真空碳酸盐法脱硫工艺的改进
真空碳酸钾法脱硫工艺问题分析及改造

燃料与化工Fuel & Chemical Processes2021年3月第52卷第2期45真空碳酸钾法脱硫工艺问题分析及改造杨志军(宝武集团厂东韶钢松山股份有限公司,韶关512123)摘要:介绍了韶钢焦炉煤气真空碳酸钾脱硫工艺,结合生产实际情况,分析了脱硫效率偏低、脱硫液变质、脱硫废液处理困难等问题,从原料控制、生产操作及工艺等方面,采取了相应的改进措施,稳定和提高了脱硫效率。
关键词:真空碳酸钾;脱硫效率;问题分析;改造中图分类号:X784 文献标识码:B 文章编号:1001-3709 (2021) 02-0045-03Analysis for problem in vacuum potash desulfurizationprocess and its improvementYang Zhijun ( Shaoguan Iron & Steel Co., Ltd., Baowu Group , Shaoguan 512123 , China)Abstract : This paper introduces the vacuum potassium desulfurization process in Shaoguan CokingPlant. Based on actual production , operating problems are analyzed , such as low desulfurizationefficiency , desulfurization liquid deterioration , and hard treatment for the desulfurization liquid , etc. • Improvement measures are also taken in aspects of feedstock control , operation and process flow so that the desulfurization efficiency can be stabilized and improved.Key words : Vacuum potash carbonate ; Desulfurization efficiency ; Problem analysis ; Improvement韶钢焦炉煤气脱硫采用真空碳酸钾法脱硫工 艺,该工艺应用广泛,具有投资省、运行成本低、副产物少的优点。
真空碳酸盐脱硫工艺流程再造研究

第49卷第2期2021年4月Vol.49No.2Apr.2021煤化工Coal Chemical Industry真空碳酸盐脱硫工艺流程再造研究张莹1,李逢玲2,喻泽华1,闫军2,康茂萍1(1.山西能源学院,山西晋中030600;2.山西德林恒生复合材料有限公司,山西太原030002)摘要为使焦炉烟气排放达到S02质量浓度<30mg/m3的国家标准要求,对某焦化厂现有的焦炉煤气真空碳酸钾脱硫工艺进行了优化改造o详细介绍了该厂脱硫工艺在流程和设备方面的改造,通过实行改造后的“管道反应器预脱硫+脱硫塔中段及下段一级脱硫+脱硫塔上段二级脱硫+三级干法精脱硫”真空碳酸盐三级组合脱硫工艺,可将净化后的焦炉煤气总硫质量浓度控制在50mg/m3以下,燃烧后烟气中SO:质量浓度<30mg/m3;脱硫工艺的解析酸气可进一步精制生产高品位的硫磺或其他硫系化学品;与现运行的湿式氧化法脱硫工艺相比,该法在用电负荷及运行费用方面具有一定优势。
