关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案
湿法(HPF)脱硫
湿法（HPF）脱硫HPF法脱硫属液相催化氧化法脱硫，HPF催化剂在脱硫和再生过程中均有催化作用，是利用焦炉煤气中的氨吸收剂，以HPF为催化剂的湿法脱硫，煤气中的H2S等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化氨等酸性铵盐，再在空气中氧的氧化下转化为元素流硫。
HPF法脱硫选择使用HPF（醌钴铁类）复合型催化剂，可使焦炉煤气的脱硫效率达到99％左右。
一．HPF法脱硫的基本反应1.脱硫反应NH3+H2O=NH3·H20NH3·H2O+H2S=NH4HS+H2ONH3·H2O+HCN=NH4CN+H2ONH3·H2O+CO2=NH4HCO3NH3·H2O+NH4HCO3=(NH4)CO3+H2ONH3H2O+NH4HS+(x-1)S X=(NH4)2S X+H2O2NH4HS+（NH4）2CO3+2（X-1）S=2（NH4）2S X+CO2+H2ONH4++NH4HCO3=NH4HOO-+H2OHN4HS+NH4HCO3+（X-1）S=（NH4）2SX+CO2+H2ONH4CN+（NH4）2SX=NH4CNS+（NH4）2S（X-1）（NH4）2S（X-1）+S=（NH4）2S X2．再生反应NH4HS+1/2O2→S↓+NH4OH（NH4）2SX+1/2O2+H2O→S X↓+2NH4OHNH4CNS=H2N-CS-NH2=H2N-CHS=NHH2N-CS-NH2+1/2H2O→H2N-CO-NH2+S↓H2N-CO-NH2+2H2O=（NH4）2CO3=H2O2NH40H+CO23.副反应2NH4HS+2O2→（NH4）2S2O3+H2O2（NH4）2S2O3+O2→（NH4）2SO4+2S↓HPF脱硫的催化剂是由对苯二酚（H）、PDS（双环酞氰酤六磺酸铵），硫酸亚铁（F）组成的水溶液其中还含有少量的ADA、硫酸锰、水杨酸的助催化剂，关于HPF脱硫催化剂的催化作用机理目前尚在进一步研究中，各组分在脱硫溶液的参考含量为：H对苯二酚0.1～0.2g/L：PDS（4～10）×10-6（质量分数）;F(硫酸亚铁)0.1～0.2 g/L；ADA0.3～0.4 g/L，其他组分的最佳含量仍在探索中。
HPF脱硫工艺流程图
粗焦炉煤气脱硫工艺有干法和湿法脱硫两大类。
干法脱硫多用于精脱硫,对无机硫和有机硫都有较高的净化度。
不同的干法脱硫剂,在不同的温区工作,由此可划分低温(常温和低于100 ℃) 、中温(100 ℃～400 ℃) 和高温(> 400 ℃)脱硫剂。
干法脱硫由于脱硫催化剂硫容小,设备庞大,一般用于小规模的煤气厂脱硫或用于湿法脱硫后的精脱硫。
湿法脱硫又分为“湿式氧化法”和“胺法”。
湿式氧化法是溶液吸收H2S后,将H2S直接转化为单质硫,分离后溶液循环使用。
目前我国已经建成(包括引进)采用的具有代表性的湿式氧化脱硫工艺主要有TH法、FRC法、ADA法和HPF法。
胺法是将吸收的H2S 经再生系统释放出来送到克劳斯装置,再转化为单质硫,溶液循环使用,主要有索尔菲班法、单乙醇胺法、AS法和氨硫联合洗涤法。
湿法脱硫多用于合成氨原料气、焦炉气、天然气中大量硫化物的脱除。
当煤气量标准状态下大于3000m3/h 时,主要采用湿法脱硫。
HPF法脱硫工艺流程：来自煤气鼓风机后的煤气首先进入预冷塔，与塔顶喷洒的循环冷却液逆向接触，被冷却至25℃～30℃；循环冷却液从塔下部用泵抽出送至循环液冷却器，用低温水冷却至2 3℃～28℃后进入塔顶循环喷洒。
