气体脱硫.doc

气 体 脱 硫 原料气中的硫以硫化氢（H2S）为主，此外还有二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）、硫醇（C2S5SH）等，这些含硫化合物总量达到一个常量时,需要采用操作成本较低的湿法脱硫技术。现在，在化工生产中永湿法脱硫的方法很多，如砷减法、蒽醌二磺酸法、环丁砜法及栲胶法等。它们的生产操作大同小异，各有自己的优缺点，所以在此以栲胶法脱硫为例。经过湿法脱硫后，原料气中害残存微量的硫，在后面精脱硫中进一步脱除。 一般硫化氢的量约占半水煤气中总硫含量的90﹪—95﹪，有机硫含量较少，只占半水煤气总硫含量的5﹪—10﹪ 1原料气中硫化物对生产有何危害？ 硫化物的主要危害有以下几点。 （1）毒害催化剂，使催化剂中毒、失活 化工生产中常用的烃类转化催化剂，高温变换和低温变换催化剂、甲烷化催化剂等各类合成催化剂中的活性组分都能与硫化氢反应生成金属硫化物，从而使催化剂的活性下降、强度降低，严重地影响催化剂的有效使用寿命。 硫化氢能使甲醇催化剂永久性中毒，活性降低，甲醇产量下降。因为硫化氢与甲醇合成催化剂中的铜反应生成硫化亚铜，从而使催化剂失去活性。 （2）腐蚀设备 含有硫化氢的气体在水分存在的条件下，硫化氢溶于水生成硫氢酸，能与金属设备，管道生成相应的金属硫化物而造成腐蚀。其腐蚀程度随气体中硫化氢的分压增高而加剧。同时，腐蚀产物硫化铁在水中与氧可以进一步反应生成硫酸或连多硫酸（H2SnO6，n=3.4或5）在高温高压操作环境中，连多硫酸是造成不锈钢设备的焊缝应力区腐蚀破裂的重要因素。 （3）污染溶液 在联醇铜洗液中，硫化氢与铜液中的Cu2+和Cu+作用生成CuS和Cu2S沉淀，这不但增加铜耗，而且破坏的铜液的正常组成，降低了铜液吸收CO的能力。同时，生成的沉淀会堵塞设备，管道，严重时可造成精炼气带液。在脱SO2的工艺过程中，硫化氢被溶液吸收同时生成硫氢酸盐，能使溶液的表面张力下降，造成脱碳系统的拦液，带液，严重地影响正常操作，使生产负荷下降。 （4）污染环境 硫化氢是剧毒物质，人体吸入微量硫化氢即发生头痛晕眩等症状，吸入较多可致猝死。放空气或设备、管道泄露出来的气体中的硫化氢均沉积于地面，对环境造成不同程度的污染。根据国家工业卫生标准，大气中的硫化氢的含量不允许超过10㎎／m3 （5）降低产品质量 在生产尿素的合成氨厂中，如果副产二氧化碳气体中的硫化氢含量较高，不仅会造成尿素合成塔衬里的腐蚀，而且腐蚀产物硫化亚铁会使成品尿素呈黑色，使尿素的产品质量下降。同样，在生产碳铵和用离子交换法生产碳酸钾的工艺过程中，如果气体中硫化氢过多，也会影响产品质量。 原料气中的有机硫在高温变换催化剂的作用下可以转化成硫化氢，有机硫在脱碳溶液中还可发生水解反应生成硫化氢。同时，一些有机硫对催化剂也可直接造成毒害。因此，无论是无机硫还是有机硫都必须在生产过程中尽量脱除干净。 脱硫不仅能提高煤气质量，而且在大规模的煤气生产中，还可以回收大量的副产品—硫磺，它作为工业和农业上的重要化工原料。 2.脱除原料气中的硫化物的方法有那些？ 脱除原料气中的硫化物的方法有很多，一般分为湿法脱硫和干法脱硫两大类。 湿法脱硫是采用溶液吸收的方法来脱除，依其吸收和再生性质，又可分为物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法。 （1）物理吸收法 物理吸收法是利用硫化氢在溶液中的溶解度性质。往往是加压条件下吸收，减压、加热或气提解吸将硫化氢释放出来，并使溶剂得到再生。在吸收过程中不发生化学反应。常用的物理吸收法有水洗法和甲醇法等。 （2）化学吸收法 利用在吸收过程中发生某种化学反应达到清除硫化物的目的，这类方法有较好的净化效果和较好的选择性。在化学吸收中利用硫化氢溶液具有酸性和还原性的特点，又可已分为中和法和氧化法。 1中和法 利用硫化氢溶液的酸性，采用碱性吸收剂来吸收。从经济角度考虑，欲使吸收剂可以再生后使用，必须选择那些与硫化氢发生可逆反应的弱碱为吸收剂。常用的碱性吸收剂有碳酸氢钠溶液、氨水和各种烷基醇胺。 2 氧化法 首先利用碱性溶液吸收硫化氢，然后借溶液中载氧体的催化作用把被吸收的硫化氢转化为元素硫，使溶液获得再生。例如：氨水催化法、改良ADA法、栲胶法等都是典型的氧化法脱硫。 （3）物理化学吸收法 物理化学吸收法则是化学吸收法和物理吸收法的综合。环丁 法则属此类法。 干法脱硫使采用固体脱硫剂来脱去硫化物。干法脱硫最早采用的氢氧化铁法和活性炭法。但近代化学合成工业常用干法脱硫作为脱除有机硫和精细脱硫的一种手段，例如，氧化锌法、钴钼加氢法和分子筛等。 3、干法脱硫和湿法脱硫各有什么特点？ 干法脱硫有氢氧化铁法、活性炭法等。含硫化物气体通过这些固体脱硫剂时产生物理变化和化学的变化，脱除硫化物。使用干法脱硫。净化度高，但设备庞大（因为生产能力小），操作不