脱硫脱氰工艺创新与改进
NNF法脱硫脱氰技术的应用与实践

燃料与化工Fuel&Chemical Processes Nov.2018Vol.49No.6法脱硫脱氰技术的应用与实践张加民朱灿朋北京首钢国际工程公司北京摘要:介绍了焦炉煤气脱硫脱氰的方法及NNF法脱硫脱氰工艺的原理和流程。
总结了NNF法脱硫脱氰工艺的特点和优势,并为后续NNF法脱硫脱氰装置优化设计提出新思路。
关键词:焦炉煤气;脱硫脱氰;NNF工艺;FRC法中图分类号:TQ546文献标识码:A文章编号:1001-3709(2018)06-0044-03Application of NNF process desulphurization and decyanation technologyZhang Jiamin Zhu Canpeng(B eijing Shougang International Engineering Co.,Ltd.,B eijing100043,China)Abstractwords收稿日期:2018-02-06作者简介:张加民(1979-),男,工程师基金项目:2018年11月第49卷第6期燃料与化工Fuel &Chemical Processes1.2 工艺流程与常规湿式脱硫流程基本相同煤气经过预冷塔冷却后进入脱硫塔在碱或催化剂的作用下吸收煤气中的2和净化后的煤气进入管网吸收后的富液自流至再生槽进行再生反应在脱硫液中3和2等杂质成为42x +14等盐类再生后的脱硫液经过冷却器送入脱硫塔循环使用为提高脱硫效率减少脱硫循环液中硫磺和铵盐的富集需要抽出一部分废液进行脱盐处理对于法法法等湿式氧化脱硫脱氰工艺而言亟需处理产生副盐的脱硫废液法的工艺产品为硫磺配套提盐系统工艺流程见图再生后抽出一定量富含硫磺和铵盐的脱硫液送入离心分离机分离后的硫磺在熔硫釜加热脱水熔融后取出硫磺产品分离后的滤液与熔硫釜出来的滤液一同被送至提盐工序提盐后的液体再返回再生塔循环使用图1 NNF 法脱硫工艺流程图2 NNF 法工艺应用与实践首钢国际首次在山西长治工业园区焦化项目中采用法脱硫工段总投资为万元其中设备投资为万元2.1 主要设计参数法脱硫脱氰为孔捣固焦炉配套脱硫工段主要设计参数见表和表表1 气体设计参数参数预冷塔前脱硫塔后煤气量(干)/(Nm 3·h -1)76623(最大)71610(正常)-温度/℃5038压力/kPa 25-NH 3/(g ·Nm -3)5~8-H 2S /(g ·Nm -3)7以下≦0.02HCN /(g ·Nm -3)1.5≦0.10表2 主要设备设计参数工艺参数设备参数/mm材质备注预冷塔 操作压力:25kPa,操作温度:50℃DN4000,H =16400碳钢聚丙烯花环填料脱硫塔 操作压力:25kPa,操作温度:35~40℃DN6600,H =46590碳钢聚丙烯花环填料再生塔操作压力:25kPa,操作温度:35~40℃DN11200,H =12500碳钢圆筒形空塔2.2 运行效果本工程于年月投产经调试后该套装置运行效果良好各项指标基本达到设计要求脱硫塔后出口煤气2含量变化见图图2 NNF 法脱硫后煤气中H 2S 含量2.3 