来自冷凝工段的部分剩余氨水进行补充更新循环液。
多余的循环液返回冷凝工段。
预冷塔后煤气并联进入脱硫塔A、脱硫塔B，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触，以吸收煤气中的硫化氢（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。
脱硫后煤气进入下道工序进行脱氨脱苯。
脱硫基本反应如下：H2S+NH4OH→NH4HS+H2O 2NH4OH+H2S→(NH4)2S+2H2ONH4OH+HCN→NH4CN+H2O NH4OH+CO2→NH4HCO3NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2CO3+ H2O吸收了H2S、HCN的脱硫液从脱硫塔A、B下部自流至反应槽，然后用脱硫液循环泵抽送进入再生塔再生。
来自空压机站压缩空气与脱硫富液由再生塔下部并流进入再生塔A、B，对脱硫液进行氧化再生，再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。
化产车间工艺流程
HPF法脱硫HPF法脱硫属液相催化氧化法脱硫，HPF催化剂在脱硫和再生全过程中均由催化作用，是利用焦炉煤气中的氨做吸收剂，以HPF为催化剂的湿式氧化脱硫，煤气中的H2S等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化铵等酸性铵盐，再在空气中氧的氧化下转化为元素硫。
HPF法脱硫选择使用HPF（醌钴铁类）复合型催化剂，可使焦炉煤气的脱硫效率达到99%左右。
二、HPF法脱硫工艺流程1.HPF法脱硫工艺流程如图5-5所示，从鼓风冷凝工段来的煤气，温度约55℃，首先进入直冷式预冷塔6与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触，被冷至30～35℃；然后进入脱硫塔8。
预冷塔自成循环系统，循环冷却水从塔下部用预冷塔循环泵7抽出送至循环水冷却器3，用低温水冷却至20～25℃后进入塔顶循环喷洒。
采取部分剩余氨水更新循环冷却水，多余的循环水返回鼓风冷凝工段，或送往酚氰污水处理站。
预冷后的煤气进入脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆向接触以吸收煤气中的硫化氢、氰化氢（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。
脱硫后煤气含硫化氢降至50mg/m3左右，送入硫酸铵工段。
吸收了H2S、HCN的脱硫液从塔底流出，经水封槽4进入反应槽9，然后用脱硫液循环泵11送入再生塔10，同时自再生塔底部通入压缩空气，使溶液在塔内得以氧化再生，再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环吸收。
浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫，利用位差自流入泡沫槽14，经澄清分层后，清液返回反应槽，泡沫用泡沫泵15送入熔硫釜16，经数次加热、脱水，再进一步加热熔融，最后排出熔融硫磺，经冷却后装袋外销。
系统中不凝性气体经尾气洗净塔洗涤后放空。
为避免脱硫液盐累积影响脱硫效果，排出少量废液送往配煤。
自鼓风冷凝送来的剩余氨水，经氨水过滤器除去夹带的煤焦油等杂质，进入换热器与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热后进入蒸氨塔，用直接蒸汽将氨蒸出。
