真空碳酸钾脱硫工艺的介绍
. .. . .
. . . w 真空碳酸钾脱硫工艺的介绍
张大力 毕振清
（马钢股份有限公司煤焦化公司）
摘 要：本文简要介绍了马钢新区焦炉煤气净化系统的工艺流程，详细介绍了真空碳酸钾脱硫单元和克劳斯生产元素硫单元的工艺流程、主要参数、主要设备及其工艺特点。
关键词：真空碳酸钾脱硫 硫回收 工艺介绍
1 概述
马钢新区焦炉煤气净化系统是与2×70孔7.63m大容积焦炉（年产干全焦220万吨）相配套，煤气处理量为13万m3/h，采用的脱硫、脱氰、脱氨工艺为喷淋饱和器生产硫铵、真空碳酸钾脱硫、克劳斯生产元素硫工艺（简称真空碳酸钾工艺），下面对此工艺进行介绍。
2 工艺流程
煤气净化工艺由冷凝鼓风、硫铵、终冷洗苯、脱硫、硫回收、粗苯蒸馏等单元组成，其工艺流程见图1，在此主要介绍脱硫单元和硫回收单元的工艺流程。
图1 煤气净化工艺流程图
2.1 脱硫单元
脱硫单元的工艺流程见图2：
来自洗苯塔后的煤气先经过分离器除去从洗苯塔夹带的油滴，然后进入脱硫塔，煤气温度约在27℃，压力约为9kPa。脱硫塔下部填充聚丙烯鲍尔环填料，吸收剂是再生塔底来的硫铵
尾气 酸气 荒煤气 初冷器 电捕焦油器 鼓风机 喷淋式饱和器 终冷塔 洗苯塔 净煤气 脱硫塔
再生塔 真空泵 克劳斯装置 .
.. . .
. . . w 贫液（K2CO3溶液），贫液在聚丙烯鲍尔环填料顶部喷洒，煤气自下而上与贫液逆流接触，煤气中的H2S、HCN、CO2等酸性气体被吸收，其主要反应为：
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O
K2CO3 + H2S = KHS + KHCO3
K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3
K2CO3 + 2HCN = 2KCN + CO2 + H2O
为了进一步降低焦炉煤气中H2S含量，在脱硫塔上部增加了一个NaOH溶液洗涤段。在该洗涤段，用于分解蒸氨塔剩余氨水中固定铵盐的NaOH溶液首先用于洗涤经K2CO3溶液喷淋后的焦炉煤气中的H2S，将50%(wt.%)NaOH溶液用软水稀释到5%，5%的NaOH溶液在NaOH溶液洗涤段使用后，送往蒸氨塔分解固定铵盐。脱硫后的净煤气去用户。
脱硫塔底得到的富液通过泵先送入碱液循环槽，再经富液/贫液换热器与再生塔底出来的热贫液换热后，由顶部进入再生塔再生，再生塔内装有聚丙烯鲍尔环填料，再生塔在真空低温下运行，富液在塔底再沸器内由热源间接加热，使酸性成分解吸，其反应如下：
2KHCO3 = K2CO3 + CO2 + H2O
2KHS + CO2 + H2O = K2CO3 + 2H2S
KCN + KHCO3 = K2CO3 + HCN .
.. . .
. . . w 富液解吸所需的热量由一台蒸汽再沸器和两台热水再沸器提供，每台再沸器提供所需热量的50%。正常条件下，克劳斯装置所产的低压蒸汽全部用于蒸汽再沸器，其余的热量由热水提供，热水是在初冷器和脱硫单元之间循环使用。当一台热水再沸器不能正常使用，所需的热量由外部蒸汽管网提供的低压蒸汽补足；一旦当一台蒸汽再沸器不能正常供应时，所需的热量由热水提供，每台热水再沸器提供所需热量的50%。
再生后的贫液经贫富液换热和冷却器冷却后，由顶部进入脱硫塔循环使用。
再生塔顶出来的酸性气体进冷凝冷却器，经分离器除去冷凝液后，经真空泵将酸性气体送至硫回收工段。
新碱(KOH)贮存于槽中，并通过计量泵向循环碱液槽中补充。软水用于循环碱液系统的补水，补入循环碱液槽内。为了调整循环碱液中盐的含量，部分溶液必须外排。废液可以排放到已有的煤气净化装置里。
2.2 硫回收单元
从再生塔顶来的酸汽(含有H2S、HCN和少量的NH3及CO2)送入一个带特殊燃烧器的克劳斯炉，见图3：
在克劳斯炉燃烧室内加入主空气，使约1/3的H2S燃烧生成SO2，SO2再与2/3的H2S反应生成元素硫，反应热可使过程气维持在1100℃左右，当酸汽中H2S含量较低时，尚需. .. . .