工艺改进补充碱源法的碱源是焦炉煤气中固有的氨为达到设计要求煤气中氨含量应大于3当氨含量不足时脱硫脱氰的反应不完全同时铵盐的生成量较低脱除氰化氢所需的多硫化铵的量不足严重影响脱硫脱氰效率因此焦炉煤气中氨含量是法脱硫脱氰效果的关键因素在工程中出现过煤气中氨含量较低的情况实际检测到煤气中氨含量低于3时脱硫塔后的2含量超过3工程解决办法是向系统内补燃料与化工Fuel&Chemical Processes Nov.2018Vol.49No.6氨设计上是从后续工段蒸氨系统引出路氨源作为备用补氨系统提盐法脱硫脱氰系统中脱硫液在系统内循环一段时间后脱硫液中的铵盐和硫磺颗粒富集必须将一部分脱硫液抽出处理脱除富集的铵盐和硫磺颗粒在长治工程中把脱硫废液送至提盐系统实践发现提盐系统运行受设计操作及含盐浓度等因素影响提盐系统稳定与否是制约脱硫系统的另一因素如果采取脱硫废液焚烧制酸工艺则法脱硫受其他工序影响较小产品优化在法的硫磺工艺中硫磺产品品质不高纯度约为且为生硫磺产品附加值低故建议硫磺工艺改为脱硫废液焚烧制酸工艺2.4工艺特点与同类技术相比法具有脱硫效率高投资和运行费用低无排放无污染等优点几种脱硫脱氰工艺参数对比见表由表可知法脱硫效率可达以上脱氰效率可达以上脱硫脱氰后的煤气可达到城市煤气标准表3几种脱硫脱氰工艺特点参数NNF法真空碳酸钾法HPF法脱硫效率[11]99%98.5%96.4%脱氰效率[11]93%86%75%废液处理需要需要需要设备数量多多较少作业难易度比较容易很难比较难是否需用药品否2种否是否需用催化剂是否是产品质量低高低环境保护很好一般不符合法脱硫脱氰的主要设备是玻璃钢或不锈钢法主要脱硫设备可由普通碳钢制造大大降低了投资成本另外以煤气中的氨为碱源节省了脱硫原料所需苦味酸催化剂价廉易得且消耗少表为运行成本比较[12]表4运行成本比较(煤气处理量60000m3/h)元/km3脱硫脱氰工艺NNF法真空碳酸钾法HPF法运行成本6.5710.9578.02注:运行成本涵盖了产品销售价格。
焦化厂脱硫工艺的优化与改进建议

焦化厂脱硫工艺的优化与改进建议发布时间:2021-08-12T02:48:06.645Z 来源:《建筑工人》2021年第5期作者:陶红日[导读] 对脱硫技术的要求也很高。
文章重点研究改善脱硫技术,并检验其成果。
湖南君悦达科技有限公司摘要:如果想要提高焦化厂对焦炉煤气的脱硫速度,并且达到关于燃料的环保要求,就需要探讨焦化厂脱硫技术的情况,然后分析脱硫效率低下的原因,再根据问题提高脱硫技术,最后评估改善之后的技术效果。
关键词:焦化厂;焦炉煤气;脱硫剂引言对原煤进行加工的地方就是焦化厂,原煤在被焦化厂加工之后就可以被用于满足其他产业的煤炭量的需求。
炼焦技术中产生的物品就是焦炉煤气,它可以运用于燃料等工作领域。
但是没有处理过的焦炉煤气中含有像焦油、荼毒,氰化氢等有机硫化物二硫化碳等气体。
最近几年,我国颁布了政策来限制废气排放,同时也要求焦炉煤气的含硫量要控制在规定范围内。
因而,对脱硫技术的要求也很高。
文章重点研究改善脱硫技术,并检验其成果。
一、焦炉煤气的概述焦炉煤气中的硫化氢是有毒的,在高温的情况下,该硫化物会发生作用,然后转化为硫化氢。
它能够侵蚀化学设备,钢的质量会受到焦炉煤气炼钢的影响;如果把它用于合成氨中,它可能造成催化剂的变质;如果作为一种燃气,其中包含的有毒的硫化氢会影响到环境。
在正常情况下,硫化氢是没有味道和颜色的,密度是1.539kg/m3,其中包含的硫化氢成分与装炉煤料的硫量有关,正常的干煤含硫成分在0.5-1.2%之间,其中部分转变为废煤气。
