焦炉煤气脱硫技术缩述
煤气脱硫技术简介

煤气脱硫技术简介版权所有:山西省粉煤气化工程研究中心Shanxi Coal Gasification Engineering Research 煤中的硫在气化过程中会以无机硫化物(H2S)或有机硫化物(COS)的形式转化到气相中。
有机硫化物在较高的温度下又几乎可以全部转化成硫化氢。
因此,在通常情况下,粗煤气中绝大部分的硫以硫化氢的形式存在,粗煤气脱硫工艺的主要围绕硫化氢的脱除问题进行。
硫化氢在常温下是一种带刺鼻臭味的无色气体,其密度为1.539kg/m3。
硫化氢及其燃烧产物二氧化硫会对空气造成污染,对人体有毒害性,空气中含有1%硫化氢时就会危及人的生命。
另外,硫化氢及其燃烧产物的危害性还在于对煤气管道、煤气相关设备有严重的腐蚀作用。
煤气的脱硫工艺不仅可以提高煤气的质量,达到工艺的使用标准,而且,对加强人类的环境保护也具有积极的意义。
煤气的脱硫方法按物料形式可分成湿法脱硫工艺和干法脱硫工艺。
湿法脱硫工艺中的脱硫剂呈液体状态,便于输送,易构成一个连续循环的脱硫工艺流程。
因此,一般湿法脱硫工艺适用于高效大容量地对煤气进行脱硫处理。
湿法脱硫的工艺流程一般可以划分成脱硫剂吸收煤气中的硫化氢和脱硫剂析硫再生两大阶段。
按吸收与再生方法的性质不同,又可将湿法脱硫工艺技术分成化学吸收法,物理吸收法以及物理、化学综合吸收法等几种类型。
化学吸收法中有氧化法、中和法。
氧化法是借助于脱硫剂中的载氧体的催化作用,吸收煤气中的硫化氢将其形成单质硫并脱除,最后用空气再生脱硫溶液,形成一个连续循环的脱硫工艺流程。
城市煤气工业中改良蒽醌二磺酸钠法(即改良ADA法)、萘醌法、苦味酸法以及钛箐钴磺酸盐法(即PDS法)等均属氧化法脱硫工艺,早期还有砷碱法等。
中和法是以稀碱液为脱硫剂,与硫化氢反应形成化合物,从而脱除煤气中的硫化氢。
当吸收富液温度升高,压力降低时,前面形成的化合物分解,释放出硫化氢,溶液得到了再生。
烷基醇胺法和碱性盐溶液法均属此类。
焦炉煤气脱硫技术缩述

脱硫新技术在焦化厂生产中,焦炉煤气中所含的硫化氢及氰化氢是有害的杂质,它们腐蚀化产回收设备及煤气储存输送设施,还会污染厂区环境。
用此种煤气炼钢、轧钢加热,会降低钢材产品的质量,腐蚀加热设备;用作城市燃气,硫化氢及燃烧生产的二氧化硫、氰化氢及其燃烧生成的氮氧化物均有毒,会严重影响环境卫生。
所以焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢应予清除。
脱硫技术综述焦炉煤气脱硫方法分为:干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫是一种古老的煤气脱硫方法。
这种方法的工艺和设备简单,操作和维修比较容易。
但该法为间歇操作,占地面积大,脱硫剂的更换和再生工作的劳动强度较大,现代化的大型焦化厂已不再采用。
干法脱硫通常是以氢氧化铁为脱硫剂,当焦炉煤气通过脱硫剂时,煤气中的硫化氢与氢氧化铁接触,生成硫化铁,这是吸收反应。
硫化铁与煤气中氧接触,在有水分的条件下,硫化铁转化为氢氧化铁并析出单质硫,这是再生反应。
干法脱硫的过程就是吸收反应和再生反应的多次循环。
目前仅使用于煤气流量不大,用户对煤气硫化氢含量要求非常高,需进一步精制脱硫的工艺,如涟钢的民用煤气和冷轧薄板所需的精制脱硫。
焦化净化煤气脱硫一般采用湿法脱硫:湿法脱硫又分为吸收法和氧化法,氧化法脱硫是对吸收法脱硫的改进和完善,是脱硫工艺更流畅,脱硫效果进一步提高。
焦炉煤气脱硫脱氰湿法工艺分类吸收法脱硫脱氰是以碱性溶液作为吸收剂,吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,然后用加热气提的方法将酸性气体从吸收液中解吸出来,用以制造硫磺或硫酸,吸收剂冷却后循环使用。
