HPF脱硫工艺流程图
煤气脱硫的操作与控制(HPF法)
学习单元2.3.2 脱硫工段操作工的职责与任务
二、操作工的职责与任务：
4、硫磺包装工职责与任务 （1）协助熔硫工做好熔硫操作； （2）负责本班的硫磺产品的包装、搬运贮存以及包装用 品的准备和保管。
学习单元2.3.2 脱硫工段操作工的职责与任务
三、操作工的具体操作任务
（1） 在值班长或工段长的领导下，负责本系统的生 产操作，设备维护保养及管理等工作。
1、操作参数
脱硫塔后煤气温度
30~35℃
进脱硫塔脱硫液温度 35-40℃
反应槽脱硫液温度
35-40℃
清液冷却器后脱硫液温度 ≤35℃
脱硫塔阻力
<1.5kPa
脱硫塔后煤气含H2S -200mg／m3
脱硫塔后煤气含HCN -300mg／m3
进再生塔压缩空气稳压 0.45-0.55MPa
学习单元2.3.1 脱硫工段主要生产操作参数
（2）认真执行中控室指示，及时调整和控制好各工 艺指标。
（3）负责各泵的开停车操作，调整压力和流量并稳 定各塔、贮槽的液位。
（4）预冷工和脱硫工分别负责预冷塔和脱硫塔的阻 力变化情况，超过规定时及时进行清扫。
（5）认真巡回检查，消除跑、冒、滴、漏现象，发 现问题及时处理。
（6）负责设备检修前的工艺处理和检修后的验收工 作。
思考题：
1、HPF法的脱硫液的组成是什么？ 2、为什么要严格控制脱硫液中悬浮硫含量 ？ 3、为什么要严格控制熔硫釜的底部操作温度 ？ 4、脱硫工段主要生产操作参数
煤气脱硫的操作与控制（HPF法） 学习单元2.3.2 脱硫工段操作工的职责与任务
一、脱硫工段的岗位：
预冷工、脱硫工、熔硫工、硫磺包装工。
煤气脱硫的操作与控制（HPF法） 学习单元2.3.1 脱硫工段主要生产操作参数
HPF湿法脱硫
HPF法脱硫第一节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有催化作用，是利用焦炉煤气中的氨作吸收剂，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(醌钻铁类)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 NH4OHNH4OH +H2S NH4HS + H2ONH4OH + HCNNH4CN+H2ONH4OH+CO2 NH4HCO3NH4OH+NH4HCO3(NH4)2CO3+H2ONH4OH+ NH4HS +( x-1)SX(NH4)2 SX + H2O2NH4HS+(NH4)2CO3 +2( x-1)S2 (NH4)2 SX+ CO2+ H2ONH4++ NH4HCO3NH4HOO-+H2ONH4HS + NH4HCO3+( x-1)S(NH4)2SX+CO2+H2ONH4CN+(NH4)2 SX NH4CNS+ (NH4)2S(X-1)(NH4)2S(X-1) +S(NH4)2SX2、再生反应NH4HS+1/2O2 S↓+ NH4OH(NH4)2SX+1/2O2+H2O SX↓+2 NH4OHNH4CNS H2N-CS-NH2 H2N-CHS=NHH2N-CS-NH2+1/2O2 H2N-CO-NH2+S↓H2N-CO-NH2 +2H2O (NH4)2CO3 2 NH4OH + CO23、副反应2NH4HS+2O2 (NH4)2 S2O3+H2O2(NH4)2 S2O3+O2 (NH4)2 SO4+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，水杨酸等助催化剂，关于HPF脱硫催化剂的催化作用机理目前尚在进一步研究之中，各组分在脱硫溶液的参考浓度为：H(对苯二酚) 0.1～0.2g/l；PDS (4～10)×10-6(质量分数)；F(硫酸亚铁) 0.1～0.2g/l ；ADA0.3～0.4g/l，其它组分的最佳含量仍在探索中。