二、焦化厂脱硫工艺现状研究A焦化厂的生产量达到了360万吨,根据环保规定的含硫量,因此购进了一些净化装备,并且这些装备的净化技术还不一样。
第一种使用的是脱硫技术AS多次进行氧化法的脱硫方式;第二种使用的是ADA湿式氧化法的脱硫方式。
现在,根据上文提到的脱硫过程,整理出以下焦炉煤气中的含量如表1。
表1 脱硫工艺对比(一)一组脱硫工艺现状其中一个技术是通过AS重复氧化法达到的,这个技术所必需的环节有:当酸性气体被硫化氢吸走后,通过氢氧化钠来吸走剩余的溶液,所需工具有硫化氢洗涤塔和两个洗氨塔。
脱硫塔工艺优化建议

脱硫塔工艺优化建议介绍本文旨在提出对脱硫塔工艺的优化建议,以改善其效率和性能。
我们将重点关注以下几个方面:1) 脱硫剂的选择;2) 喷射液雾化器的改进;3) 气液分布器的优化;4) 气液反应过程的控制;5) 附加设备和监测系统的引入。
脱硫剂的选择选择合适的脱硫剂是脱硫塔工艺中的关键一环。
建议考虑以下因素进行选择:1) 高脱硫效率;2) 低成本和易得性;3) 对环境的友好程度。
常见的脱硫剂包括石灰石、石灰浆和脱硫石膏等。
在选择时,应综合考虑工艺条件和项目要求。
喷射液雾化器的改进喷射液雾化器是将脱硫剂喷射到烟气中的关键设备。
建议考虑以下改进措施:1) 选择高效雾化器,以增加脱硫剂与烟气的接触面积;2) 优化喷射液供给系统,确保恒定的液体流量和压力;3) 定期检查和清洁雾化器,以防止堵塞。
气液分布器的优化气液分布器的设计和优化对脱硫效果至关重要。
建议考虑以下方面进行优化:1) 使用均匀分布器,以保证液体和气体均匀混合;2) 调整入口速度和角度,以确保液体能够均匀分布到各个喷嘴;3) 定期清洁和维护分布器,避免积聚物影响气液分布。
气液反应过程的控制控制气液反应过程对于脱硫效率至关重要。
建议采取以下措施:1) 监测和调整脱硫剂的喷射量和质量;2) 控制烟气温度和流速,以优化反应条件;3) 根据实际情况调整气液比例,以最大化脱硫效果。
附加设备和监测系统的引入引入附加设备和监测系统可以提高脱硫塔工艺的控制和监测能力。
建议考虑以下设备和系统的引入:1) 烟气流量和成分监测系统,以实时监测脱硫效果和调整工艺条件;2) 控制系统和自动化设备,以实现可靠和高效的操作;3) 废气处理系统,以处理脱硫废气中的副产物和排放物。
结论通过对脱硫塔工艺进行优化,并根据实际情况选择合适的脱硫剂和改进设备,可以提高脱硫效率和降低成本。
同时,引入监测系统和控制设备,可以提供实时数据和自动化操作,使脱硫过程更可靠和可控。
希望以上建议能够为脱硫塔工艺的优化提供一些参考和指导。
焦化厂脱硫工艺的优化改进

焦化厂脱硫工艺的优化改进摘要:近年来,随着社会发展,我国的科学技术水平不断进步。
目前,为解决焦化厂原脱硫工艺所存在催化剂工艺方式导致其浓度不均匀和硫泡沫供应方式不合理最终导致脱硫效率不稳定的问题,对脱硫工艺流程进行改进;对改进后脱硫工艺流程中焦炉煤气参数、脱硫液工艺参数以及催化剂的优化选型进行重新设计,可指导实际生产中焦炉煤气的脱硫操作。
关键词:焦化厂;焦炉煤气;脱硫效率;催化剂引言焦化厂在炼焦过程中会排放大量含有SO2、NOx的有害气体,对自然环境造成污染,硫化物还会引发酸雨的形成,导致严重的生态环境问题。