同时将蒸氨塔上部加一些稀碱液以分解剩余氨水中的固定铵盐。
焦炉煤气HPF脱硫工艺废液处理新技术
焦炉煤气HPF脱硫工艺废液处理新技术焦炉煤气HPF脱硫工艺废液处理新技术焦炉煤气脱硫脱氰的工艺众多,近年来被国内行业广泛采用的是由我国自行开发的以氨为碱源的HPF法脱硫工艺。
该工艺中的HPF 催化剂（由对苯二酚、双核钛氰钴磺酸盐PDS、硫酸亚铁组成的醌钴铁类复合型催化剂)具有脱硫和再生全过程中催化活性高以及流动性好等优点，但在脱除煤气中的H2S和HCN时，将产生大的HPF工艺脱硫废液（以下简称脱硫废液），这种废液中主要包含SCN-、NH4+、S2-、S2O3-等离子。
脱硫废液的毒性虽然H2S和HCN要小,但是由于浓度很高，对环境依然能造成很严重的污染，也需进行相应的处理。
1、HPF脱硫工艺简介。
HPF脱硫工艺是以氨为碱源、HPF为催化剂的湿式液相催化氧化脱硫脱氰工艺。
与其他催化剂相比，HPF催化剂不仅对脱硫脱氰过程起催化作用，而且对再生过程也有催化作用，其工艺流程示意图见图1。
焦炉煤气经鼓风机加压后进入预冷塔被冷却至30-35℃后进入脱硫塔，塔内含冇HPF催化剂的脱硫液循环吸收H2S和HCN,同时也吸收氨，生成NH4SCN;脱硫液自塔底流出，经反应槽进入再生塔中，同时从再生塔底部鼓入空气，使脱硫液氧化再生，再生的脱硫液循环使用。
再生塔塔顶的硫磺泡沫则进入熔炉釜，生成硫磺产品，废液自再生系统中排出进入废液槽。
脱硫液进入再生塔之前，向液体中补充一定量的HPF催化剂，以保证再生过程的正常进行。
2、HPF脱硫工艺的优缺点分析。
2.1HPF脱硫工艺特点。
2.1.1HPF脱硫工艺不需要外加碱源，该工艺中碱源主要来源于自身的氨。
这一点优于需要外加碱源的工艺如ADA法、真空碳酸盐法、乙醇胺法等。
2.1.2HPF脱硫工艺简单、设备较少、操作维护也相对容易。
另外,催化剂HPF的活性较高、消耗量少、运行成本较低、综合经济效益较好。
2.1.3HPF法的脱硫脱氰效率较高，脱硫效率为98%左右，脱氰效率在80%左右,可达到行业要求。
关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案
关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案近年来，各焦化厂的煤气净化系统中普遍采用了流程短、投资省的HPF法脱硫工艺，但熔硫装置普遍运行不正常，甚至被迫改用板框压滤机生产硫膏。
通过对各厂生产实际的分析，在沙钢的设计中作了许多改进，通过1年的生产实践，成功地实现了连续熔硫。
1.HPF法煤气脱硫的现状已投产的4×55孔6m焦炉，年产焦炭220万t，煤气处理量10万m3/h，由2套5万m3/h的HPF法脱硫装置并联操作，备用设备共用。
第1套设备投产已1年，生产正常，可以连续熔硫，脱硫塔前煤气含硫量为8g/m3，脱硫塔后煤气含硫量,300mg/m3，硫磺纯度,80%，销路很好。
第2套设备已生产近半年，也很正常。
2.工艺改进及效果(1)初冷器分上下两段喷洒，以除煤气中的焦油和萘，有效避免了预冷塔的堵塞。
(2)增设了剩余氨水除焦油器，保证了蒸氨塔的正常运行，确保氨汽能连续进入预冷塔，使脱硫液碱度适宜。
(3)增加了预冷塔，保证脱硫塔入口温度在30,40?，系统温度稳定。
(4)增加清液回送冷却器，避免了由熔硫釜排出的温度较高的清液进入脱硫液系统。
(5)终冷塔上段加碱，进一步净化煤气，使塔后煤气含硫量,200mg/m3。
(6)增加泡沫槽回流管，有效防止了泡沫至熔硫釜的管道堵塞。