吸收法按所用吸收剂的不同分为氨水法(A.S法)、真空碳酸盐法(V.A.S.C法)、单乙醇胺法(索尔菲班法)三种。
氧化法脱硫脱氰是以含有氧化催化剂的碱性溶液作为吸收剂,吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,再在催化剂作用下析出元素硫。
吸收液用空气氧化法再生后循环使用。
氧化法按催化剂的不同,分为砷碱法、萘醌二磺酸法(塔—希法T.H)、苦味酸法(F.R.C法)、蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)、对苯二酚法、H.P.F法。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析

焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析焦炉煤气脱硫是指将焦炉煤气中的硫化氢(H2S)等含硫化合物去除,以减少对环境的污染和提高能源利用效率的过程。
煤气脱硫工艺种类繁多,常见的有吸收法、吸附法、催化氧化法等。
下面将介绍吸收法和催化氧化法,并分析其特点。
吸收法是通过将焦炉煤气中的硫化氢溶于溶剂中,实现气体的物理吸收和化学吸收,从而达到脱硫的目的。
常用的溶剂有碱性溶液、有机溶剂等。
在吸收法中,气体与液体的接触方式有湿法和干法之分。
湿法吸收法是利用液体溶剂对焦炉煤气进行吸收脱硫。
具体工艺流程为:煤气首先通过一个喷淋器,将溶剂喷淋到煤气中,形成液滴;接着在吸收塔内,煤气通过液滴与溶剂的接触,硫化氢溶于溶剂中;最后,经过分离器将溶剂和硫化氢分离,溶剂再重新进入循环。
湿法吸收法具有脱硫效率高、气体处理量大、适应性广的特点。
干法吸收法是指利用固体吸附剂对焦炉煤气进行吸附脱硫。
常用的固体吸附剂有活性炭、分子筛等。
具体工艺流程为:煤气通过一个吸附器,固体吸附剂将煤气中的硫化氢吸附;当固体吸附剂饱和后,可以通过加热或换料的方式实现再生,从而循环使用。
干法吸附法具有烟气温度低、处理量大、不产生二次污染等特点。
催化氧化法是通过将焦炉煤气中的硫化氢氧化成硫酸气体,再进行后续处理。
具体工艺流程为:煤气先通过一个反应器,在催化剂的作用下,硫化氢氧化成硫酸气体;然后通过吸收塔对硫酸气体进行吸收,得到硫酸液;最后,通过蒸馏、结晶等方式使硫酸液再生。
催化氧化法具有氧化效率高、硫回收量大的特点。
总的来说,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺的选择应根据实际情况,综合考虑效率、成本、环保等因素。
吸收法具有处理量大、脱硫效率高等特点,适用于大规模高硫煤气的处理;催化氧化法具有回收硫的优势,适用于硫回收要求较高的情况。
同时,还可以根据需求将多种脱硫工艺结合应用,以达到更好的脱硫效果。
焦炉煤气DDS脱硫技术(简装)

焦炉煤气DDS脱硫技术二零一八焦炉煤气DDS脱硫技术1、DDS脱硫技术简介1.1 概述DDS脱硫技术是“铁-碱溶液催化法煤气脱硫技术”的简称,是一种全新的湿法生物化学脱硫技术,用含DDS脱硫催化剂和亲硫耗氧性耐热耐碱菌及有关辅助材料的碱性溶液吸收煤气中的无机硫、有机硫、HCN和极少量的CO2,进行脱硫。
其脱硫原理和概念与传统的湿法脱硫技术有所不同。
1.2 DDS脱硫反应原理DDS脱硫剂是模仿人体正常血红蛋白的载氧性能研制出来的脱硫催化剂,它是含有铁的有机络合物的多聚合物。
DDS催化剂既能脱除无机硫又能脱除少量有机硫。
同时在吸收过程中会产生一些不溶性铁盐沉淀,好氧菌在DDS络合铁配体的协助下可以将这些不溶性铁盐瓦解,使之以活性铁离子的形式返回溶液中,保证溶液中各种形态铁离子的稳定存在。
DDS脱硫液在酚类物质与铁离子的共同催化下,用空气氧化再生,副产硫膏,再生DDS脱硫液循环使用。