当前,随着脱硫脱硝技术的不断进步,将其应有到焦化厂烟气治理提供指导。
1焦炉烟气特点分析洗精煤通过运输至煤塔,然后依次通过渗漏喷嘴、通过煤车进入碳化室,并在大约1000℃的温度下进行高温处理。
在焦炉中,焦炉从外管加热到焦炉的不同燃烧室,预热后的空气进入炉内,通过蓄热器混合并燃烧。
燃烧后的废气通过垂直通道在热室之间进行热交换,再通过烟囱和总烟道排出。
由于焦炉选择的生产工艺比较特殊,烟囱排放的热燃烧气体包含SO2、NOx和粉尘,焦炉烟气需经脱硫脱硝化和除尘才可安全排放。
2焦化厂脱硫工艺的优化2.1催化剂的优化选型结合工业生产和相关理论基础,针对焦炉煤气的脱硫操作可采用的催化剂类型包括有PDS、PTS和对苯二酚等。
针对此,开展了PDS、RTS以及RTS+对苯二酚混合催化剂对焦炉煤气的脱硫效果进行对比,从而得到最优选的催化剂类型。
1)对于催化剂PDS而言,当焦炉煤气中H2S的含量(质量浓度)低于6g/m3时,最终脱硫效果可以满足要求;当焦炉煤气中H2S的含量(质量浓度)高于6g/m3时,对应的脱硫效率偏低,无法达到预期的脱硫效果。
2)对于催化剂RTS而言,采用该种催化剂均可达到预期的脱硫效果,且各项指标均相对稳定。
其中,针对无机硫化氢的脱硫效率高达99%,但是其针对有机硫的脱硫效率最高仅为90%,最低为80%。
焦炉煤气脱硫脱氰项目若干问题探讨

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置换更新 。 而是尽 量延长循 环使 用 的时间 。 少剩余 减
氨水带 出的总氨量 。另外 。 置换 出的剩余氨水考 虑静
2 年 期 总第 c ◎ ⑥ 第2 0 期 固
加蒸氨 氨气入 口, 进行调节操作 。 保证后 塔循 环液 P H 值, 以提高脱硫效果 。
置除杂后直接蒸 氨, 避免其 中饱和氨的流失 。 剩余 氨 使
水 中的氨通过蒸馏再回到脱硫前 的煤气中。 42 严格控 制煤 气 中的萘含量 .
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⑨ 第星 总 ⑨ ⑨年 期 第 固期
焦 煤 脱 脱 项目 干 题 讨 炉气 硫 氰 若 问 探
焦 炉煤 气 脱硫 脱 氰项 目若 干 问题 探讨
陈培征 门洪鹰 戴广萍 ( 天津天铁集团有限公 司焦化厂,5 44 06 0 )
[ 摘要 】 简要说明了煤气脱硫脱氰 的必要性及该工艺 的流程 , 介绍 了选定工艺的优点 , 针对实 际情况 , 对工序衔接及提高
厂的干法脱硫设施脱硫 。
32 改 进连续熔硫 工艺 ,综 合利用 系统余 热节能 降 .
耗。 硫泡沫在进行熔硫前须进行浓缩 、 换热预处理 。 本 工艺采用 的浓缩槽设有分 隔挡板 , 浓缩槽分为沉 降 将 分离段 和硫 膏贮 存段 . 具有显著 的节能降耗作用 。将 浓缩后 的硫 膏先与熔硫过程分 离出的高温清液换热 , 充分利用 了外 排清液 的热焓 , 去了传统工艺 中硫泡 省 沫浓缩设备 配有的间接蒸汽加热器 , 同时降低 了进人 熔硫工序的硫 膏量 。 3 在预冷温度 、 . 3 再生塔液位及熔硫控制等工序广泛 应用 自动调节 , 轻了劳动强度 。尤其是新 开发的熔 减 硫工艺 的生产操 作实现 了 自动化 , 工艺从 进料到外 该 排清液均实 现了 自控连续生产。熔硫 釜的供热根据其 操作所需温度进行控 制 , 采用调节 阀 自动稳 压 以满足 熔硫过程 的正常运行等 。
