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摘要：文章主要描述了焦炉煤气AS脱硫和深度脱硫二级脱硫技术，并根据焦炉配套深度脱硫处理能力大的特点，进行停硫酸生产系统的深度脱硫实验，得出停硫酸生产系统不会影响煤气脱硫效果的结论，实现了高效脱硫的技术创新，为优化工艺应用提供了有力的保障，适应了现代节能、环保与清洁生产的要求。
关键词：AS脱硫；深度脱硫；硫酸生产；硫酸尾气处理
0引言
焦炉煤气脱硫是煤气净化过程的重要环节之一。张宣科技能源公司焦炉煤气净化工艺采用AS循环脱硫的全负压煤气净化，该工艺是把对煤气的洗硫化氢、洗氨与蒸氨脱酸系统结合在一起。硫铵工序的生产采用的是间接法鼓泡式饱和器，硫酸工段是利用焚烧炉焚烧硫化氢制备硫酸。该工艺不仅脱硫效率低，正常生产时脱硫后煤气中的硫化氢含量在1 000 mg/m3左右，而且硫酸尾气中的酸雾不能全部被吸收，会污染环境。为进一步降低煤气中硫化氢含量，逐步满足焦化行业准入条件和国家环保、节能减排要求，焦化厂对目前广泛应用的各种脱硫技术进行了调研，结合自身实际情况，改造闲置洗苯塔为深度脱硫塔，对焦炉煤气进行二次脱硫，使净焦炉煤气中H2 S含量降到50 mg/m3以下；同时增加硫酸尾气处理装置，实现了高效脱硫的技术创新，适应了现代节能、环保与清洁生产的要求。
1工艺简介
1.1 AS循环脱硫工艺
焦炉生产过程中产生的荒煤气经气液分离后进入初冷器冷却至18～22℃,再经电捕焦油器将焦炉煤气中的焦油含量降至20 mg/m3以下，进入硫化氢洗涤塔底部与塔顶上段喷淋的洗氨富液以及二、三、四段喷淋的脱酸贫液逆流接触脱除煤气中的H2S、HCN。从H2S洗涤塔顶出来的煤气进入1﹟洗氨塔底部，与塔顶出来的洗氨半富液(2﹟洗氨塔底洗涤液含氨2 g/L)逆流接触脱除煤气中的氨，从1﹟洗氨塔顶出来的煤气进入2﹟洗氨塔底，与塔顶喷淋的蒸氨废水和第三段喷淋的蒸氨废水逆流接触，进一步脱除煤气中的氨[1]，从2﹟洗氨塔顶出来的煤气进入洗苯塔，最后煤气由吸气机压送至煤气用户，如图1所示。
脱硫塔中喷洒的脱硫液是由洗氨塔底的富氨液、脱酸塔底的脱酸贫液和剩余氨水混合而成，脱硫富液在蒸氨脱酸系统中脱出NH3、H2 S、HCN等酸性气体，NH3送入硫铵饱和器中吸收氨生产硫铵，H2 S、HCN送入焚烧炉中与空气在氧气过剩的条件下燃烧，燃烧气被冷却后进行接触转化为SO3，在吸收塔内SO3生成硫酸。从吸收塔内排出的气体，先经过棒式过滤器，再经过酸雾过滤器除去酸雾后，通过烟囱排入大气，如图2所示。
1.2深度脱硫工艺
改造旧洗苯塔作为深度脱硫塔，焦炉煤气依次通过4个AS洗涤塔后进入该深度脱硫塔，自脱硫塔底往上，煤气中硫化氢与喷淋的离子脱硫液逆流接触脱硫，脱硫后煤气经除雾分离，并由煤气引风机送往使用地。脱硫后生成的脱硫富液收集后进入富液槽(暂存罐)，由富液泵送入再生槽，与鼓入槽内的中压空气接触，富液氧化成贫液。富硫贫液进入沉降罐沉降分离，分离后贫液进入贫液罐，经贫液泵送往脱硫塔循环使用。底部硫磺浆液经硫磺浆液泵打入熔硫釜熔硫，熔硫后的硫磺液经精制系统后可作为商品硫磺出售[2]，清液经冷却后返回贫液罐，循环使用。
离子液脱硫原理是用离子脱硫剂在脱硫塔内与煤气中硫化氢接触反应，使硫化氢氧化成单质硫，单质硫进入脱硫液中形成脱硫富液，富液送入再生塔中氧化再生，形成脱硫贫液后送入脱硫塔脱硫，循环使用，富液中的单质硫通过分离、压滤、熔硫形成硫磺，如图3所示。
1.3硫酸尾气净化工艺
硫酸尾气在进烟囱前增加一个洗涤塔，并在原来草坪位置增加一个液碱槽，通过液碱泵配入一定量的液碱。洗涤液可用循环水或富液，利用循环水时检测pH值在7～8时，直接输送到污水处理厂进行处理；利用富液时，洗涤后通过去气浮除油器回到AS脱硫系统重新处置，如图4所示。
2工艺运行说明
正常运行情况下，先通过AS脱硫系统，将煤气中的硫化氢由4 500 mg/m3降到1 000 mg/m3左右，然后再通过深度脱硫系统，将煤气中的硫化氢从1 000 mg/m3左右降到50 mg/m3以下。AS脱硫系统运行过程中，启动硫酸尾气净化装置，确保硫酸尾气达标排放[3]。