其反应过程可归纳为:吸收反应、再生反应、生物降解反应。
1)吸收反应可以简单归结如下为五类反应:(1) H2S、CO2与碱及铁离子的反应。
(2) CS2、COS的水解反应。
(3) R-SH、 SH 与铁离子的反应。
(4) SO2与H2S的氧化还原反应。
(5) 少量铁离子在碱性溶液中的降解反应。
2)再生反应可以简单归结为如下三类反应:(1) NaHCO3与Na2CO3的转换过程(2) Fe3+氧化溶液中的S2-及HS-离子自身被还原为Fe2+,Fe2+再被空气中的氧及醌类物质氧化为Fe3+的反应。
(3) 醌氧化溶液中的S2-、HS-及Fe2+离子自身被还原为酚,酚再被氧化为醌的酚醌转换的过程。
3)生物降解过程的降解反应可以简单归结为如下三类反应:(1) 细菌与不溶性铁盐[Fe(OH)2、FeCO3、FeO、FeS]结合并返回到溶液中。
(2) 在DDS配体作用下瓦解不溶性铁,重新结合为DDS铁的形式。
(3) 载氧菌氧化溶液中的S2-及HS-离子。
焦炉煤气脱硫工艺技术资料

焦炉煤气脱硫工艺技术资料目录1 技术描述1.1 工厂概念1.2 工艺描述1.2.1 V ACASULF-工厂1.2.2 MONOCLAUS-工厂1 技术描述1.1 工厂概念在所提供的工厂概念中,在现有BTX洗涤器下游,将安装一套V ACASULF 洗涤装置。
K2CO3溶液(氢氧化钾溶液)用作洗涤液。
为了在COG中取得更低的H2S,将在洗涤器的上部再增加一个用NaOH溶液的洗涤段。
普遍认为,再进入脱硫工艺前,已经将氨从焦炉煤气中洗掉了。
富集V ACASULF溶液将在V ACASULF解吸塔中处理并返回洗涤器。
V ACASULF洗涤后的酸煤气将在MONOCLAUS工厂中进一步处理,以生产液硫,液硫在另外的刨片厂中固化。
V ACASULF的少量废液以及MONOCLAUS的尾气将返回现有煤气处理厂。
用过的NaOH溶液可用于氨洗提塔,裂解氨组分。
从这个洗涤塔出来的氨蒸汽将返回氨洗涤塔。
1.2 工艺描述1.2.1 V ACASULF工厂V ACASULF洗涤器中待处理的粗煤气,除其他组分外,含有H2S和HCN。
为了从预清洗煤气中除去这些组分,被转到V ACASULF洗涤器。
在洗涤器中,部分H2S和HCN还有部分CO2被氢氧化钾溶液除去。
在H2S洗涤器的上部,将增加一个使用NaOH的洗涤段,以减少H2S含量。
富集K2CO3溶液转到解吸塔再生。
产生的酸煤气用真空泵抽出并含有洗涤过的H2S和CO2, 以及HCN的主要部分。
小部分被去除的HCN将被洗涤剂化学束缚。
1.2.1.1 H2S洗涤从现有工厂来的预清洗COG将首先经过一个分离器,以保留BTX洗油颗粒。
然后COG由下向上通过V ACASULF洗涤器的洗涤段,经过一个除雾器离开洗涤器。
为了取得较低H2S含量的清洗过的COG,将在洗涤器上部安装额外的使用NaOH溶液的洗涤段;通过这个段,所有NaOH将被首先用来减少H2S含量;然后再用来裂解氨洗涤器中煤水的固定氨组分。
焦炉煤气精脱硫工艺分析

焦炉煤气精脱硫工艺分析一、工艺原理:焦炉煤气中的H2S主要通过煤气中的Fegl肟羧酸盐、CaS等吸收剂进行吸收。
Fegl肟羧酸盐是一种高效的硫化物吸收剂,可在较低的温度下将煤气中的H2S和COS吸收。
而CaS则可以将煤气中的剩余H2S去除。
二、工艺流程:1.气体预处理:首先对焦炉煤气进行预处理,去除其中的悬浮颗粒物和水分,以净化煤气。
2.前骤吸收:采用Fegl肟羧酸盐作为吸收剂,通过吸收剂床将煤气中的H2S、COS等硫化物吸收。
床层中的吸收剂会与煤气中的硫化氢进行反应,生成硫化铁,并将其捕集。
3.普鲁士蓝阳极液循环:将废液中的硫化铁氧化为硫酸铁,通过循环泵送到反应床顶部,实现循环利用。
