半水煤氣脫硫技術(shù)

1、目前，在發(fā)生爐煤氣的濕法脫硫技術(shù)中，應(yīng)用較為廣泛的是栲膠脫硫法 l它是以純堿作為吸收劑，以栲膠為載氧體，以NaVO2為氧化劑。其脫硫及再生反應(yīng)過程如下： l(1)吸收： l在吸收塔內(nèi)原料氣與脫硫液逆流接觸硫化氫與溶液中堿作用被吸收： lH2S+Na2CO2=NaHS+NaHCO2 l(2)析硫： l在反應(yīng)槽內(nèi)硫氫根被高價金屬離子氧化生成單質(zhì)硫： lNaHS+NaHCO2+2NaVO2=S+Na2V2O2+Na2CO2+H2O l(3)再生氧化 l在噴射再生槽內(nèi)空氣將酚態(tài)物氧化為醌態(tài)： l2HQ+1/2O2=2Q+H2O l以上過程按順序連續(xù)進行從而完成氣體脫硫凈化。另有資料和實驗證實，在酚被氧

2、化為醌的同時有雙氧水生成，故再生氧化也可按下式表達： l2HQ+O2=2Q+H2O2生成雙氧水 lH2O2+V+4=V+5+H2O lHS_+V+5=S0+V+4 濕式栲膠法脫 l 濕式栲膠法脫硫優(yōu)點濕式栲膠法脫硫整個脫硫和再生過程為連續(xù)在線過程，脫硫與再生同時進行，不需要設(shè)置備用脫硫塔；煤氣脫硫凈化程度可以根據(jù)企業(yè)需要，通過調(diào)整溶液配比調(diào)整，適時加以控制，凈化后煤氣中H2S含量穩(wěn)定。運行費用低，經(jīng)濟效益好。 濕式栲膠法脫硫缺點設(shè)備較多，工藝操作也較復(fù)雜，設(shè)備投資較大。經(jīng)濟效益l 栲膠法根據(jù)堿源不同分為堿性栲膠（以橡椀栲膠和偏釩酸鈉為催化劑）脫硫和l 氨法栲膠（以氨代替堿）脫硫。栲膠法適用于焦

3、爐氣脫硫，焦?fàn)t氣與半水煤氣的區(qū)l 別在于其含萘及煤焦油、HCN 較多，而 C02 較少。因此，只要前工序(靜電除塵除l 焦、脫萘等)正常，使用栲膠法是可行的。栲膠法和改良的 ADA 法工藝流程完全相l(xiāng) 同。 l. 工藝特點l1) 該工藝優(yōu)點：l2) 原料為野生植物，資源豐富、價格低廉。l3) 無堵塔問題。l4) 栲膠既是氧化劑又是釩的配合劑，脫硫液組成簡單。l5) 脫硫液腐蝕性小。l該工藝缺點：l1) 管道容易淤積硫。l2) 沒有脫除有機硫。l3) 栲膠需要預(yù)處理才能添加到系統(tǒng)中，否則會引起嚴重的溶液發(fā)泡。l4) 溶液本身的膠體功能和發(fā)泡性對脫硫操作和硫回收不利。l5) 脫高硫氣體其脫硫效率更

4、低，尤其是有含高揮發(fā)組份原料值得的高硫氣體。l6) 隨著副反應(yīng)生成物增多和其他雜質(zhì)增加，溶液腐蝕性增大。當(dāng)溶液中 llNa2SO440g/L 時，設(shè)備開始腐蝕，Na2SO480g/L 時設(shè)備腐蝕相當(dāng)嚴重。ADAl 我公司甲醇系統(tǒng)改良ADA法脫硫流程：一、氣體8 n) F, C) . I0 _& Z中變氣脫硫塔底部，與塔頂進入的Na2CO3溶液逆向接觸，脫除H2S，使出塔氣體中H2S含量10PPm，COS含量5PPm，再分別進入脫硫塔后分離器分離夾帶溶液，氣體溫度約50，壓力2.4 MPa（G）送至脫碳工序。 v2 Y6 ) u+ y9 w+ Y二、溶液脫硫塔底部排出的含硫富液進入氧化再生塔底部

