焦炉煤气脱硫新技术
焦化厂焦炉煤气精脱硫工艺分析与设计技术实施方案
焦化厂焦炉煤气精脱硫工艺分析与设计技术实施方案1.总则:关键词:一级脱硫;二级脱硫;脱硫剂;催化剂;脱硫效果;热平衡在焦炉煤气制甲醇工艺中,由于合成甲醇所用的铜系催化剂对原料气中的硫很敏感,极易发生硫中毒影响活性和使用寿命。
因此焦炉煤气在经焦化化产车间的湿法脱硫后,需进一步精细脱硫,使焦炉气中的总硫含量<0.1×10-6,以满足工艺生产的需要。
所采用的精脱硫工艺均为中温干法脱硫工艺,其主要特点为“两级有机硫加氢转化+两级硫化氢脱除”。
主要流程如下:压缩工段来的焦炉煤气经加热达到催化剂的活性温度后进入一级加氢转化器,在此焦炉气中大部分的有机硫加氢转化为硫化氢,后经一级脱硫槽将硫化氢脱除;然后经二级加氢转化器将焦炉煤气中剩余的少量有机硫进一步加氢转化为硫化氢,再通过二级脱硫槽脱除,最终使出工段的焦炉气中总硫<0.1×10-6。
设计上一、二级的脱硫负荷约为6∶1。
2.一级加氢转化:一级加氢转化器设计上为1台,在此焦炉煤气中大部分的有机硫在催化剂的作用下转化为硫化氢,在整个脱硫工艺中起着基础性作用。
设计上一级加氢转化器选用的催化剂是铁钼加氢转化催化剂,其活性成分是氧化钼和少量的氧化铁,使用前需预先进行升温硫化才能有较好的催化活性。
实际运行表明,只要对催化剂硫化充分,生产中温度控制合适,一级加氢转化器即能够将焦炉煤气中大部分的有机硫进行加氢转化生成硫化氢,满足生产需要。
目前存在的主要问题是,大部分的甲醇生产厂家都反映催化剂的使用寿命不够理想:好的状况下可使用2年,一般的在使用1年后催化剂活性就会大大削弱,有机硫加氢转化能力降低甚至会消失,即使提高催化剂床层的运行温度也不会有大的改观。
如此增加了催化剂的更换频率和脱硫成本。
理论上催化剂的活性是不会下降或消失的,造成这种现象有多方面原因。
催化剂的生产厂家认为是催化剂在使用前硫化不彻底所致,但这并非主要原因:因为催化剂在使用过程中始终是处在一个多硫和强还原性的氛围中,即使在投用前预硫化不十分彻底,但在使用过程中也会不断地有硫化反应发生,直至硫化彻底。
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。
煤化工(焦化厂)焦炉煤气6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择
煤化工(焦化厂)焦炉煤气6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择1、焦炉煤气脱硫技术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。
1.1焦炉煤气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。
1.2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、单乙醇胺法、砷碱法、VASC脱硫法、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。
1.2.1 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200~500 mg·m-3。
1.2.2 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。
焦炉煤气脱硫工艺分析与优化
焦炉煤气脱硫工艺分析与优化摘要:随着工业化进程的加快,大量的焦炉煤气被排放到大气中,其中含有大量的二氧化硫等有害气体,对环境和人类健康造成了严重的影响。
因此,煤气脱硫技术的研究和应用变得越来越重要。
关键词:焦炉煤气;脱硫;工艺优化1常用焦炉煤气脱硫的工艺1.1HPF法脱硫工艺HPF法脱硫工艺是一种常用的焦炉煤气脱硫方法,其全称为高压催化氧化法脱硫工艺。
该工艺主要通过高压催化氧化反应将煤气中的硫化氢转化为硫酸,从而达到脱硫的目的。
HPF法脱硫工艺的主要步骤包括:煤气预处理、催化氧化反应、吸收塔脱硫和尾气处理等。
具体来说,煤气预处理主要是通过除尘、除水和降温等措施,将煤气中的杂质去除,为后续的催化氧化反应提供良好的条件。
催化氧化反应则是将煤气中的硫化氢与氧气在高压催化剂的作用下进行反应,生成硫酸。
吸收塔脱硫则是将催化氧化反应后的煤气通过吸收塔进行吸收,将硫酸吸收下来,从而实现脱硫。
尾气处理则是将吸收塔中的尾气进行处理,将其中的二氧化硫等有害物质去除,达到环保要求。
该工艺具有脱硫效率高、操作简单、设备投资少等优点,因此在焦化、化工等行业得到广泛应用。