4.精脱硫:采用CaS作为吸收剂,通过床层吸收煤气中剩余的硫化氢,并将其转化为CaS。
此过程需要保持一定的温度和压力,以促使吸收反应的进行。
5.再复焦炉:将经过精脱硫的煤气送入焦炉进行再加热,以提高炉内温度。
三、工艺特点:1.高效: 采用Fegl肟羧酸盐和CaS作为吸收剂,可以高效地吸收煤气中的硫化物,使硫化氢的去除率达到90%以上,保证煤气的质量。
2.安全:精脱硫过程中对温度和压力的要求较高,可以有效地防止硫化氢的泄漏,保证了生产环境的安全。
3.循环利用:工艺中的废液通过循环泵送到反应床顶部,实现了废液中的硫化铁的循环利用,减少了废液的排放,具有较好的环保效益。
总结起来,焦炉煤气精脱硫工艺通过床层吸收剂的反应,有效地去除焦炉煤气中的硫化氢等硫化物,以保证煤气的质量达到环保要求。
该工艺具有高效、安全、循环利用等特点,在焦化行业得到广泛应用。
焦炉煤气脱硫方法的简介和比较

焦炉煤气脱硫方法的比较1 煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。
从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气,其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。
一般干煤全硫的质量分数为0.5%~1.2%,其中有20%~45%转到荒煤气中,煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在,其他为有机硫。
硫化氢在煤气中的质量浓度一般为3g/标m3干煤气~15g/m3干煤气。
煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质,因而煤气脱硫就有十分重要的意义:一是可以防止设备的腐蚀,减少设备维修费用,降低生产成本,提高回收产品的质量和产量。
二是提高焦炉煤气的品质,减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。
煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质,保护周围的环境。
三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。
四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域,随着行业的发展,需求量会进一步加大。
一、干法脱硫(姜崴,焦炉煤气脱硫方法的比较, 科技情报开发与经济, 第17卷第15期,2007年,278-279)干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢,经过再生的脱硫剂可重新使用。
干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。
1.1干法一次脱硫干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂,使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁,当饱和后,使脱硫剂与空气接触,在有水分存在时,空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物,脱硫剂再生连续使用。
其原理如下:脱硫反应式,当碱性时:2Fe(0H)3+3H2S=Fe2S3+6H2O2Fe(0H)3+H2S=2Fe(OH)2+S+2H2OFe(OH)2+H2S=FeS+2H2再生反应式,当水分足量时:2Fe2S3+3O2+6H2O=4Fe(OH)3+6S4FeS+302-6H2O=4Fe(OH)3+4S干法一次脱硫适用于荒煤气产量在8000 m3/h以下规模较小的焦化企业。