焦炉煤气湿法脱硫脱氰工艺进展

焦炉煤气湿法脱硫脱氰工艺进展发布时间:2021-09-01T07:20:26.117Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷第4月第12期作者:王万厂[导读] 焦炉煤气是指炼焦用煤在炼焦炉中经过一系列反应生成焦炭、焦油产品时伴随生成的可燃王万厂内蒙古恒坤化工有限公司内蒙古鄂尔多斯 016215摘要:焦炉煤气是指炼焦用煤在炼焦炉中经过一系列反应生成焦炭、焦油产品时伴随生成的可燃性气体。
焦炉煤气中包含硫化氢、氰化氢等有害物质,不仅会腐蚀设备,导致催化剂中毒,还会对环境造成破坏,威胁人们的生命健康。
因此,在使用焦炉煤气前需要去掉其中的有害物质,即脱硫脱氰。
关键词:焦炉煤气;脱硫脱氰;湿式氧化法引言:在炼焦时,煤中的部分硫转化为硫化物,因此焦炉煤气中一般含有 4~10 g/m3的硫化氢(H2S)、1.0~2.5 g/m3的氰化氢(HCN),这两种物质的腐蚀性很强,且有毒,如果不及时去除,会在煤气接下来的生产中腐蚀生产设备,导致催化剂中毒而失去催化作用,影响生产质量。
而且燃烧时产生的废气对环境会造成严重污染,并威胁人们的健康。
因此,必须采取有效的措施对焦炉煤气进行脱硫脱氰处理,以提升焦炉煤气的质量,防止生产设备被腐蚀,在减少环境污染的同时回收硫磺资源。
1 焦炉煤气脱硫脱氰工艺进展现阶段,我国的焦炉煤气脱硫脱氰工艺以煤气净化工艺为基础。
20世纪80年代,以宝钢为代表的钢铁企业先后引进了更加先进的脱硫工艺,如单乙醇胺(MEA)法、塔卡哈斯(TH)等。
然而我国很多焦化企业依然采用落后的蒽醌二磺酸钠ADA法、氢氧化铁干法,少部分焦化企业至今没有设置脱硫装置,而此时我国脱硫催化剂ZL脱硫脱氰工艺尚在摸索中。
20世纪90年代,我国焦化企业陆续引进氨-硫化氢循环洗涤法、苦味酸FRC法、真空碳酸盐法等脱硫工艺,随后以湿式氧化脱硫技术为基础研制出多种符合我国实际需求的煤气脱硫脱氰方法,如醌钻铁类催化剂HPF法、双核酞菁钴磺酸盐催化剂PDS法、酞菁钴络合物RTS法等。
HA法脱硫脱氰新工艺

1)HPF脱硫工艺是以煤气中的氨为碱源与煤 气中的酸性物质进行酸碱反应.脱除煤气中的H2S 和HCN,通称为氨法脱硫。HPF催化剂用于再生 过程。脱硫过程不需催化剂。脱硫液在再生塔中经 低温液相催化氧化生产硫膏。由于催化氧化效率较 低,硫膏质量较差。利用价值较低,产品销售受 阻,影响生产的正常运行。 2)脱硫塔后设有喷淋饱和器回收氨,可以大 幅度提高脱硫液中的挥发氨含量(由2—39/L提高 到8~109/L),脱硫效率大幅度提高,而饱和后煤 气含氨仍为0.039/m3.这是HPF m艺脱硫效率高的 根本原因。 3)脱硫液再生过程中.由于吹人大量的空气, 将30%-40%的挥发氨吹人大气。损失了脱硫氨源,
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.1
再生后脱硫液中挥发氨含量只能维持在2—39,L, 脱硫效率不理想。邯郸焦化厂、唐山建龙焦化厂、 鞍钢化工总厂将浓氨水加入循环脱硫液中。脱硫液 中挥发氨含量提高到8.10dL。脱硫效率提高到