但由于硫酸生产系统存在严重腐蚀和泄漏问题，常常需要停工检修。在停工检修的情况下，硫酸系统处理的酸气返回到初冷器前，这样深度脱硫处理的煤气硫化氢含量可高达4 500 mg/m3，是否能够达到50 mg/m3以下的效果需要通过实验来确定。
3深度脱硫实验
为了测试深度脱硫的处置能力，对深度脱硫进行停硫酸系统实验[4]，具体为酸气通过S601液封交通在初冷器前与煤气混合，脱硫塔处理全部煤气和酸气的混合气体。2023年9月，进行了深度脱硫停硫酸系统实验。
3.1实验过程
9月10日0：00停硫酸，脱硫塔煤气交通开一半，煤气量显示26 000 m3/h；9月10日04：00关闭部分脱硫塔煤气交通，煤气量显示38 000 m3/h；9月10日08：00关部分脱硫塔煤气交通，煤气量显示51 000 m3/h；9月12日11：30，由于料多堵塞，开脱硫塔煤气交通少许，煤气量显示为34 000 m3/h；9月12日15：00，脱硫液状况有所缓解，关闭脱硫塔交通。
3.2取样分析
高浓度硫化氢脱除检测分析表如表1所示。
3.3脱硫液情况
(1)脱硫液流量相应增加，数据如表2所示。
(2)加药情况
由每班(12 h)500 kg增加到每班(12 h)1 500 kg，A、B药剂按4∶1的比例加入。
(3)脱硫液外观
9月11日出现黏稠现象，9月12日泡沫黏稠度加大，出料堵塞。
(4)脱硫液悬浮硫
脱硫液悬浮硫数据如表3所示。
3.4脱硫液温度
脱硫液温度变化在25～35℃之间。
3.5出料情况
硫膏由原来的每班4 t增加到11 t。
3.6细节分析
(1)在整个实验过程中，在煤气和酸气全部进入脱硫塔后，酸气在初冷器前与煤气混合，随着时间的延长，脱硫液黏稠度提高，后序出料系统出料困难。脱硫液温度变化不大，保持在25～35℃,脱硫液悬浮硫增多，最高达到3 g/L，煤气系统阻力加大，最高达到2 400 Pa，但整体脱硫效果比较好，在10～30 m3/h。
(2)煤气和酸气全部进入脱硫塔后，酸气在脱硫塔前与煤气混合的情况与上述情况一致。
(3)酸气配少量煤气的情况下，后序出料情况有所缓解。脱硫液温度变化明显，配送煤气量在18 000 m3/h时，脱硫液温度最高达到45℃,配送煤气量在5 000～7 000 m3/h时，脱硫液温度最高达到48℃,脱硫塔出口流量在10～15 m3/h，风机出口流量在600 m3/h左右，效果比较好[5]。
(4)实验过程中，由于煤气系统阻力增高，为了保证集气管压力，其间开D402煤气交通。
(5)实验过程中，增加了脱硫液药剂量，约为以前的3倍。
(6)实验过程中，脱硫液温度增高，通过加大换热器冷却水量得以解决。
3.7实验结论
根据上述情况分析，在停硫酸的情况下，整个脱硫系统能够使煤气中硫化氢含量达标，两天以后，脱硫液黏稠度增大，需通过增加脱硫液药剂量改善脱硫液质量[6]，保证停硫酸系统不会影响煤气脱硫效果。
4结语
能源公司通过煤气AS脱硫与深度脱硫二级脱硫技术相结合，实现了焦炉煤气中硫化氢的深度脱除，为焦炉煤气后续处理创造了良好的条件，同时也适应了现代节能、环保与清洁生产的要求，为同行业提供了良好的借鉴。
参考文献：
[1]李秀清.焦化厂危险化学品重大危险源辨识分级及控制措施建议[J].云南化工,2018,45(6):206-209.
[2]冯会昌.焦炉化产区域设备设施安全拆除施工方案的探索[J].山东冶金,2019(3):220-221.
[3]钟继生.全负压技术在焦化废气治理中的应用[J].河北冶金,2021(2):69-73.
[4]王爱群,陈美红.用硫化氢气体制造硫酸[J].硫酸工业,2001(3):35.
[5]舒浩武.用湿的含硫气体制取浓硫酸——以现鲁奇流程生产93%硫酸[J].硫酸工业,1978(5):57-61.
[6]张佳炜,余江,苏向红.焦炉煤气脱硫副产品硫磺的提纯[J].河北冶金,2021(3):15-23.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
本文标签：
焦炉煤气AS脱硫与深度脱硫技术相结合的应用论文
人参与 2024-09-30 10:20:02 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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