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术

工艺方法——焦炉煤气脱硫技术工艺简介焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。
一、干法脱硫技术干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。
干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。
常用脱硫剂有铁系和锌系,氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料,适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。
常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除H2S,其反应包括脱硫反应与再生反应。
干法脱硫工艺多采用固定床原理,工艺简单,净化率高,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但由于气固吸附反应速度较慢,工艺运行所需设备一般比较庞大,而且脱硫剂不易再生,运行费用增高,劳动强度大,不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。
二、焦炉煤气湿法脱硫技术湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。
常用的方法有氨水法、VASC法、单乙醇胺法、砷碱法、改良ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF法以及一些新兴的工艺方法等。
(1)氨水法(AS法)氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨,在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中H2S,富含H2S和NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。
在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是:H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。
AS循环脱硫工艺为粗脱硫,操作费用低,脱硫效率在90%以上,脱硫后煤气中的H2S在200-500mg·m-3。
(2)VASC法VASC法脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔,塔内填充聚丙烯填料,煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触,再经塔顶捕雾器出塔。
煤气中的大部分H2S和HCN和部分CO2被碱液吸收,碱液一般主要是Na2CO3或K2CO3溶液。
吸收了酸性气体的脱硫富液与来自再生塔底的热贫液换热后,由顶部进入再生塔再生,吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢,富液与再生塔底上升的水蒸汽接触使酸性气体解吸。
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脱硫新技术在焦化厂生产中,焦炉煤气中所含的硫化氢及氰化氢是有害的杂质,它们腐蚀化产回收设备及煤气储存输送设施,还会污染厂区环境。