关键词真空碳酸盐;煤气脱硫;流程改造;管道反应器预脱硫;有机硫水解转化;干法吸附精脱硫;硫资源化利用文章编号:1005-9598(2021)-02-0055-05中图分类号:X701.3文献标识码:B早期的焦化企业建厂时,设计的焦炉煤气脱硫工艺将煤气中&S质量浓度降至100mg/m3以下,即可满足国家对烟气中SO?质量浓度<240mg/m3的排放要求o近年来,超低排放标准实施后,要求排放烟气中SO?质量浓度<30mg/m3^,因此,各大焦化企业都对原有的脱硫工艺进行了改造。
脱硫工艺改造一般可分为前脱硫改造和后脱硫改造:前脱硫改造目标是提高焦炉煤气脱硫精度[2],主要方案包括增设脱硫塔进行二次脱硫、更换优化原有脱硫液、添加脱硫效果更佳的催化剂⑷、煤气湿法脱硫后增加干法精脱硫工艺等凶;后脱硫改造主要针对烟气脱硫,方案包括湿法脱硫塔改造、利用脱硫脱硝一体化催化剂同时脱硫脱硝或干法脱硫同。
真空碳酸钾脱硫存在问题及解决方案

【 中图分类号 】 S4 . + 13 3 2
【 文献标识码 】 A
【 文章编号】 10 — 4 7 2 1 )0— 0 9 O 03 3 6 (0 0 1 0 2 一 1
1 前 言
K V ( N) 的大 量 存 在 。发 生 了 下 列反 应 : e C
邯钢东区焦化 焦炉 煤气 脱 硫工 艺 于 O 8年 年 底开 工 建
【 摘要】 邯钢焦化厂采用真空碳酸钾法脱硫 , 在脱硫开工的初期 , 存在着 脱硫液变黑 、 真空泵堵塞 , 真空泵后阻力 大等诸
多 问 题 , 文对 这 些 问 题 逐 一 分 析 , 采取 相 应 方 案 进 行 处 理 。确 保 了 脱 硫效 果 的达 标 。 本 并
【 关键 词】 真空碳酸钾; 脱硫 ; 处理方案
水进 行 冲洗 , 冲洗 后 , 对脱 硫 系统 重新开工 , 工后 , 硫液 开 脱
的颜 色 明 显好 转 , 硫 液 呈 现 正 常 的淡 黄色 。 脱 32 对脱硫真空泵系统进 行改造 . 在 开 工 的 初 期 , 空 泵 真 中经 常积 累大 量 的黑 色 结 晶物 质 , 空 泵 管 道 经 常 被 堵 塞 , 真 1 月 内 , 空 泵 就 需 要 几 次 倒 泵 处 理 黑 色 结 晶 , 确 定 黑 色 物 真 为 质的成分 , 化厂分 别把黑 色物质和水 、 酸 、 等反应 , 焦 盐 苯 发 现该 物质 微 溶 于水 和 盐 酸 , 溶 于 苯 , 步 判 断 该 物 质 为 含 可 初 有 杂 质 的萘 结 晶 , 们 把 该 物 质 放 在 马 弗 炉 中 测 定 灰 分 , 我 发 现 该 物 质 灰 分 为 0 3 % 。可 确 定 为 萘 结 晶 。为 此 我 们 主 要 .6
真空碳酸盐脱硫工艺改进与运行

应完全的酸汽要在转化器内部催化剂的作用下继续 反应 , 进入 转化 器 酸 汽 的温 度 就成 了决 定 酸汽 于是
第 3 卷第 2 2 期
21 0 0年 4月
甘
肃
冶
金
Vo. 2 N . 13 o 2 Ap ., 0 0 r 2 1
G ANS ME I U TA URG Y
文章编号 : 7- 6 (00 0-11 2 1 2 4 121)2 0 - 6 4 0 0
真 空碳 酸盐 脱硫 工艺 改进 与运 行
当中, 经过不断地改造 , 使运行周期持续延长 , 开工 率由原来 的 4 % 提高 到 9 %、 0 2 产量 由原来 的 50 0
ta 到 1 0 a /涨 0t 。 2 /
图 1中: _ 7 3 8 39分别为第一 、 三酸 H3 、0 、0 0 二、 汽预热器 , - 03 13 233分别为第一、 三、 H 3 、1 、1 、1 1 二、