98%~99%以上。
4)剩余氨水在氨水蒸馏塔中单独处理。氨气 引入脱硫前的煤气中,提高脱硫氨源,生产实践证 明对煤气温度影响不大。
收稿日期:2009-02—26 作者简介:日东清(1964-),男,讲师
万方数据
2009年9月
燃料与化工
Fuel&Chemical
Processes
第40卷第5期
61
409/L以上),该流程中将脱酸贫液送入蒸氨塔, 蒸出的氨气送人克劳斯炉中进行氨分解.这样失 去大量脱硫氨源。这也是该工艺脱硫效率低的原 因之一。 5)酸气克劳斯炉和氨分解克劳斯炉的尾气引 入负压煤气管道中,由于分解、裂解不彻底,尾 气中仍有酸性物质,煤气管道腐蚀严重。这一技 术难题亟待解决。
2
水水量),大部分回配到循环脱硫液中,保持脱硫 液处理量的平衡.同时最大限度地提高脱硫液中的 挥发氨含量(氨含量可达8—109/L),因为脱酸贫 液中挥发氨含量较高(409/L左右),回配量又加 大,保证循环脱硫液中挥发氨的提高。 4)氨水蒸镏塔蒸出的氨气,一部分送人脱酸 塔下部补充脱酸塔热量,大部分氨气返回到脱硫前 的煤气管道中.增加脱硫氨源。为保证脱硫液中挥 发氨的提高,脱硫后煤气中氨含量必须提高。使脱 硫塔后煤气中的氨分压与脱硫液中的氨分压保持平 衡。脱硫后煤气中氨全部回收于饱和器中。不影响 后流程中的氨含量。 5)氨水蒸馏的蒸氨废水,进人生物脱酚装置, 处理后达到废水排放的标准。
脱硫系统优化措施方案

脱硫系统优化措施方案1. 引言脱硫是指从燃煤等工业过程中去除二氧化硫(SO2)的过程,其主要目的是减少大气污染物排放对环境的影响。
脱硫系统的优化可以提高其脱硫效率、降低能耗、降低运营成本,并优化环境保护效果。
本文将介绍脱硫系统优化措施方案,包括硫磺回收、装置运行参数优化和新技术引入等。
2. 硫磺回收脱硫过程中产生的硫磺是一种有价值的资源,可以再利用。
因此,优化脱硫系统的一个重要措施是实施硫磺回收措施。
硫磺回收可以通过以下步骤实现:• 2.1 收集硫磺:在脱硫系统的末端设置硫磺收集装置,在脱硫过程中收集硫磺,避免其散失。
• 2.2 硫磺处理:对收集到的硫磺进行处理,去除杂质、净化硫磺,并使其符合再利用的要求。
• 2.3 硫磺再利用:将经过处理的硫磺用于生产其他有价值的产品,如农药、橡胶等。
硫磺回收可以有效减少环境污染,降低生产成本,实现资源的循环利用。
3. 装置运行参数优化脱硫系统的运行参数对脱硫效率和能耗有着重要影响。
通过优化系统的运行参数,可以提高脱硫效率,降低能耗。
以下是一些常见的装置运行参数优化措施:• 3.1 温度控制:合理控制脱硫系统的温度可以提高脱硫效率。
通过调整进料温度、反应温度和去除温度等参数,可以提供一个适宜的反应环境,提高脱硫效果。
• 3.2 pH值控制:适当调节脱硫系统中的pH值可以提高脱硫效率。
一般情况下,当pH值较低时,脱硫效率较高。
因此,通过添加适量的酸性物质,可以降低脱硫系统的pH值,提高脱硫效果。
• 3.3 空气流量控制:脱硫系统中的空气流量也是一个重要的运行参数。
适度增加空气流量可以提高脱硫效率,但过高的空气流量会增加能耗。
因此,通过合理调整空气流量,可以在提高脱硫效率的同时降低能耗。
通过优化装置运行参数,可以提高脱硫系统的整体运行效率和经济性。