(7)熔硫釜硫磺出口管改为直管段，避免了堵塞，且易操作。
(8)脱硫塔底加1个直径133mm的清扫排液口，防止塔底沉积。
(9)脱硫液泵出口加1个直径50mm的管道至废液槽底部，一则防止废液槽堵塞，二则可冷却和稀释熔硫釜排出的清液。
3.注意事项(1)液气比(脱硫液与压缩空气的比例)对脱硫效率的影响。
增加液气比可使传质面迅速更新，同时可降低脱硫液中硫化氢的分压差，有利于提高吸收推动力。
但液气比不宜过大，否则，脱硫效率的增加不明显，还有可能造成脱硫液进入煤气管道。
(2)再生空气量。
氧化lkg硫化氢理论上需要的空气量虽不足2m3，但在实际生产中，考虑到浮选硫泡沫的需要，再生塔的鼓风强度比理论计算要高。
HPF脱硫工艺
H P F脱硫工艺(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除HPF脱硫工艺该工艺是改进的PDS脱硫工艺，两者的区别在于所使用的催化剂：前者使用的苯二酚加PDS及硫酸亚铁的复合催化剂（HPF）,后者使用PDS催化剂。
HPF法脱硫工艺就是将催化剂HPF配入脱硫液（氨水）中，利用煤气中的氨作为碱源来脱除煤气中的H2S。
这项工艺具有国内自主知识产权，是由鞍山焦化耐火材料设计院和无锡焦化厂共同研制开发的。
一、工艺原理粗煤气首先进入预冷塔，被循环冷却氨水直接喷洒冷却至28℃以下，以达到吸收H2S所需的较低温度。
循环冷却氨水经间接式冷却器用低温水冷却后循环使用。
为防止预冷循环氨水中杂质的积累和可能出现的奈沉积，向预冷循环氨水系统注入适量经冷却的剩余氨水，同时将等量的排污水送往循环氨水系统。
预冷后的煤气随后进入脱硫塔，在塔内自下而上流动并与自上而下的洗涤液逆流接触，从脱硫塔顶部逸出，送往后续的脱氨工序。
在脱硫塔中，煤气被再生塔来的脱硫循环液喷淋洗涤，从而脱除煤气中的H2S、HCN。
基本反应如下：H2S+NH4OH→NH4HS+H2O2NH4OH+H2S→(NH4)2S+2H2ONH4OH+HCN→NH4CN+H2ONH4OH+CO2→NH4HCO3NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2CO3+H2O 从脱硫塔底排出来的脱硫循环也经液封槽满流入反应槽，在此可依据脱硫循环液中催化剂浓度和净化后煤气H2S含量向反应槽内投放催化剂（如PDS、HPF\888等）。
槽内的脱硫循环液由脱硫循环液泵抽出后送入再生塔底部，再生塔底部鼓入压缩空气使脱硫循环液得以再生，再生空气在再生塔顶放散。
再生塔内发生的基本反应如下：NH4HS+1/2O2→NH4OH+S(NH4)2S+1/2O2+H2O→2NH4OH+S(NH4)2SX+1/2O2+H2O→2NH4OH+SX除以上反应外，还进行以下副反应：2NH4HS+2O2→(NH4)2S2O3+H2O2(NH4)2S2O3+O2→2(NH4)2SO4+2S 脱硫循环液从再生塔顶部的液位调节器溢出自流到脱硫塔循环使用，浮于再生塔顶部扩大段的硫泡沫溢出自流至硫泡沫槽，硫泡沫槽内设有加热蒸汽盘管，硫泡沫槽内加热澄清分离，分离后的清液送回脱硫液系统的反应槽，硫泡沫经泡沫泵送至溶硫釜，在釜内经加热脱水分离出的残余脱硫液送入反应槽（或澄清槽）。
HPF脱硫工艺
HPF脱硫工艺该工艺是改进的PDS脱硫工艺，两者的区别在于所使用的催化剂：前者使用的苯二酚加PDS及硫酸亚铁的复合催化剂（HPF）,后者使用PDS催化剂。
HPF法脱硫工艺就是将催化剂HPF配入脱硫液（氨水）中，利用煤气中的氨作为碱源来脱除煤气中的H2S。
这项工艺具有国内自主知识产权，是由鞍山焦化耐火材料设计院和无锡焦化厂共同研制开发的。