四硫冷凝器 , -1、 1 、1 R34 35 36分别 为第一、 、 二 三转 化器 , .1 V37为尾气 分离器 , - 1 C4 为尾 气 洗净塔 。 0
2 存 在 的 发 现 , 空 泵前 的设 备没 有 真
真空泵 U 酸汽冷却器 I 汽液分离器 L | - l I酸汽预热器 II c 分解槽 N H
1 引 言
安阳钢铁公司与 日 本新 E t 铁钢铁公司合作的真
空碳 酸盐脱 硫工 艺 已经运 行 了六个 年 头 , 这六 年 在
直接利用荒煤气余热为解吸热源的真空碳酸盐法煤气脱硫工艺及其设备

蔡 明珠
编 辑
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直 接 利 用 荒 煤 气 余 热 为 解 吸热 源 的 真 空 碳 酸 盐 法 煤 气 脱 硫 工 艺 及 其 设 备
本 发 明属 于真空 碳 酸盐 法煤 气脱硫 工 艺技 术 领域 , 特别 是 一 种直 接 利 用荒 煤 气余 热 为 解 吸 热 源 的真 空 碳 酸盐 法煤 气脱 硫工 艺及 其设 备 。脱硫 工 艺包 括使 用碳 酸 钾或碳 酸 钠溶 液吸 收煤 气 中 的 H , S和 H C N, 送 入 再 生塔 进行 解 吸 , 解 吸后 的贫 液循 环使 用 , 将脱 硫 溶液 由再 生 塔 抽 出 , 直 接 送入 设 置 在荒 煤 气 初 冷器 内 的换
2 改进 措 施
沙钢 焦化 厂化 产 车间通 过在 生产 过 程 中不 断 摸
混 合液 输入 焦油 渣预 分离 器循 环分 离 。澄 清槽 内焦 油 渣通 过刮 渣机 构 刮 出 , 并 用叉 车移 送 至 焦 油 渣 添 加装 置 内供配 煤使 用 。
2 . 2 新 工 艺 优 点
参 考 文 献
图 2 新 工 艺 流 程 图
[ 1 ] 库咸 熙 . 化学 产 品 工 艺 学 [ M] . 北京 : 冶 金 工 业 出版 社 , 1 9 9 5 : 1 7
一
l 9.
将 焦油 、 氨 水与 焦 油 渣 的混 合 物 通 过焦 油 渣 预
分 离器 进行 初 步分 离 。 预 分 离器 上 部 的氨 水 、 焦 油
热器中, 以获得 脱硫 富液 的解 吸 热源后 返 回循 环脱 硫 液槽 , 再 送 入再 生 塔 底进 行 部分 闪蒸 汽化 , 从 而为 富 液
焦炉煤气真空碳酸钾脱硫及WSA制酸工艺应用优化

K H S + K H C O 3 一H 2 S + K 2 C O 3
K C N + K H C O 3  ̄H C N + K 2 C O 3
( 4)
( 5 )
真 空碳 酸钾脱 硫工艺 属于湿 式吸收法 脱硫工 艺 , 利用碳 酸钾溶 液直接 吸收煤气 中 的 H s和 H C N ,包括 吸收过程 和解析过 程两个部分 。
2 0 1 4年 2 月
宋英方 : 焦炉 煤气真 空碳 酸钾脱硫及 WS A制酸 工艺应用优化
文章编 号 : 1 0 0 5 — 9 5 9 8( 2 0 1 4 ) 一 O 1 — 0 0 4 6 — 0 4 中图分 类号 : T Q 5 4 6 . 5 文献 标识码 : B
重庆 钢铁 股份公 司( 以下简称 重 钢 ) 焦化 新 区采
K z C O 3 + H C N — K C N + K H C 0 3
一
对应操 作 , 吸收了酸性气体 的脱硫 富液分别各 自用
富 液泵抽 出 , 经贫富 液换 热器 换热 后 , 进入 对应 的解 析塔再 生 。在解析塔 内, 富液 与解析塔 底上 升的水蒸
1 工 艺 及原 理简 介