用此种煤气炼钢、轧钢加热,会降低钢材产品的质量,腐蚀加热设备;用作城市燃气,硫化氢及燃烧生产的二氧化硫、氰化氢及其燃烧生成的氮氧化物均有毒,会严重影响环境卫生。
所以焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢应予清除。
脱硫技术综述焦炉煤气脱硫方法分为:干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫是一种古老的煤气脱硫方法。
这种方法的工艺和设备简单,操作和维修比较容易。
但该法为间歇操作,占地面积大,脱硫剂的更换和再生工作的劳动强度较大,现代化的大型焦化厂已不再采用。
干法脱硫通常是以氢氧化铁为脱硫剂,当焦炉煤气通过脱硫剂时,煤气中的硫化氢与氢氧化铁接触,生成硫化铁,这是吸收反应。
硫化铁与煤气中氧接触,在有水分的条件下,硫化铁转化为氢氧化铁并析出单质硫,这是再生反应。
干法脱硫的过程就是吸收反应和再生反应的多次循环。
目前仅使用于煤气流量不大,用户对煤气硫化氢含量要求非常高,需进一步精制脱硫的工艺,如涟钢的民用煤气和冷轧薄板所需的精制脱硫。
焦化净化煤气脱硫一般采用湿法脱硫:湿法脱硫又分为吸收法和氧化法,氧化法脱硫是对吸收法脱硫的改进和完善,是脱硫工艺更流畅,脱硫效果进一步提高。
焦炉煤气脱硫脱氰湿法工艺分类吸收法脱硫脱氰是以碱性溶液作为吸收剂,吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,然后用加热气提的方法将酸性气体从吸收液中解吸出来,用以制造硫磺或硫酸,吸收剂冷却后循环使用。
吸收法按所用吸收剂的不同分为氨水法(A.S法)、真空碳酸盐法(V.A.S.C法)、单乙醇胺法(索尔菲班法)三种。
氧化法脱硫脱氰是以含有氧化催化剂的碱性溶液作为吸收剂,吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,再在催化剂作用下析出元素硫。
吸收液用空气氧化法再生后循环使用。
氧化法按催化剂的不同,分为砷碱法、萘醌二磺酸法(塔—希法T.H)、苦味酸法(F.R.C法)、蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)、对苯二酚法、H.P.F法。
湿法脱硫脱氰的主要设备有脱硫塔、解吸塔和再生塔等。
脱硫塔有填料塔、空喷塔和板式塔等形式。
常用的是填料塔。
如图所示。
填料塔由圆同形塔体和堆放在塔内对传质起关键作用的填料等组成,内有喷淋、捕雾等装置。
常用的填料有木格栅、钢板网和塑料花形填料等。
焦炉煤气和吸收液分别从塔底和塔顶进入塔内,气液两相逆流接触传质,脱去硫化氢和氰化氢的煤气从塔顶排出,带反应物的脱硫液从塔底排出。
解吸塔的作用是,在塔内利用水蒸气的加热和汽提作用,对吸收了硫化氢等酸性气体的脱硫液进行解吸,从而将硫化氢等酸性气体从中分离出来。
解吸塔的结构如图所示,它由圆筒形塔体和塔内的喷淋装置、填料及塔板组成。
水蒸气和脱硫液分别从下部和上部进入解吸塔,汽液两相逆流接触。
硫化氢等酸性气体从塔顶排出,用来制取硫磺或硫酸。
再生吸收液从塔底排出,送回脱硫塔循环使用。
再生塔的作用是用来氧化和再生脱硫脱氰溶液。
再生塔大多为圆柱形空塔,如图,有的还在空塔内设几层筛板。
塔底设空气分配盘,其作用是使压缩空气在塔截面上均匀分布。
顶部扩大段环形硫泡沫槽。
塔体用碳钢制成,内衬玻璃钢,以防腐蚀。
1、氨水法的原理阐述氨水法是以稀氨水作吸收剂的脱硫脱氰法。
脱去焦油和萘的煤气进入脱硫塔,在脱硫塔的下段用来自解吸塔的含氨23-28g/l的氨水喷洒洗涤,在塔的上段用来自洗氨塔的含氨8-15g/l的氨水喷洒洗涤。