一、工艺原理粗煤气首先进入预冷塔，被循环冷却氨水直接喷洒冷却至28℃以下，以达到吸收H2S所需的较低温度。
循环冷却氨水经间接式冷却器用低温水冷却后循环使用。
为防止预冷循环氨水中杂质的积累和可能出现的奈沉积，向预冷循环氨水系统注入适量经冷却的剩余氨水，同时将等量的排污水送往循环氨水系统。
预冷后的煤气随后进入脱硫塔，在塔内自下而上流动并与自上而下的洗涤液逆流接触，从脱硫塔顶部逸出，送往后续的脱氨工序。
在脱硫塔中，煤气被再生塔来的脱硫循环液喷淋洗涤，从而脱除煤气中的H2S、HCN。
基本反应如下：H2S+NH4OH→NH4HS+H2O2NH4OH+H2S→(NH4)2S+2H2ONH4OH+HCN→NH4CN+H2ONH4OH+CO2→NH4HCO3NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2CO3+H2O从脱硫塔底排出来的脱硫循环也经液封槽满流入反应槽，在此可依据脱硫循环液中催化剂浓度和净化后煤气H2S含量向反应槽内投放催化剂（如PDS、HPF\888等）。
槽内的脱硫循环液由脱硫循环液泵抽出后送入再生塔底部，再生塔底部鼓入压缩空气使脱硫循环液得以再生，再生空气在再生塔顶放散。
再生塔内发生的基本反应如下：NH4HS+1/2O2→NH4OH+S(NH4)2S+1/2O2+H2O→2NH4OH+S(NH4)2SX+1/2O2+H2O→2NH4OH+SX除以上反应外，还进行以下副反应：2NH4HS+2O2→(NH4)2S2O3+H2O2(NH4)2S2O3+O2→2(NH4)2SO4+2S脱硫循环液从再生塔顶部的液位调节器溢出自流到脱硫塔循环使用，浮于再生塔顶部扩大段的硫泡沫溢出自流至硫泡沫槽，硫泡沫槽内设有加热蒸汽盘管，硫泡沫槽内加热澄清分离，分离后的清液送回脱硫液系统的反应槽，硫泡沫经泡沫泵送至溶硫釜，在釜内经加热脱水分离出的残余脱硫液送入反应槽（或澄清槽）。
HPF脱硫工艺优化简析
HPF 脱硫工艺优化简析摘要：介绍了HPF脱硫工艺，在配合煤硫分较高的情况下，脱硫系统优化调整策略，生产过程中脱硫塔阻力增高，如果有效进行冲塔降低脱硫塔阻力。
关键词：HPF脱硫工艺；脱硫塔前高硫化氢状态下系统优化调整；脱硫塔阻力增加冲塔方案。
HPF法脱硫工艺是焦化行业一种相对成熟、应用较广的湿法脱硫工艺。
HPF法脱硫工艺的原理: 以煤气中的氨为碱源，通过脱硫液再生、循环喷洒吸收煤气中的 H2S、HCN 等酸性组分，在再生塔底部鼓入空气，在氧的作用下将其转化为单质硫，通过空气的浮选作用，硫泡沫由再生塔塔顶溢出进入泡沫槽，进行硫磺产品的回收，使用的催化剂为对苯二酚、PDS、硫酸亚铁组成的醌钴铁类复合催化剂，简称为HPF，HPF 法脱硫工艺具有以下优缺点:1.优点1.脱硫效率高，单塔效率在75%-83%，双塔效率在98%以上（如果实际运行工况超过设计，该效率会明显下降）；2.可以利用蒸氨后10%-12%的浓氨水作为碱源，合理利用资源；3.HPF催化剂在脱硫和再生过程中均有催化作用，活性高、消耗少、流动性好；4.脱硫装置设在洗氨、洗苯工段之前，可减轻后序设备腐蚀；5.一次性投资少，运行费用低。
2.缺点1）占地面积大，脱硫塔运行一段时间后要定期对填料进行更换；2）需要定期置换脱硫液，每天置换量在40m³左右。