1 . 1 真 空 碳 酸 钾 脱 硫 工 艺 及 原 理 介 绍
气 逆流接 触 , 在真空 状态下 使 H 。 S 、 H C N等 酸性气 体解
流 接触 , 进行 一级 脱硫 , 使煤 气 中 的 H s质量 浓 度 达
到 1 g / m 3 - 2 g / m 。 。一级脱硫后 的煤气进入 两 台并联操
闪蒸装置 , 产生蒸汽 , 为富液再生提供 主要热源 。解析 塔顶 出来 的酸性气体经冷凝冷却器 、 分离器后 , 通过真
真空碳酸盐法脱硫工序改进

真空碳酸盐法脱硫工序改进摘要:真空碳酸盐法脱硫工艺原理,对原有工艺改造。
关键词:煤气净化堵塞改进引言在生产炼铁用焦炭和用焦炉法生产城市煤气时,会产生大量有极高毒性的硫化氢和氰化氢,硫化氢的燃烧产物二氧化碳是环境污染的根源之一。
为了脱除焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢等有害物质,改善周边地区的空气质量和生态环境,安阳钢铁公司焦化厂从日本引进了真空碳酸盐法脱硫脱氰工艺技术。
该工序工艺为:用碳酸盐脱除焦炉煤气中的硫化氢,吸收富液在真空状态下进行解析;解析出的酸气用克劳斯法生产硫磺,此工艺在国内为首创。
由于该工艺在真空状态下进行解析,并且使用循环氨水的显热作为蒸馏热源,吸收液的主要成分碳酸钠可以再生,用海成分可以分解,因而具有蒸汽消耗少,过程气量少,运行费用低,占地面积小,环保性好等优点,但该工艺在投入运行后也出现一些问题,主要是管线设备易堵塞,其中脱硫装置堵塞问题尤为突出。
一、脱硫装置的原理脱硫装置的作用是:将焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢除去以获得净煤气,同时将硫化氢和氰化氢酸性气体回收共给SCL工序。
用来脱除焦炉煤气的吸收液的主要成分是碳酸钠,温度约35℃,吸收塔主要反应如下:Na2CO3+H2S—NaHCO3+NaHSNaCO3+HCN—2NaCN+ NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O—2NaHCO3通过反应产生脱硫富液,在保持真空状态,塔顶绝对压力为85 ㎜Hg,塔底绝对压力为100㎜Hg的再生塔内,塔顶液体约为51.7℃沸腾,产生的水蒸气与塔顶下来的富液在填料表面逆向接触,析出酸性气体,反应如下:NaHCO3+NaHS—Na2CO3+H2S2NaCN+ NaHCO3—NaCO3+HCN2NaHCO3—Na2CO3+CO2+H2O析出的酸性气体经过降温至27 ℃由真空泵加压到绝对压力150 KPa,再经过冷却分离后送往SCL工序。
由于在酸汽产生的同时还要产生一些煤气中夹带的别的物质,如萘及在高温高压下反应的聚合物,而这些物质对所经设备产生一定影响。
安阳钢铁公司焦化厂真空碳酸盐脱硫工艺介绍

Lmin=(5-0.5)/(0.02X(178-35)X50.3-0.3) 吸收剂用量: L=1.2XLmin=1.2X1.04
=1.25 l/m3X70000m3/h
=1.04 l/m3 =1.25 l/m3 =87.5 m3/h
KK为宝钢三期的报价: 吸收剂用量: 165+60 m3/h,
喷淋密度: 9.12+3.32 m3/m2h
液气比: 1.57+0.57 l/m3
7.2 再生塔
• 1)空塔气速:
塔底:1.86 m/s
塔顶:1.62 m/s
• 2)填料:
高度:20 m
体积:584 m3
规格:同脱硫塔
面积:58400 m2
• 3)解吸率:
H2S:82.8 %
HCN:77.8 %
CO2:1.65 %
• 4)塔顶酸汽含水: 相当于饱和分压的97.5%。