4. 新技术引入随着科技的发展,新的脱硫技术不断涌现。
引入新技术可以进一步提高脱硫系统的效率和环保性。
以下是一些常见的新技术引入方案:• 4.1 流化床脱硫技术:流化床脱硫技术是一种高效的脱硫技术,具有脱硫效率高、能耗低、适应性强等优点。
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YST脱硫脱氰工艺创新与改进
(杭州钢铁集团公司焦化厂杭州 310022)
摘要:本文介绍了杭钢焦化厂YST脱硫脱氰工艺,该工艺不产硫磺,只生成含硫的盐类,通过提取硫盐较好的解决了以往湿式氧化法脱硫脱氰工艺产生低品质硫磺和处理脱硫废液难题,装置投资少,脱硫效率高。
通过几年的生产实践,积累了很多宝贵经验,对设计中存在的许多问题进行了优化改进,为以后优化设计提供借鉴,为焦化行业煤气脱硫脱氰闯出一条新路径。
关键词:焦炉煤气、YST、脱硫脱氰、优化改进
0前言
目前国内焦炉煤气脱硫脱氰有多种工艺,但无论哪一种工艺都存在着某些较大的缺陷,使用户很难选择出较完美的脱硫脱氰工艺。
如目前国内普遍应用的HPF脱硫脱氰工艺就存在着脱硫废液问题,大量的脱硫废液返回到煤场,不但增加了脱硫系统负荷,而且污染和腐蚀了整个备煤、配煤系统,严重影响了备煤、配煤系统的正常生产。
我厂利用回收系统大修改造的机会与大连化工设计院合作,借鉴目前国内外常用的焦炉煤气脱硫脱氰工艺,在原ADA脱硫脱氰工艺的基础上,改建成国内外首创的YST脱硫脱氰工艺,并于2005年8月30日建成投入使用。
1YST脱硫脱氰工艺特点
YST脱硫脱氰工艺的基本原理是:以1.4萘醌-2磺酸钠(简称NQ)作为催化剂,利用煤气中的氨作为碱源,脱除煤气中的硫化氢、氰化氢等有害物质,脱硫液在氧化塔内用空气氧化再生,同时生成硫代硫酸铵、硫酸铵(少量)、硫氰酸铵等盐,含盐的脱硫液提取一部分经过脱色、蒸发、浓缩、冷却、结晶得到硫代硫酸铵(含少量硫酸铵)、硫氰酸铵等产品。
1.1 YST脱硫脱氰工艺流程见下图:
YST脱硫脱氰工艺流程示意图1.2 YST脱硫脱氰工艺的特点:
(1)脱硫脱氰装置设在电捕焦油器后,脱氨装置前,这样可以先除去硫化氢、氰化氢等有害酸性极毒物质,减轻环境污染及后续工段设备腐蚀。
(2)脱除硫化氢、氰化氢效率高,能达到国家一级清洁生产标准。
(3)运行成本低,不用加脱硫剂,只需加少量的催化剂。
(4)废物资源化,煤气中的硫化氢、氰化氢等有害物质转化成硫代硫酸铵、硫氰酸铵等化工产品,产生较好经济效益。
(5)生产环境较好,因无硫磺产品,即消除了熔硫过程中的恶臭,又无含盐脱硫液排放污染设备环境。
(6)投资费用较低。
2生产实际运行情况
YST脱硫脱氰工艺属国内外首创,设计、运行无先例可以借鉴,投入试生产后遇到了很大的困难,由于设计中存在着许多不足,如工艺流程布置不合理、主要设备材质选用不当等等,特别是提盐设计处理能力不足,使煤气脱硫效率严重下降,煤气中硫化氢脱除率只有40%左右。
经过四年多的努力探索实践、不断改进提高,现已基本上解决了设计中存在的不足之处,生产逐步趋于正常。
脱硫后煤气含硫化氢为44.1mg/m3,硫化氢脱除率从40.0%上升到99.1%,稳定地达到了国家一级清洁生产标准(硫化氢<200mg/m3),脱硫后煤气含氰化氢为94.5mg/m3,氰化氢脱除率从41.4%上升到92.6%。