1.HPF脱硫工艺流程焦炉煤气经预冷塔预冷后，焦炉煤气冷却至25-30℃，预冷后的焦炉煤气从底部进入脱硫塔，在脱硫塔内逆向与脱硫贫液进行接触，脱硫塔内设有四层波纹填料，焦炉煤气经过顶部捕雾段后进入下一工序，与焦炉煤气逆向接触后的脱硫富液经液封槽进入溶液循环槽，然后经过溶液循环泵输送至再生塔底部，溶液循环泵出口的部分脱硫液与溶液换热器进行换热降低脱硫液温度，确保夏季最高气温的情况下脱硫液温度不超过40℃，在再生塔底部鼓入压缩空气，压缩空气经分流后与脱硫液充分接触，氧化再生脱硫富液中的硫，氧化出的硫单质经压缩空气浮选后进入再生塔顶部扩大段，然后经溢流、自流入泡沫槽内，在泡沫槽经蒸汽盘管加热、搅拌机搅拌后由泡沫泵输送至板框式压滤机，经再生后的脱硫贫液由再生塔顶部U型溢流管溢流进入脱硫塔内，通过调节进入脱硫塔前的阀门开度控制再生塔液位，辅助调节溶液循环泵频率、压缩空气流量微调再生塔液位，确保最佳溢流效果。
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关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案1关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案近年来,各焦化厂的煤气净化系统中普遍采用了流程短、投资省的HPF法脱硫工艺,但熔硫装置普遍运行不正常,甚至被迫改用板框压滤机生产硫膏。
经过对各厂生产实际的分析,在沙钢的设计中作了许多改进,经过1年的生产实践,成功地实现了连续熔硫。
1.HPF法煤气脱硫的现状已投产的4×55孔6m焦炉,年产焦炭220万t,煤气处理量10万m3/h,由2套5万m3/h的HPF法脱硫装置并联操作,备用设备共用。
第1套设备投产已1年,生产正常,能够连续熔硫,脱硫塔前煤气含硫量为8g/m3,脱硫塔后煤气含硫量＜300mg/m3,硫磺纯度＞80%,销路很好。
第2套设备已生产近半年,也很正常。
2.工艺改进及效果(1)初冷器分上下两段喷洒,以除煤气中的焦油和萘,有效避免了预冷塔的堵塞。
(2)增设了剩余氨水除焦油器,保证了蒸氨塔的正常运行,确保氨汽能连续进入预冷塔,使脱硫液碱度适宜。
(3)增加了预冷塔,保证脱硫塔入口温度在30～40℃,系统温度稳定。
(4)增加清液回送冷却器,避免了由熔硫釜排出的温度较高的清液进入脱硫液系统。
(5)终冷塔上段加碱,进一步净化煤气,使塔后煤气含硫量＜200mg/m3。
(6)增加泡沫槽回流管,有效防止了泡沫至熔硫釜的管道堵塞。
(7)熔硫釜硫磺出口管改为直管段,避免了堵塞,且易操作。
(8)脱硫塔底加1个直径133mm的清扫排液口,防止塔底沉积。
(9)脱硫液泵出口加1个直径50mm的管道至废液槽底部,一则防止废液槽堵塞,二则可冷却和稀释熔硫釜排出的清液。
3.注意事项(1)液气比(脱硫液与压缩空气的比例)对脱硫效率的影响。
增加液气比可使传质面迅速更新,同时可降低脱硫液中硫化氢的分压差,有利于提高吸收推动力。
但液气比不宜过大,否则,脱硫效率的增加不明显,还有可能造成脱硫液进入煤气管道。
(2)再生空气量。
氧化lkg硫化氢理论上需要的空气量虽不足2m3,但在实际生产中,考虑到浮选硫泡沫的需要,再生塔的鼓风强度比理论计算要高。
我厂的单塔空气量控制在1500m3/h左右,风量对硫泡沫及脱硫液的质量影响很大。
我们的经验是一定要保持稳定的风量和压力,及时将脱硫液中的悬浮硫吹出。
2(3)催化剂。
循环脱硫液中PDS的浓度与脱硫效率成正比。
但PDS浓度太高时,虽可提高脱硫效率,但因脱硫剂的耗量大而使脱硫成本上升。
同时,还会使吸收和再生反应的速度过快,导致元素硫提前在反应槽、脱硫塔和再生塔底部沉积,聚集成大而硬的硫块堵塞管道和设备。
(4)进塔煤气和脱硫液温度直接影响吸收和再生效率及副产盐类的生成速度。
温度过低时,吸收和再生的速度过慢,温度过高时,副产盐类的生成速度加快。