4 工艺特点
1)用真空解吸法再生。由于富液再生采用了 真空解吸法,操作温度仅为50~60℃,再 加上操作系统中氧含量较少,故副反应的 速度极慢,生成的废液也非常少,降低了 碱的消耗。而且, 整个系统在低温低压下操 作,对设备材质的要求也随之降低,使整 套装置的投资较低。
4 工艺特点
2)用还原法分解废液。脱硫系统生成的硫氰 酸钠,可通过还原分解炉将其分解为碳酸 钠和酸性气体,碳酸钠返回到吸收系统循 环使用,以降低碱的消耗。酸性气体送回 煤气系统, 从而可杜绝因废液外排而造成的 二次污染。在分解炉的操作中, 为保持炉膛 温度和雾化废液,需消耗一定量的煤气和 蒸汽, 使操作成本有所升高。
1 概况 1.1 项目由来
安钢焦化厂在进行改扩建煤气脱硫工程的调研期间, 获悉日本的NEDO(新能源、生产技术综合开发机构)和 GAP(绿色援助计划)拟向中国以无偿赠送部分关键设备方 式建设一套焦炉煤气脱硫环保示范工程,并正在选择合适 的厂家时, 安钢与日方进行了接触和交流。通过多方努力, 此焦炉煤气脱硫环保示范工程终于落户安钢。国家计委、 国家冶金局、河南省计委于2000年3月2日同日本的NEDO 签署了基本协议书,安阳钢铁公司与日本的CCUJ(洁净 煤技术开发中心)也于2000年7月18日签署了两国政府执 行企业间的执行文件。
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脱硫 系统 中 .当温 度 降低 时便 冷凝 下来 而 沉积 在设
备 中 .造 成设 备 阻力过 大而 不得不 停产 。针 对 这种
情况 .我们 在焦油 和萘 等物 质较 易堵 塞和沉 积 的地
方新 加 了 1台 立式 酸 气 冷凝 器 和 1台酸气 分 离 器 . 并 间断对 立式 酸气 冷凝 器 中的酸气 进行 喷 洒 .这样
该 工艺 运行 一段 时 间后 出现了几个 明显 问题 :
粗 C G 叫 脱硫 H 酸气 H { C 分解 卜T 热媒油供给 O .HN 叫
I
I堕 旦 墨 竺 堡 坚F 墨 l
【壁 堕H .堕 竺 竺堕. 兰旦
①堵塞严重 ,系统阻力增大 ,影响正常生产 ;② 氮气压力不稳定 .导致系统经常紧急停车;③开工
பைடு நூலகம்
在 液体 作 用 下 可 以将 酸 气 中 的杂 质 颗 粒捕 集 下 来 ,
随冷 凝 液一起 排 出而 除掉 。采用 这种 方法 后 ,设 备 堵 塞和 阻力 增大 的现象 得 到 了缓解 .使 开 工 时间 由 原 来 的 2个 月左 右增 长到 了现在 的 4个 月 .大大 地
却器冷 却 后 .其 中大部分 的水 汽被 冷凝 分离 。酸性
气体再 经 气液 分离器 进一 步气 液分 离后 .被 送 入真 空泵 .通 过真 空泵加 压升 温后送 往 酸气 冷凝 器 .在 冷凝器 中酸气 被冷却 .经 酸气 分离 器后 分离 出冷凝 水 。经 分离 后 的纯 净 酸 气被 送 往 酸 气 预热 器 预 热 . 预热 后 的酸 气与 空气 一 起 输 入 HC N分 解装 置 .通 过氧 化 反应 将 H N转 化为 N C H 除掉 。形 成 的 酸气 进入 酸气燃 烧器 中燃 烧 ,酸气 中的 H s一部 分 转化 2 为 S O ,在 克劳 斯 炉 中 Hs和 S : 过 克 劳斯 反 应 2 O通
H N和 H s C 2,从而将 HC N和 H s从 煤气 中脱 除掉 , 2
以达到净 化煤 气 的 目的。真 空碳酸 盐 法脱硫 工 艺 的
流程见 图 1 。
净 COG
器 、转 化器 、硫 冷器 ,而 将废气 中 的单质 硫完 全冷
