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焦?fàn)t煤氣脫硫效率分析及工藝選擇

時(shí)間：2020/6/30閱讀：2729
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 焦?fàn)t煤氣常用的脫硫方法從脫硫劑的形態(tài)上來分包括干法脫硫技術(shù)和濕法脫硫技術(shù)。


1.1焦?fàn)t煤氣干法脫硫技術(shù)


干法脫硫工藝是利用固體吸收劑脫除煤氣中的硫化氫，同時(shí)脫除*化物及焦油霧等雜質(zhì)。干法脫硫又分為中溫脫硫、低溫脫硫和高溫脫硫。常用脫硫劑有鐵系和鋅系，氧化鐵脫硫劑是一種傳統(tǒng)的氣體凈化材料，適宜于對(duì)天然氣、油氣伴生氣、城市煤氣以及廢氣中硫化氫含量高的氣體。常溫氧化鐵脫硫原理是用水合氧化鐵(Fe2O3·H2O)脫除 H2S，其反應(yīng)包括脫硫反應(yīng)與再生反應(yīng)。


干法脫硫工藝多采用固定床原理，工藝簡(jiǎn)單，凈化率高，操作簡(jiǎn)單可靠，脫硫精度高，但處理量小，適用于低含硫氣體的處理，一般多用于二次精脫硫。但由于氣固吸附反應(yīng)速度較慢，工藝運(yùn)行所需設(shè)備一般比較龐大，而且脫硫劑不易再生，運(yùn)行費(fèi)用增高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能回收成品硫，廢脫硫劑、廢氣、廢水嚴(yán)重污染環(huán)境。


1.2焦?fàn)t煤氣濕法脫硫技術(shù)


濕法工藝是利用液體脫硫劑脫除煤氣中的硫化氫和氰化氫。常用的方法有氨水法、vasc法、單乙醇胺法、砷堿法、改良 ADA法、TH 法、*味酸法、對(duì)苯二酚法、HPF 法以及一些新興的工藝方法等。


1.2.1氨水法(AS 法)


氨水法脫硫是利用焦?fàn)t煤氣中的氨，在脫硫塔頂噴灑氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤氣中 H2S，富含 H2S 和 NH3的液體經(jīng)脫酸蒸氨后再循環(huán)洗氨脫硫。在脫硫塔內(nèi)發(fā)生的氨水與硫化氫的反應(yīng)是：H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。AS 循環(huán)脫硫工藝為粗脫硫，操作費(fèi)用低，脫硫效率在 90 %以上，脫硫后煤氣中的 H2S 在200～500 mg·m-3。


1.2.2VASC法


VASC法脫硫過程是洗苯塔后的煤氣進(jìn)入脫硫塔，塔內(nèi)填充聚丙烯填料，煤氣自下而上流經(jīng)各填料段與碳酸鉀溶液逆流接觸，再經(jīng)塔頂捕霧器出塔。煤氣中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被堿液吸收，堿液一般主要是 Na2CO3或 K2CO3溶液。吸收了酸性氣體的脫硫富液與來自再生塔底的熱貧液換熱后，由頂部進(jìn)入再生塔再生，吸收塔、再生塔及大部分設(shè)備材質(zhì)為碳鋼，富液與再生塔底上升的水蒸汽接觸使酸性氣體解吸。


1.2.3改良 ADA 法(亦稱蒽醌二磺酸鈉法)


ADA法是以蒽醌二磺酸鈉(ADA)為催化劑，以稀碳酸鈉溶液為吸收劑的脫硫、脫氰方法。在 ADA 法溶液中添加適量的偏硅酸鈉(NaVO3)、酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6)和 FeCl3作為吸收液進(jìn)行脫硫、脫氰，稱改良 ADA 法。這種方法的反應(yīng)原理比較復(fù)雜，分為幾個(gè)階段進(jìn)行，在脫硫塔內(nèi)稀堿液吸收硫化氫生成硫氫化物，硫氫化物被偏釩酸鈉迅速氧化成硫。而偏釩酸鈉被還原成焦釩酸鈉，還原性的焦釩酸鈉與氧化態(tài)的 ADA 反應(yīng)，生成還原態(tài)的ADA，而焦釩酸鈉則被 ADA 氧化，再生成偏釩酸鈉鹽，還原態(tài)ADA 被空氣中的氧氧化成氧化態(tài)的 ADA，恢復(fù)了 ADA 的氧化性能。


1.2.4單乙醇胺法(索爾菲班法)


此流程脫硫是使用弱堿性的單乙醇氨(簡(jiǎn)稱 MEA)水溶液直接吸收煤氣中的H2S 和 HCN，屬于濕式吸收法。索爾菲班法脫硫產(chǎn)品為含 H2S和 HCN 的酸性氣體，它可以經(jīng)克勞斯?fàn)t生產(chǎn)元素硫，也可以用接觸法生產(chǎn)硫酸。凈化后煤氣指標(biāo)為 H2S≤0.2g·m-3，NH3≤0.1 g·m-3。

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