动力消耗。 高塔再生只有循环泵，贫液从再生塔顶靠位压自流到脱硫塔内。再生槽再生需要贫液泵和富液泵，单从动力消耗上来讲，再生槽再生比高塔再生动力消耗要大些。 关于再生效果，从我个人来看，喷射再生更便于观测再生、溢流状况，稍优于高塔再生，很多厂再生后贫液悬浮硫能达到0.2g/L以下,这在焦化行业属领先水平。 关于投资方面，高塔再生占地面积小，但设备投资较大。喷射再生，设备投资相对较小。当然喷射再生时喷射器易发生硫堵而影响吸空气量，造成再生槽内硫泡沫时好时坏，日常需要维护检修。具体采用那种再生方式，可根据厂家的实际情况考虑。? 1.3 调整初冷温度，加强脱硫预净化 由于初冷的操作温度高,使煤气中的焦油和萘等不能在初冷工序中回收下来，使焦油和萘在流程中后移，造成后续工序的严重污染，很多厂脱硫液严重的发黄，影响脱硫效率的同时也影响了硫黄质量。因此，初冷温度必须降到尽可能低的程度使其保持≤22OC，并确保电扑焦电器正常工作，使煤气中的焦油状的物质得到充份净化，防止其在横管预冷器中冷却时形成堵塞，导致被迫停运清扫或冷却效果降低。 1.4 脱硫系统低温化（以氨为碱源最好在20～25） 焦炉煤气中的氨和硫化氢在气相中并未发生化学反应，但一旦进入液相则立即发生化学反应，形成新的化合物。硫化氢溶于水，其溶解度决定于溶液温度，温度降低则硫化氢的溶解度增高，换句话说硫化氢的吸收是放热反应，且在溶液中H2S的浓度5%时，气液相的H2S平衡受亨利定律pH2S=HC支配， 式中PH2S—平衡时，液体表面H2S的分压，×10-6mmHg H—亨利系数，×10-6mmHg C—单位体积溶液中H2S的摩尔分数 而亨利系数的大小取决于温度，且随温度的升高而升高，如下列数据所表示的。 温? 度，?? ????0???