凝 从 而分离 。产 生 的最终 尾气经 尾气 处理 装 置后送 往 吸煤 气 管道 。
收 稿 日期 :2 0 一 1 2 0 6 l— 5 作 者 简 介 :高  ̄ (9 0 ) 18 一 ,男 ,助 理 T 程 师
提 高 了脱 硫 装置 的开 工率 。
( )脱 硫 的 自动 调节装 置很 多是 以氮气 为 能源 2
的气动 阀 门 .当氮气 压力低 时 直接影 响 生产 。 以前 当氮气 压力 超低 时 .由于 联锁作 用使 整个 脱 硫 装置 全 部停 车 。现在 我们 在氮 气管 线上加 了 1台氮气 加 压 装置 .可 以有效 地 缓解 这种情 况 。 当氮气 压 力低 于最低 设 定 值 时 ,氮 气 加 压机 自动启 动 提 高 压 力 . 当氮 气压 力 超 过最 高 设 定 值 时 .就 自动 停 止 运行 ,
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燃 料 与 化 工 3 8
Fu l& Ch mia r c s e e e c lP o e s s
Ma 0 7 v2 o V l 8 No3 o - . 3
真 空碳 酸 盐 法脱硫 工艺 的改进
高立东 张化 强 ( 阳钢 铁集 团公 司 ,安 阳 4 5 5 ) 安 5 0 4 焦 炉 煤 气 脱 硫 主 要 是 用 碱 液 吸 收 煤 气 中 的
使 氮气 压力 维持 在一个 稳 定 的范 围内 .减少停 车发
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2 0 年 5月 o7 第 3 第 3期 8卷
燃 料 与 化 工 re &C e i I cg a uI hme  ̄g ano e
时间较 长 。
图 1 脱硫 工 艺 流 程 图
2 工 艺 改 进
1 工 艺 过 程 与存 在 问题
从 洗 苯 来 的焦 炉 煤气 进 入 H s吸 收塔 的底 部 , 2 与塔顶 液 体分 布器下 来 的吸收 液逆 向接触 ,煤 气 中
的 HC N、H s和少 量 的 C 吸收 ,净化 后 的煤 气 2 O被
针 对 出 现 的这 些 问题 我们 进 行 了研 究 、改 进 ,
取得 了 明显效 果 。
( ) 由于煤 气 中含有 的焦油 、萘 等杂 质 较 多 , 1
在 吸 收 H S和 HC 的 同时 ,这 些 物 质 也 随 着进 入 N
经过 捕雾 器 后 外送 。吸 收塔 底 部 形 成 的脱硫 富液 , 经 富液 泵 升压 .贫 富 液换 热 器 升 温送 至 再 生 塔顶 . 富液 通过 塔顶 的液体 分布器 与塔 底产 生 的水 蒸汽 逆 向接 触 ,富液 中的 H N、H s和少 量 的 C C 2 O 等被 解 析 出来 ,吸收 液得 到再生 。解 析后 的贫 液 由贫液 泵 送 至贫 富 液换热 器冷 却 .再经贫 液冷 却器 冷却 后 送 入 吸 收 塔 顶 部 循 环 使 用 。 吸 收 液 中 解 析 出 来 的 HC N、H s和 少量 的 C 酸性 气 体 与水 蒸汽 一 起 2 O等
而 形 成 了单 质 硫 .在 分 解 装 置 中形 成 的 N 克 H在
劳斯 炉 中 由于 高 温 作 用 而 分 解 成 为 无 害 的 和 H ,从 而 将 有 害 的 H N 和 H s从 煤 气 中 除 掉 了 。 C 2 从 克 劳斯炉 中产 生 的过程 气分 别经过废 热 锅炉 和硫 冷 器 使 得 硫 磺 被 冷 凝 分 离 ,然 后 再 依 次 经 过 预 热