被氨水吸收了硫化氢和氰化氢后的煤气,由塔顶排出,进入洗氨塔。
在洗氨塔内又被软水和来自焦炉煤气初冷的剩余氨水喷洒洗涤,由塔顶排出。
脱硫塔底部的富液送解吸塔,在解吸塔内富液用蒸氨塔引入的氨蒸汽蒸馏,解吸出硫化氢和氰化氢酸性气体。
解吸塔底排出的贫液,其中一部分送回脱硫塔循环使用,一部分送入蒸氨塔,在蒸氨塔内用蒸汽直接将氨蒸出后,氨气进入解吸塔,蒸氨废水排往生物脱酚装置。
为提高脱硫脱氰效率,在洗氨塔顶部喷洒浓度为2-4%的氢氧化钠溶液,进一步脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。
脱硫后的氢氧化钠溶液送蒸氨塔分解固定铵。
解吸塔顶排出的含有氨、硫化氢和氰化氢的气体用来制取氮肥、硫磺或硫酸产品。
AS循环洗涤法工艺流程图2、真空碳酸盐法真空碳酸盐法是以碳酸钠或碳酸钾作为吸收剂的脱硫脱氰方法。
其反应式如下:H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3HCN+Na2CO3→NaCN+NaHCO3CO2+Na2CO3→2NaHCO3二级真空碳酸盐法的工艺流程图如图所示。
焦炉煤气进入二段式脱硫塔的底部,在每一个吸收段中部用解吸后的脱硫液喷洒洗涤。
脱硫塔下部的脱硫夜用泵送入二段式解吸塔的上部,而脱硫塔上部的脱硫液则用泵送入解吸塔的下部。
每一段解吸塔排出的脱硫液,在冷却后送入脱硫塔相应的吸收段。
解吸塔两段的蒸汽由下段底部送入,并依次通过上下两段蒸馏出脱硫液中的硫化氢和氰化氢。
脱硫塔上段的循环液比下段少的多,因而在解吸塔下段蒸馏的更好,从而在脱硫塔上段达到很高的脱硫效率。
解吸塔顶排出的酸性气体和蒸汽,在高度真空下经过冷凝器,绝大部分蒸汽被冷凝。
剩余气体通过第一级蒸汽喷射真空泵和中间冷凝器,再通过第二级蒸汽喷射真空泵和后冷凝器。
在后冷凝器排出的酸性气体用以制取硫磺或硫酸。
3、单乙醇胺法单乙醇胺法是以单乙醇胺(MEA)水溶液作为吸收剂的脱硫脱氰方法。
其反应式如下:2(HO-CH2-CH2-NH2)+H2S→(HO-CH2-CH2-NH3)2SHO-CH2-CH2-NH2+HCN→HO-CH2-CH2-NH3CN单乙醇胺法的工艺流程图如图所示。
回收粗苯后的焦炉煤气进入脱硫塔底部,与上部喷洒的浓度为15%的单乙醇胺溶液逆流接触,脱除硫化氢和氰化氢后的煤气由塔顶排出。
脱硫塔底部排出的脱硫液经换热器加热后进入解吸塔上部,与来自重沸器的蒸汽逆流接触,脱硫液中的硫化氢和氰化氢等酸性气体被解吸。
脱硫液从塔底流入重沸器,在此用蒸汽间接加热,产生的气体进入解吸塔,液体溢流至调整槽,再送经换热器、冷却器而进入脱硫塔循环使用。
酸性气体由解吸塔顶排出,经冷凝器进入解吸塔底的气液分离槽。
冷凝液的一部分作为解吸塔的回流,其余送往生物脱酚装置处理;酸性气体用来制取硫磺或硫酸。
单乙醇胺在循环过程中会产生杂质,影响脱硫效率,因此需要从重沸器抽出1%-3%的脱硫液送入MEA回收槽用蒸汽间接加热处理,MEA蒸汽进入解吸塔下部,渣子外排。
单乙醇胺法的脱硫脱氰效率高,工艺流程短,设备少,基建投资较低,但蒸汽消耗量大,单乙醇消耗多,操作费用高。
单乙醇胺法脱硫工艺流程图4、砷碱法砷碱法是以三氧化二砷为催化剂、碳酸钠溶液为吸收液的脱硫脱氰方法。
其原理是硫代砷酸盐的碱性溶液在与煤气中的硫化氢接触时,能以一个硫原子置换一个氧原子而形成吸收反应:Na4As2S5O2+H2S→Na4As2S6O+H2ONa4As2S6O+1/2O2→Na4As2S5O2+S砷碱法的工艺流程图如图所示。
回收粗苯后的煤气进入脱硫塔下部,与从塔顶喷洒的吸收液逆流接触。
煤气中的硫化氢和氰化氢被吸收液吸收,净化后的煤气从塔顶排出。
塔底溶液用泵经加热器送入再生塔下部,与空气压缩机送入的空气向上并流。
再生塔比脱硫塔高出约10米。