生产中宜将煤气温度控制在27～28℃,脱硫液温度控制在30～35℃。
(5)外排废液量。
由于熔硫釜排出的清液量较大,不能全回反应槽,因此每班大约有10吨的废液排到煤场,喷洒在煤堆上。
4.结论经过一年多的生产,脱硫装置的操作指标和设备运行均能达到设计要求,唯一欠缺的是脱硫废液的处理。
原设计将废液喷洒在煤塔前的皮带上,由于量太大难以实现,只能送煤场喷洒在煤堆中,给生产设备造成一定的腐蚀,今后可考虑将脱硫废液进行提盐回收处理。
高效催化剂在HPF法脱硫中的应用资讯类型:行业新闻加入时间: 7月12日14:7高效催化剂在HPF法脱硫中的应用袁彦超(河北中煤旭阳焦化有限公司河北邢台054001)摘要:当前,中国焦炉煤气湿式氧化法脱硫土艺中使用的催化剂有十余种,大致可分为两类,一类是酚-醒转化(活性基团转化),用变价离子催化,如ADA、对苯二酚、栲胶、苦味酸和1,4-茶醒-2-磺酸钠等。
这些催化剂存在不能脱除有机硫、总脱硫效率低、硫泡沫不易分离、易堵塞设备、H2S适应范围小和脱硫成木较高等缺点。
另一类是磺化酞菁钻和金属离子类脱硫催化剂,这类催化剂是经过本身携带的原子氧完成氧化和再生反应。
关键词:HPF脱硫催化中图分类号:TQ546.5文献标识码:A文章编号:1672-3791( )04(b)-0119-01ZL催化剂虽属于第二类催化剂,还具有第一类催化剂的优点,是新型的复合型催化剂,能够单独在煤气脱硫工艺中应用,已成功地应用十多家焦化厂。
生产实践表明,对氨法HPF煤气脱硫工艺,ZL催化剂更显示了其优异性能。
1· ZL催化剂的性能和催化原理1.1 ZL催化剂的性能在HPF法脱硫工艺中的应用实践表明,ZL催化剂具有以下优点。
3(1)适用于不同含硫量的焦炉煤气脱硫,不但脱硫、脱氰速度快,而且脱硫效率可高达98%以上,脱氰效率也可达90%以上。
(2)可同时脱除煤气中无机硫和有机硫。
(3)与其它催化剂相比,ZL催化剂具有硫泡沫颗粒大、易分离、不堵塞设备、用量少和操作成木低等优点。
(4)ZL催化剂在生成硫磺时具有较好的选择性,因此脱硫液中的副盐生长速度缓慢,外排废液量小,处理费用低,对环境的污染轻。
1.2 ZL催化剂的催化原理ZL催化剂为蓝黑色粉末,粒度小于20目,水不溶物3.00。
ZL催化剂具有特殊的携氧能力,其催化活性为0.06/min。
在脱硫过程中,ZL催化剂吸附活化碱性溶液中的溶解氧,形成高活性大离子。
当遇到煤气中的硫化氢时,可将其吸附在高活性大离子的表面,将硫化氢中的硫离子氧化成元素硫或多硫化物,并从ZL催化剂表面解吸。
失活后的ZL催化剂经空气再生后,重新恢复其携氧能力。
脱硫过程中的主要副反应是硫代硫酸铵和硫氰酸铵的生成反应。
2· ZL催化剂的应用一些焦化厂的生产实践表明,ZL催化剂既可单独用于以Na2CO3为碱源的改良ADA法,也可与苦味酸混合使用。
现将以氨为碱源的HPF法焦炉煤气脱硫土艺使用ZL催化剂的情祝介绍于后。
2.1 工艺流程焦炉煤气采用氨法HPF脱硫土艺,煤气处理量5.7万m3/h,脱硫塔前煤气中H2S含量5g/m3～6g/m3,塔后煤气中H2S含量0.5g/m3。
鼓风机后的煤气经预冷塔冷却后进入两台并联的脱硫塔,富液经循环泵进入各自的再生系统,再生后的贫液自流入脱硫塔循环喷洒。
再生空气从再生塔底部鼓入,为提高煤气中的氨硫比,故将蒸氨塔顶的氨汽引入预冷塔。
往脱硫液中投加ZL催化剂时,可采用冲击性投加或连续滴加方式,可将溶解后的ZL催化剂直接加入反应槽或贫液槽。
在脱硫装置的开工初期,第一次的投放量可控制在30mg/m3～50mg/m3,系统运行稳定后,每天定时补加,使脱硫液中催化剂浓度始终保持在30ppm～50ppm。