HPF法焦炉煤气脱硫工艺的生产实践
需 的条 件 ， 装 置 采 用 Ｄ ０ 该 Ｎ５０ ０ｍｍ 的再 生塔 ， 因
此 其空气 流 量 应 在 １５ ０Ｉ。 ｈ左 右 。若 吹风 强 度 ０ ｎ ／
小 ， 利于硫 泡 沫浮选 和分 离 。但 吹风强 度太 大 ， 不 液
的传递 方 向［ 。为 此 ， 要 求初 冷 器 后 煤 气 温度 低 ３ ３ 在
八钢 采用 Ｚ Ｌ催 化 剂 （ 合 料 ） 脱 硫 循 环 液 中 混 ，
Ｚ Ｌ含 量控 制在 ４ ￣５ ／ ０ ０ｍｇ Ｌ。循 环 脱硫 液 中 ＨＰ Ｆ
于２ ３℃ 的同时 ， 要求 将进入 脱硫 塔 的煤气 温度控 还 制在 ２ ～３ ５ ０℃ ， 硫 液温 度控 制 在 ３ 脱 ５℃ 左 右 。因
为脱硫 塔 内的吸 收 反应 是 放 热 ， 度过 高容 易 造 成 温
脱硫 液 中的氨挥 发 。
摘 要 ： 过 对 ＨＰ 通 Ｆ法 焦 炉煤 气 脱 硫 工 艺 在 八 一 钢 铁 公 司焦 化 老 区生 产 运 行 情 况 的仔 细 观 察 ， 对 针
发 现 和存 在 的 问题 进 行 分析 ， 论 脱 硫 关 键 控 制 指 标 、 制 原 理 ， 结 了调 节 和 稳 定 生 产 运 行 的 方 法 和 讨 控 总
液槽 的液位 ， 一旦 发现 废液 槽液 位上 升 ， 要快 速调 就
整硫 泡 沫泵 去离心 机 的量 ， 避免 翻液 。
２ ８ 控 制 副 盐含 量 ．
及 时排 副盐 ， 一般 （ Ｏ ＋ＮＨ ＮＳ质 量 ＮＨ ）Ｓ Ｃ
浓度 控制 在 ２ ０ｇ Ｌ以下 。随着 脱硫 与再 生反应 的 ５ ／
・
浅谈HPF工艺脱硫废液的处理
蒸 发浓 缩是最 关键 的操 作 步骤 ．脱 色后 的液 体 进 入 蒸 发 釜 后 ，在 负 压 状 态 下 加 热 至 ８ ℃ ，溶 液 ４
被蒸 发浓 缩 ，控制 温 度不要 升 得太快 ，并要 经 常补 料 。温度 升得 太快 会造 成放 料堵 塞 ，产 量低 。如 果 蒸发 釜 出现跑 料现 象 ，关 闭真空 泵 的进 口阀和蒸 汽
色 。废液 用泵 送人 脱色 釜 中 ，加 入 一定量 的活性 炭 后 ，在 常压 下搅 拌 并 加热 到 １ ０ １０Ｃ，在 活 性 炭 ０ ～４ ￣
人 抽 滤器 ，分离 出活 性炭 后进 入贮 液槽 ，通 过加 液
槽 计量 后进 入蒸 发釜 ，在 负压 搅拌 状态 下被 蒸 汽加 热 至 ７ Ｏ ．溶 液被 蒸 发浓 缩 ，浓 缩 液 送 至结 晶 ０８℃ 釜 内结 晶 。经 离 心分离 ，产 品为硫代 硫 酸氨 ，分 离 后 的溶液 再送 入结 晶釜 内结 晶分 离 ．产 品为 硫氰 酸 铵 ．分离 后 的溶 液 回到蒸 发釜 内蒸 发 。在蒸 发脱 色 过程 中形 成 的冷凝 液送 至脱 硫工 段 的反应 槽 。工艺
流程见 图 ｌ 。
的作用 下 ，进 一 步净 化悬 浮硫 、乳化 油 、对苯 二酚 等 ，脱 色釜挥 发 出 的水蒸 汽 和部 分挥 发性 物质 用冷
凝 冷却 器捕 集后 排入 清 液池 。脱 色后 的废 液是 透 明
带 氨 味 的液体 。要 注 意 的是 搅 拌 机不 能停 止 工 作 ， 在脱 色过 程 中要保 证 活性 炭和废 液 有足 够 的接触 时 间 ，如果脱 色 效果 不好 会影 响 到蒸 发釜 的操 作 和产
脱 除 ：脱 色釜 挥发 出 的水蒸 汽和 部分 挥发 性物 质被
HPF法脱硫
2—氨水冷却器；3—预冷塔循环水冷却器；4—水封槽；5—事故槽；6—预冷塔；7预冷塔循环泵；8—脱硫塔；9—反应槽；10—再生塔；11—脱硫液循环泵；12—放空槽；13—放空槽液下泵；14—泡沫槽；15—泡沫泵；16—板框压滤机；17—废液槽；18—清液泵；19—清液冷却器
2NH4HS+(NH4)2CO3+2(x-1)S2(NH4)2Sx+CO2+H2O