氧化再生后的溶液从塔上部经液位调节器注入高位槽,再从高位槽在脱硫塔顶部喷洒,循环使用。
一部分氧化再生溶液与析出的元素硫形成泡沫,上浮在再生塔顶部的扩大段,由此溢流到泡沫槽,通过真空过滤器,得到含40%水的硫饼。
硫饼经过熔硫釜制成熔融硫。
在吸收和再生过程中还生成硫氰酸钠和硫代硫酸钠等不能再生的化合物。
这些化合物积聚在吸收液内,使吸收液的密度和黏度增大,降低吸收能力。
为此必须外排一部分废液,同时补充新的砷碱溶液。
砷碱法因吸收液中含有剧毒的三氧化二砷(俗称砒霜),危害环境,现已被ADA法取代。
5、蒽醌二磺酸(ADA法)蒽醌二磺酸法是以蒽醌二磺酸(ADA法)为催化剂、碳酸钠溶液为吸收液的脱硫脱氰方法。
简称ADA 法。
为了提高脱硫效率,在ADA法溶液中添加适量的偏钒酸钠(NaVO3)和酒石酸钾钠(NaKC4H4O6)以及三氯化铁作为吸收液进行脱硫脱氰,成为改良ADA法。
改良ADA法的反应原理:➢稀碱液在pH为8.5~9.5范围内吸收煤气中的H2S:Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3➢在稀碱液中,硫氢化钠与偏钒酸钠反应生成还原性的焦钒酸钠并析出元素硫:2NaHS+4NaVO3+H2O→Na2V4O9+4NaOH+2S↓NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O➢Na2V4O9被ADA氧化成偏钒酸钠:Na2V4O9+2ADA(氧化态)+2NaOH+H2O→4NaVO3+2ADA(还原态)➢ADA(还原态)在再生塔(槽)内被通入的空气氧化,使再生恢复为原来的氧化态的ADA:2ADA(还原态)+O2→2ADA(氧化态)1.1.1主要副反应➢煤气中含有的少量HCN和O2与碱溶液反应Na2CO3+2HCN→2NaCN+H2O+CO2↑NaCN+S→NaCNS2NaHS+2O2→2Na2S2O3+H2O➢部分Na2S2O3被氧化成 Na2SO42Na2S2O3+O2→2Na2SO4+2S↓另外在反应过程中还会形成一种钒—氧—硫化合物的黑色络合物沉淀,加入少量的酒石酸钾钠,就是防止生成这种沉淀,从而减少钒的消耗。
ADA法的工艺流程与砷碱法相似,其主体设备可以通用,其工艺流程图如下。
回收粗苯后的煤气进入脱硫塔下部,从塔顶喷洒的吸收液逆流接触,脱除硫化氢和氰化氢后的煤气,从塔顶经液沫分离器排出。
脱硫液从塔底经液封槽进入循环槽,用泵送经加热器而进入再生塔下部,与送入的压缩空气并流上升。
脱硫液被空气氧化再生后,经液位调节器送入脱硫塔循环使用。
硫泡沫从再生塔顶部流入硫泡沫槽,经真空过滤器过滤得到硫饼,硫饼再经熔硫釜制成熔融硫。
一部分脱硫液经放液器排往废液处理装置制得硫氰酸钠和粗硫代硫酸钠。
提取产品后的废液送回循环槽。
蒽醌二磺酸法脱硫工艺流程图该工艺是以钠为碱源,A.D.A为催化剂并在脱硫液中添加适量的偏钒酸钠和酒石酸钾钠的湿式氧化脱硫工艺,脱硫和脱氰均可达到很高的效率。
国内比较普遍应用在城市(民用)煤气气源厂中。
本工艺的弱点一是脱硫废液处理问题,国内工业化装置采用的是提盐工艺,但流程长、操作复杂、能耗高、操作环境恶劣、劳动强度大、所得盐类产品如硫氰酸钠、硫代硫酸钠品位不高,经济效益差。
二是硫磺产品收率低、纯度不高。
且为保证脱硫需外加碱(Na2CO3),碱耗大,运行成本高。
改良A.D.A法的主要特点是:1)脱硫和脱氰效率均很高,脱硫效率可达99%以上。
2)以碳酸钠为碱源,运行成本高。
3)提盐工艺流程长,能耗高,操作环境差,硫磺、硫代硫酸钠和硫氰酸钠产品品位不高。
近年,因天然气、液化气等清洁燃料作为民用燃气迅猛发展起来,以煤制气作为城市民用煤气气源厂已逐年减少,再加上新的脱硫技术的开发和推广使用,改良ADA脱硫工艺近些年已较少被采用了。