每脱除1t硫化氢大约消耗ZL催化剂0.7kg～0.8kg。
2.2应用情况根据ZL催化剂的性能和使用要求,我们在ZL催化剂中配了对苯二酚,脱硫效率基木可达到设计要求。
生产实践表明,ZL催化剂具有适用范围广、脱硫效率高、硫泡沫颗粒大、悬浮硫易分离、不堵塞设备、操作成本低等优点,另外,ZL催化剂对硫磺生成的选择性好、副盐增长慢,因而外排废液量也少。
2.3副盐的增长与控制湿式氧化脱硫工艺都存在副盐增长快和外排废液多的问题,采用了脱硫废液回兑配煤的方法,较好地解决了脱硫废液的外排问题。
虽然此法对焦炭质量没有影响,但对配煤工段设备的污染和腐蚀较为严重。
为控制硫代硫酸铵的生成速度,我们采取了下列措施。
(1)控制脱硫液温度。
在脱硫和再生操作中,前者是放热反应,降低温度可提高脱硫效率和减少副反应,但温度太低并不利于再生操作。
经综合考虑,我们将煤气温度控制在,脱硫液温度控制4在。
(2)控制脱硫液碱度。
因ZL催化剂必须在碱性溶液中进行脱硫反应,因此,应将脱硫溶液的pH值控制得高一些。
但碱度应视煤气中的硫含量而变。
实践表明,对于氨法脱硫,pH值宜控制在8.2～8.7,脱硫液中游离氨含量控制在4.0g/m3～4.5g/m3。
以碳酸钠为碱源时,pH值可控制在8.2～8.7,碱度控制在0.2N～0.3N。
还应根据脱硫塔前后煤气中的H2S含量和脱硫效率调整脱硫液碱度。
(3)控制鼓风强度。
充分的氧是ZL催化剂再生的必要条件,因此,鼓风强度应根据脱硫液的再生效果来确定。
在满足再生的前提下,适当降低鼓风强度可减少副反应的发生和节省动力。
我们将鼓风强度控制在。
另外,硫氰酸铵的生成速度与煤气中的HCN的量和元素硫能否及时分离有关。
使用ZL催化剂后,能及时分离元素硫,从而减缓了硫氰酸铵的增长速度,减少了外排废液量。
3·结语ZL催化剂在氨法HPF脱硫工艺中的应用表明,各项指标可达到设计要求,不但具有脱硫效率高、硫磺颗粒大、硫泡沫易分离和操作费用低等优点,而且可有效控制副产盐类的生成速度和减少外排废液量。
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在这种流程中又普遍采用了HPF法脱硫脱氰工艺,生产实践证明,半直接回收氨工艺为HPF脱硫脱氰工艺创造了极为有利的氛围,从而使脱硫脱氰效率极高,最好的厂家脱硫塔后煤气中的硫化氢含量在10～20mg/m3,接近精脱硫指标,成为半直接法回收氨的HPF法脱硫脱氰的突出技术优势。
国内有些焦化厂使用的AS法脱硫脱氰工艺,由于洗氨工艺存在的缺陷,使脱硫液中的挥发氨含量较低,因此脱硫效率也较低。
脱硫塔后煤气中的硫化氢含量高达300～500 mg/m3,难以满足工业生产和环保的要求。
为了弄清两种技术脱硫脱氰效率差异的原因,进一步比较两种工艺技术的优势和存在问题,有必要对两种工艺进行剖析,以弄清关键所在,再进一步改进和完善,最大限度地提高脱硫脱氰效率和氨的回收率,彻底解决两种工艺中存在的技术难5题和环保问题。
2 两种脱硫脱氰工艺流程(1)半直接法回收氨的HPF法脱硫脱氰工艺初冷器→电捕焦油器→鼓风机→预冷塔→脱硫塔→喷淋饱和器→终冷器→洗苯塔→净煤气(2)直接洗氨的AS脱硫脱氰工艺初冷器→电捕焦油器→鼓风机→脱硫塔→洗氨塔→终冷器→洗苯塔→净煤气3 两种脱硫脱氰工艺的技术特点(1)半直接法回收氨的HPF法脱硫脱氰工艺是将剩余氨水在氨水蒸馏塔中蒸出的氨汽兑入脱硫前煤气管道中,以提高煤气中的氨含量,进而提高脱硫液中的氨含量(一般可达8～9g/L),脱硫效率在98%以上,脱硫塔后的煤气中含氨量在3～4g/m3。