N +NH4HCO3NH4HOO-+H2O
NH4HS+NH4HCO3+(x-1)S(NH4)2Sx+CO2+H2O
NH4CN+(NH4)2SxNH4CNS+(NH4)2S(x-1)
(NH4)2S(x-1+S)(NH4)2Sx
1.脱硫液中盐类的积累
从反应过程可看出，脱硫过程中生成的脱硫溶液中（NH4）2Sx/NH4HS,再催化再生过程中与氧发生反应生成NH3·H2O后又重新参与脱硫反应，因此能降低脱硫过程中氨的消耗量。由于再生反应可控制NH4CNS的生成，故脱硫液中NH4CNS的增长速度较为缓慢。
2.煤气及脱硫液温度
当脱硫液温度较高时，会增大溶液表面上的氨气分压，使脱硫液中的氨含量降低，脱硫效率随之下降。但脱硫液的温度太低也不利于再生反应的进行，因此，在生产过程中宜将煤气温度控制在≤28℃，脱硫液温度应控制在30～35℃。
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。
煤气脱硫的操作与控制(HPF法)：脱硫工段的生产操作
学习单元2.3.3 脱硫工段的生产操作
三、停车操作
1、单体设备停车 2、系统停车
学习单元2.3.3 脱硫工段的生产操作
三、特殊操作
1、停电操作 2、停水操作 3、停汽操作
学习单元2.3.3 脱硫工段的生产操作
盘车:
用人工或机械、电气方法推动机组 缓慢转动，以便检查和调整机组的轴线。
脱硫工段交接班规定
1、接班前穿戴好劳保用品，准时到接班室，听取工长介绍上 班生产情况和布置下班生产任务。
2、交班者提前做好交班准备，将本班生产情况（操作情况、 产品产量、质量，各部分开停情况）和上级指示，做好详细记录， 向带班工长汇报后，方可交班。
3、接班者，准时进入岗位，首先详细听取上班介绍情况，然 后双方共同检查，接班者认为一切情况符合，履行交接班手续， 正式接班，此后班上发生一切情况均由接班者负责。
4、交接内容：
脱硫工段交接内容
①检查各泵温度、压力、流量和电机情况，是否正常。 ②检查各塔阻力是否正常。 ③检查反应槽，液封槽液面是否正常。 ④检查熔硫釜压力、温度是否正常。 ⑤检查工具和消防器材是否齐全、良好、设备和环境 卫生是否干净。 ⑥检查各处仪表显示是否正常。 ⑦检查记录是否完整、准确、清洁。
学习单元2.3.3 脱硫工段的生产操作
思考题：
1、HPF法的脱硫操作有哪些？ 2、什么是气体置换？什么是盘车？ 3、 熟悉HPF法脱硫各种操作步骤。
•预气体如N2，蒸汽等充入设备中，利用惰性气体把设备 中的空气置换出来，并作爆发实验合格后，方可通入煤 气，这个过程叫气体置换。目的是防止煤气爆炸。
（2）盘车：所谓“盘车”是指在启动电机前，用人
力将电机转动几圈，用以判断由电机带动的负荷（即机 械或传动部分）是否有卡死而阻力增大的情况，从而不 会使电机的启动负荷变大而损坏电机（即烧坏）。
HPF法脱硫工艺控制设计
1 设计概述1.1 设计目的和意义工程设计是工程建设中一个重要的环节，是工程项目实施的依据。
没有一个成熟的工程设计，就不可能有一个良好的实施结果，甚至会导致工程项目的失败。
作为过控专业的学生，除了要有坚实的理论基础外，还必须掌握一些工程方面的知识，才能成为合格的自动化工程技术人员。
通过此次的工程设计，让我们能建立起过程控制工程设计的概念，对过程控制工程设计有一整体的了解。
特别是在老师的指导下，进行自控工程设计的训练，使我们在毕业后走上工作岗位，如果在自控工程领域工作，可大大缩短熟悉的过程。
可以说自控工程设计是我们过控专业学生的一项基本功，今后无论从事本学科领域的哪方面工作，都是极为有用的。
自控工程设计是为了实现生产过程的自动化，用图纸资料和文字资料的形式表达出来全部工作。
也是我们工科专业学生加强工程实际观念，进行专业知识全面综合运用的一个极好的过程。
自控工程设计是运用过程控制工程的知识，针对某生产工艺流程，实施自控方案的具体体现。