但是,该工艺也存在一些缺点,如催化剂易失活、催化剂寿命短、对煤气中的氧气要求高等,需要在实际应用中加以注意。
1.2湿法脱硫湿法脱硫是一种常见的焦炉煤气脱硫工艺,其主要原理是利用化学反应将煤气中的二氧化硫转化为硫酸盐(如CaSO3、CaSO4等)或硫酸,从而达到脱硫的目的。
湿法脱硫的主要步骤包括:喷雾吸收、氧化还原、沉淀和过滤等。
首先,将煤气通过喷雾器喷入吸收液中,吸收液通常是一种碱性溶液,如氢氧化钠或碳酸钠溶液。
煤气中的SO2会与吸收液中的碱性物质发生反应,生成硫代硫酸盐或硫酸。
接着,将生成的硫代硫酸盐或硫酸通过氧化还原反应转化为硫酸盐。
这一步通常需要加入一些氧化剂,如氯化钙或过氧化氢,使硫代硫酸盐或硫酸被氧化为硫酸盐或硫酸。
然后,将生成的硫酸盐通过沉淀反应沉淀下来。
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。
焦炉煤气干法脱硫工艺流程原理
焦炉煤气干法脱硫工艺流程原理焦炉煤气干法脱硫工艺流程主要包括颗粒物分离、吸附剂喷淋、干法脱硫等步骤。
The process of dry desulfurization of coke oven gas mainly includes particle separation, adsorbent spraying, and dry desulfurization.在颗粒物分离阶段,通过除尘设备将颗粒物从煤气中分离出来,保证后续脱硫设备的正常运行。
In the particle separation stage, the dust particles are separated from the gas through the dust removal equipment to ensure the normal operation of the subsequent desulfurization equipment.吸附剂喷淋阶段,将吸附剂溶液喷洒到煤气中,吸附和固定二氧化硫,使之成为可被分离的固体。
In the adsorbent spraying stage, the adsorbent solution is sprayed into the gas to adsorb and fix the sulfur dioxide, making it a separable solid.干法脱硫阶段采用干法吸收剂直接与煤气接触,通过化学反应将二氧化硫转化为石膏颗粒,实现脱硫目的。
In the dry desulfurization stage, dry absorbent is directly contacted with the gas to chemically react and convert sulfur dioxide into gypsum particles, achieving the purpose of desulfurization.整个工艺流程实现了颗粒物的分离收集、硫化物的固定和脱除,达到了净化煤气的目的。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析焦炉煤气脱硫工艺中常用的方法有吸收法、催化氧化法和膜法等。
其中,吸收法是一种较常用的脱硫技术,其主要原理是通过将煤气经过吸收液(如碱液或氨液)进行接触,使H2S被吸收并转化为硫化物,从而达到脱硫的目的。
催化氧化法则是利用催化剂将H2S氧化为硫,达到脱硫的效果。
膜法则是通过膜的选择性透过性,将H2S从煤气中分离出来,实现脱硫。
吸收法中较为常用的是碱液吸收法。
碱液吸收法的优点是操作简单、脱硫效果较好,但对于含有高浓度的H2S的煤气来说,在吸收液中可能会生成大量的硫化物,导致液氨浴中硫化物过多,降低硫吸收效果。
为解决这一问题,可以通过加入硝酸铁和硝酸铝等添加剂,改善液氨浴的性质,提高脱硫效果。
催化氧化法主要是通过催化剂(如氧化铁、氧化锌等)将H2S氧化为硫,其中反应产物为SO2、在焦炉煤气中,SO2含量较高,通过反应器中催化剂的作用,可以将H2S和SO2相互转化,使SO2被还原为硫,并回收利用。
这种方法适用于H2S含量较高的煤气,可以有效地将H2S转化为有价值的硫。
膜法则是利用特定的膜材料,通过选择性透过性将煤气中的H2S分离出来。
膜法具有操作简单、能耗低、脱硫效果好等优点,但因为膜材料对不同的气体有不同的透过性,所以需要选择合适的膜材料来实现脱硫。
在焦炉煤气脱硫的基础上,硫回收技术可以有效地利用焦炉煤气中的硫资源。
目前常用的硫回收技术有硫磺回收、硫纵向深度利用和硫脱硫液回收等。
硫磺回收是将焦化炉煤气中的SO2和氢气反应生成硫磺,然后收集硫磺进行回收利用。
硫纵向深度利用是将硫经过高温和高压加工,制成硫酸、硫酸铵和硫化铵等化工产品。