并生产出硫代硫酸铵、硫氰酸铵产品。
见下表:
表1:2006年1~6月改进前煤气脱硫分析数据
表2:2009年3~8月改进后煤气脱硫分析数据
从表1、2中可见YST脱硫脱氰工艺具有较高的脱硫脱氰效率,完全可以满足国家一级清洁生产要求,
提盐产品见下表:
表4:2009年3~8月硫氰酸铵产品质量分析数据
从表3、4中可见YST脱硫脱氰工艺生产出的硫代硫酸铵、硫氰酸铵产品均是粗产品,硫代硫酸铵产品市场售价30元/t,硫氰酸铵产品市场售价500元/t左右,与生产硫磺、硫酸相比仍较具有较高的经济价值。
3YST脱硫脱氰工艺与HPF、真空碳酸钾脱硫脱氰工艺比较
从表5中可见:YST脱硫脱氰工艺具有脱硫脱氰效率高、投资少、原料及辅助材料消耗低、产品附加值高、无二次污染环保好的优势。
YST脱硫脱氰工艺在脱硫脱氰过程中消耗了
煤气中部分氨源,减轻后续硫铵工序的生产负荷约30%,每年可减少硫铵工序的亏损额约100万元。
4 存在问题及优化改进
(1)氨萘塔用洗油洗萘,受煤气中硫化氢、氰化氢污染后的洗油严重腐蚀了蒸苯工段设备,开工后的第二年蒸苯工段因设备腐蚀泄漏而停产检修次数达13次之多。
通过把洗油洗萘改为氨水洗萘,避免了洗油污染,解决了蒸苯系统设备严重腐蚀问题,使生产能正常稳定运行。
(2)蒸氨系统工艺流程复杂、设置不合理,设备、管道用材不当腐蚀严重,浓氨水中间槽一年不到就腐蚀报废,316L不锈钢材质的蒸氨尾气管半年左右就腐蚀穿孔,液位计使用寿命也只有1~2个月。
通过简化蒸氨工艺流程,提高氨气冷凝冷却器标高2.5m,浓氨水自流入脱硫塔液封槽,取消了浓氨水中间槽、冷却器、泵、流量计、液位计、调节阀等等设备。
蒸氨尾气管用价廉的纯铝管代替316L不锈钢管,解决了蒸氨尾气管严重腐蚀问题。
操作方便,维修简单,每年可节省大量维修费用。
(3)提盐系统设备、管道用材不当,由于结晶母液PH值5.2~5.7,对304不锈钢有强烈的腐蚀作用,使得304材质的设备、管道在使用几个月后就开始腐蚀泄漏,引起频繁停产检修。
选用更耐腐蚀的316L不锈钢代替304不锈钢,解决设备、管道严重腐蚀问题。
改造后至今已经五年没有再出现设备、管道腐蚀问题。
(4)提盐工艺流程设置不合理,母液中的硫酸铵无法有效结晶出来,产生大量细晶,引起结晶温度过高,硫代硫酸铵大量分解生成硫磺,干扰了结晶器的正常运转。
通过把硫代硫酸铵冷却结晶改为蒸发结晶,使硫酸铵能够较好地结晶出来,结晶温度下降,有效地抑制了硫代硫酸铵分解,减少了硫磺的产生,产品易于离心分离。
(5)硫氰结晶器冷却器用18℃冷媒水直接冷却,由于母液与冷媒水的温度差过大,使冷却器管壁易结晶垢,需要经常冲洗,影响了正常生产。
通过把冷媒水直接冷却改为冷媒水循环冷却,减小了温度差,延长了冷却器晶垢冲洗周期,从每班冲洗2次延长到每天冲洗1~2次,稳定了生产,减少了劳动强度。
5 结语
经过四年多的不断探索实践、改进提高,YST脱硫脱氰工艺已经趋于成熟,它的脱硫脱氰效率高、投资少、原辅料消耗低、产品附加值高、无二次污染环保好的优势也日益突现出来。
我们正努力探索在连续结晶提盐过程中,进一步提高硫代硫酸铵和硫氰酸铵产品的纯度、增加产品附加值的途径,同时在运行中积累了很多宝贵经验,为以后优化设计提供借鉴,为焦化行业煤气脱硫脱氰闯出一条新路径。
2012年5月28日。