5、，來自空氣壓縮機J0502約0.5Mpa（G）的壓縮空氣分別經(jīng)U型管液封進入氧化再生塔底部空氣分配器，在塔內(nèi)充分鼓泡混合、反應(yīng)，使硫化物氧化，析出元素硫。形成的硫泡沫由塔頂部溢流至硫泡沫槽F0201。經(jīng)氧化再生后的貧液，由再生塔中上部擴大部分自流到脫硫溶液循環(huán)槽，貧液再經(jīng)脫硫泵J0203a,b升壓后送入脫硫塔，繼續(xù)吸收中變氣中的硫化物，并循環(huán)使用。硫泡沫槽內(nèi)的硫泡沫液，經(jīng)硫泡沫泵J0201a,b送至轉(zhuǎn)鼓真空過濾機L0201，過濾出單質(zhì)硫，該硫膏液經(jīng)下料斗流到熔硫釜F0203，沉積到釜內(nèi)的硫量不斷增多，當(dāng)釜內(nèi)硫膏充滿度達80%時，進行間歇熔硫操作，利用0.4MPa（G）蒸汽通入熔硫釜夾套加熱釜內(nèi)

6、硫膏，使釜底部硫?qū)拥臏囟仍?20130保持4h，硫變成熔融狀態(tài)，易于流動的液體硫，順利地從釜內(nèi)放出，到硫鑄模內(nèi)自然冷卻成型。Na2CO3 53g/l ADA 2g/l NaVO3 2g/l3 C j/ S7 K- . 0 L* PH值 8.08.5 總堿度（N）0.5-0.6 l工藝特點l該工藝優(yōu)點：l1) 脫硫效率高，一般可大于 99，能將 H2S 從 6gm3，脫至 2ppm，只需一次脫l硫即可達到城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)。l2) 該工藝技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定，設(shè)備和材料均可在國內(nèi)解決，是一種比較理想的l脫硫脫氰工藝。l該工藝缺點：l1) 磺、硫代硫酸鈉和硫氰酸鈉產(chǎn)品品位不高，操作環(huán)境較差，因此綜合效益較

7、差；l2) 改良 ADA 脫硫裝置位于煤氣凈化處理末端，腐蝕性較強，對前端設(shè)備和管道材l質(zhì)要求較高； ll3) 廢液處理流程較長，能耗高，致使裝置投資費用較高。PDSlPDS 工藝主要應(yīng)用于煤氣、焦?fàn)t氣、合成氨廠、半水煤氣、煉廠氣等，一般是與lADA 法和栲膠法配合使用。只需要在原脫硫液中加微量的 PDS 即可，消耗費用較l低。 PDS法脫硫的原理及工藝流程法脫硫的原理及工藝流程 來自粗苯的溫度為3035的煤氣依次進入2臺串聯(lián)的脫硫塔底部，與塔頂噴淋的脫硫液逆向接觸，脫除煤氣中的大部分H2S，其基本反應(yīng)為： H2S（氣）H2S（液） Na2CO3+2H2S NaHS+NaHCO3 在PDS催化

8、劑的作用下，可脫除無機硫與有機硫，同時促使NaHCO3進一步參加反應(yīng)： NaHS+NaHCO3+(x1)S Na2Sx+CO2+H2O Na2Sx+1/2O2+H2O 2NaOH+xSVDu .L8 NaHS+1/2O2 NaOH+xS 脫硫液吸收H2S的過程還伴隨以下副反應(yīng)： 2NaHS+2O2 Na2S2O3+H2O 2HCN+Na2CO3 2NaCN+CO2+H2OT # NaCN+S NaCNS 從2臺脫硫塔底排出的脫硫液經(jīng)液封槽進入溶液循環(huán)槽，用循環(huán)泵將脫硫液分別送入2臺再生塔底部，與再生塔底部鼓入的壓縮空氣接觸使脫硫液再生。再生后的脫硫液從塔上部經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流回脫硫塔循環(huán)使用，浮于再生塔頂部擴大部分的硫泡沫靠液位差自流入硫泡沫槽，用泵將硫泡沫連續(xù)送往離心機，離心后的硫膏外運，離心液經(jīng)過低位槽返回脫硫系統(tǒng)，工藝流程見圖1。 l PDS堿法脫硫包括氣體進入液體的擴散過程，也包括化學(xué)反應(yīng)過程。影響擴散的因素有溫度、液氣比、傳質(zhì)面積、脫硫液濃度等；影響化學(xué)反應(yīng)的因素包括脫硫液組成、溫度、化學(xué)反應(yīng)種類、反應(yīng)進行程度等。 該工藝優(yōu)點l ：l 1) 適用范同廣，能夠脫除高含量硫；l 2) 脫硫脫氰效率高，H2S 脫除率可達 96以上，HCN 脫除率可達 95以上。