硫脱硫液回收则是利用含氢气的溶液将气中的硫含量吸收,生成硫酸铵和硫化铵等化学品。
综上所述,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析主要包括吸收法、催化氧化法和膜法等不同的脱硫工艺。
根据不同的情况,可以选择适合的工艺来降低煤气中的硫含量,并对焦炉煤气中的硫进行回收利用,以实现资源的可持续利用。
焦炉煤气脱硫技术路线
焦炉煤气脱硫技术路线、现状及五种工艺对比焦炉煤气中的硫化物是一种有害物质,若不对其进行脱除,不仅会腐蚀生产设备,而且会带来环境污染,因此焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。
本文对目前国内应用较多的焦炉煤气脱硫技术方案进行介绍,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等。
通过对这些脱硫工艺在脱硫效果、碱源、成本等方面进行比较,发现PDS法和HPF法因其脱硫效率高、不需要外加碱源、生产流程简洁,被大多数企业所青睐,综合效益最佳。
引言煤在炼焦生产时一般72%~78%转化为焦炭,22%~28%转化为荒煤气,干煤中含有质量分数为0.5%~1.2%的硫,其中有20%~30%的硫转到荒煤气中,形成有机和无机硫化物。
而焦炉煤气中,硫化氢的含硫量占总含硫量的90%以上。
焦炉煤气中的硫化氢是一种有害物质,它会对化学产品回收设备和煤气输送管道产生腐蚀。
硫化氢含量高的焦炉煤气用于炼钢,会导致钢的质量下降; 用于合成氨生产,会导致催化剂中毒失效和管道设备等腐蚀;用于工业和民用燃料,其燃烧所排放废气中的硫化物会污染环境,对人体健康造成危害。
因此,焦炉煤气不论是用作工业原料还是城市燃气都需要对其进行脱硫净化。
煤气脱硫不仅可以改善煤气质量,减轻设备腐蚀,还可以提高经济效益。
本文对目前企业中常用的焦炉煤气脱硫方法进行分类介绍,主要对常用的一些湿式氧化脱硫法,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等进行分析对比,说明各种工艺的优缺点。
1 焦炉煤气脱硫方法焦炉煤气脱硫工艺发展至今已经有50余种。
虽然工艺数量众多,但是根据反应的接触条件以及催化剂的种类的不同,总体上可以分为两大类: 一类是干法脱硫; 另一类是湿法脱硫。
1.1 干法脱硫干法脱硫是利用固体吸附剂,例如活性炭、氢氧化铁等脱除煤气中的硫化氢,使煤气中硫化氢的含量达到1~2mg/m3。
该工艺在脱硫反应中无液体存在,脱硫环境完全干燥。
一般适用于量不大的煤气脱硫或者精度要求较高的焦炉煤气二次脱硫( 即为在一次脱硫的基础上根据煤气的使用需要来进行第二次精脱硫)。
焦炉煤气干法脱硫工艺
焦炉煤气干法脱硫工艺引言:焦炉煤气干法脱硫工艺是一种常用的脱硫方法,通过使用适当的吸收剂将焦炉煤气中的硫化氢等硫化物去除,以提高煤气的洁净度和环境友好性。
本文将介绍焦炉煤气干法脱硫工艺的原理、工艺流程和关键技术。
一、原理:焦炉煤气中的硫化氢是一种有毒有害气体,其会对环境和人体健康造成严重危害。
干法脱硫工艺利用吸收剂吸附硫化氢,达到脱硫的目的。
常用的吸收剂有氧化锌、活性炭等。
二、工艺流程:焦炉煤气干法脱硫工艺一般包括吸收剂喷射系统、脱硫吸附系统和再生系统三个部分。
1. 吸收剂喷射系统:焦炉煤气进入脱硫设备前,通过喷嘴将氧化锌或活性炭等吸收剂喷射到煤气中。
吸收剂与硫化氢发生化学反应,形成硫化锌或被吸附在活性炭上,使煤气中的硫化氢被去除。
2. 脱硫吸附系统:脱硫吸附系统是焦炉煤气干法脱硫的核心部分。
在吸附器中,煤气与吸收剂接触,硫化氢被吸附剂吸附,从而减少了煤气中的硫化氢含量。
吸附剂饱和后,需要进行再生。
3. 再生系统:吸附剂饱和后,需要进行再生。
再生系统通过加热吸附剂,使其释放吸附的硫化氢,再生后的吸收剂可以继续用于脱硫过程。
再生后的焦炉煤气中硫化氢含量降低,达到环保要求。
三、关键技术:焦炉煤气干法脱硫工艺中的关键技术主要包括吸收剂的选择、喷射系统的设计和脱硫吸附系统的操作控制。
1. 吸收剂的选择:吸收剂的选择应根据焦炉煤气的特性和脱硫要求来确定。
常用的吸收剂有氧化锌、活性炭等。
氧化锌具有较高的脱硫效率,但易受水分影响;活性炭具有较好的抗水性和吸附性能,但需要定期更换。
2. 喷射系统的设计:喷射系统的设计应考虑煤气流量、压力和温度等参数,以保证吸收剂充分喷洒在煤气中,提高脱硫效果。
喷嘴的选择和布置也是设计中的重要考虑因素。
3. 脱硫吸附系统的操作控制:脱硫吸附系统的操作控制需要根据吸附剂的饱和度和脱硫效果来进行调整。
定期检测吸附剂的饱和度,并根据检测结果进行再生操作,以保证脱硫效果和吸附剂的利用率。