完成自控工程设计，既要掌握控制理论及控制工程的基本理论，又要熟悉自动化技术工具的使用方法及型号、规格、价格等信息，而且要学习本专业的有关工程实际知识，如项目概念及项目运作方式、招标及投标、工程设计的程序和方法、仪表安装方式及常用设备材料的规格、型号等。
在经过一次自控工程设计的全面训练后，能使我们深深体会到各专业课程所学知识的有机结合和综合应用的重要性。
课程设计密切结合过程工业实际的实践环节之一，是学习完《过程控制工程》课程和下厂实习后进行的一次全面的综合练习。
其目的在于加深对过程控制工程设计思想的理解，掌握过程控制领域常用和有效的控制方案和控制系统，掌握过程工业典型操作单元的控制方案和系统特点；并接受严格和系统的实验操作训练，从而为以后的毕业环节工作和担负实际工程任务打下良好和坚实的基础。
1.2 课程设计任务1.2.1工程设计的任务自控工程设计的基本任务是负责工艺生产装置于公用工程、辅助工程系统的控制，检测仪表、在线分析仪表和控制及管理用计算机等系统的设计以及有关的顺序控制、信号报警和联锁系统、安全仪表系统（SIS）和紧急停车系统（ESI）的设计。
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。
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H P F脱硫工艺流程图
公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
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H
2S后,将H
2
S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H
2
S 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。
H P F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23℃～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：
H
2S+NH
4
OH→NH
4
HS+H
2
O 2NH
4
OH+H
2
S→(NH
4
)
2
S+2H
2
O
N H
4O H+H C N→N H
4
C N+H
2
O N H
4
O H+C O
2
→N H
4
H C O
3
N H
4O H+N H
4
H C O
3
→(N H
4
)
2
C O
3
+H
2
O
吸收了H
2
S、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。
再生塔内的基本反应如下：
NH
4HS+1/2O
2
→NH
4
OH+S （NH
4
）
2
S+1/2O
2
+ H
2
O→ 2
N H
4
O H+S
（N H
4）
2
S x+1/2O
2
+H
2
O→2N H
4
O H+S x
除上述反应外，还进行以下副反应：
2NH
4HS+2O
2
→（NH
4
）
2
S
2
O
3
+ H
2
O 2（NH
4
）
2
S
2
O
3
+O
2
→2（NH
4）
2
S O
4
+2S
从再生塔A、B顶部浮选出的硫泡沫，自流入硫泡沫槽，在此经
搅拌，沉降分离，排出清液返回反应槽，硫泡沫经泡沫泵加压后送压滤机进行脱水，形成硫膏成品。
为了达到脱硫效果及硫泡沫易分离，必须在循环液中加入催化剂，在生产中由于各种消耗，也需定期补充催化剂。
将HPF催化剂及新鲜水加入反应槽上部催化剂槽人工搅拌，使催化剂溶解，再均匀滴加到反应槽A、B中。
一但出现事故或停产时，反应槽内脱硫液经脱硫循环泵送入事故槽，或直接进入脱硫液放空槽，待检修完毕或停产开工再打回系统中，严禁将脱硫液直接排入下水道。