. . . w 补充少量煤气。在燃烧室和催化床中同时发生HCN和NH3的分解反应。为达到尽可能高的H2S转化率,通过在催化床后部加入辅空气来调整H2S/SO2。
克劳斯炉内发生以下反应:
H2S + 3/2 O2 = SO2 + H2O
2H2S + SO2 = 3/x SX + 2H2O
2NH3 = N2 + 3H2
2HCN + 2H2O = N2 + 2CO + 3H2
由克劳斯炉排出的高温过程气，经废热锅炉冷却，安装在废热锅炉出口处的迷宫式分离器将冷凝出来的液态硫磺分离，回收的热量生产120℃、0.15MPa的低压蒸汽。由废热锅炉排出的过程气仍含有H2S与SO2，使其进入克劳斯反应器，进一步使H2S与SO2反应趋于完全，主反应如下:
2H2S + SO2 = 3/x SX + 2H20
为达到克劳斯反应器进口温度的要求，将部分克劳斯炉出来的热过程气掺入冷却后的过程气中，热过程气量通过废热锅炉的中央管来控制。
克劳斯反应器出来的过程气经硫冷凝器冷却,再经分离器分离出液硫，经硫封槽汇入液硫贮槽贮存，定期用泵抽出送至硫结片机生产固体硫磺，装袋称量外销。
废热锅炉带有一个外置汽包，外置汽包内装有换热管束，将克劳斯反应器出来的热过程气冷却到约140℃。冷却后的尾气（温度约为140℃、压力约为0.02MPa）送入初冷器前荒煤气管道里。废热锅炉所产蒸汽用于再生塔的蒸汽再沸器。
废热锅炉所需软水由外部送来，首先进入锅炉供水处理槽，槽内通入直接蒸汽加热，进行蒸吹除氧，为使锅炉供水符合标准，由试剂泵向水中加入化学试剂。经处理后的软水用泵抽出，进入废热锅炉。
克劳斯炉装有火焰监视器，并设有安全关闭机构，当出现酸汽、空气流量太小，煤气、空气压力过低或锅炉液位过低等不正常状态时，克劳斯炉将自动关闭，酸汽送往初冷器前煤气管道。
3 主要参数
3.1 煤气净化指标
焦炉煤气净化前后的H2S、HCN含量见表1： . .. . .
. . . w 表1 焦炉煤气净化前后的H2S、HCN含量
煤气指标 H2S含量（mg/m3） HCN含量（mg/m3）
粗焦炉煤气 ＜7600 ＜1500
净焦炉煤气 ＜200 ＜300
3.2 主要技术操作指标
脱硫塔进口煤气温度 27 ℃
脱硫塔操作压力 9 kPa
再生塔内温度 67～72 ℃
再生塔操作压力 －20 kPa
K2CO3溶液循环量 150～160 m3/h
3.3 化学试剂及公辅介质消耗指标
脱硫单元和硫回收单元的化学试剂及公辅介质消耗指标见表2：
表2 化学试剂及公辅介质消耗指标
项目 消耗指标 项目 消耗指标
50% KOH溶液 770 kg/d 软水 7.5 m3/h
50% NaOH溶液 270 kg/h 热水 1000 m3/h
循环冷却水 1300 m3/h 低压蒸汽 9 t/h
低温冷却水 270 m3/h 电力 760 kW
4 主要设备
脱硫塔2座（DN5000，H=22600，材质Q235-A）、再生塔2座（DN5400，H=27600，材质Q235-A）、克劳斯装置2套、抽真空系统2套。
5 工艺特点
5.1 脱硫采用真空解吸法再生
该工艺富液再生采用真空解吸法，操作温度为67～72℃，脱硫和再生系统均在低温低压下运行，腐蚀弱，对设备材质要求不高，吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢，使整. .. . .
. . . w 个装置投资减少。
5.2 煤气净化效果好
该脱硫工艺属于湿式吸收法，正常工况下，脱硫效率可达95% 以上，脱氰效率可达80%，且在脱硫塔上部增加了一个NaOH溶液洗涤段，进一步降低了煤气中H2S含量，可使净煤气中H2S含量降到200 mg/m3以下，满足环境保护和一般冶金燃气的质量要求。
5.3 硫磺转化率高、质量优
硫回收采用酸汽部分燃烧法与催化转化的克劳斯工艺流程，H2S的转化率达96%,所得产品固体硫磺的纯度高达99.5%,是优质化工原料。
5.4 余热利用
本工艺设置废热锅炉及贫富液换热器，最大限度地利用过程气及贫液的余热，节省了能源，提高了整个装置的热效率。
再生塔的热源为废热锅炉所产的蒸汽或初冷器所产的热水，不需外加蒸汽；贫液与富液进行热交换，既降低了贫液的温度，又提高了富液的温度，即节约了冷却水和蒸汽的消耗。
5.5 环境保护好
本工艺产生的克劳斯尾气返回吸煤气管道，不污染大气，而尾气中剩余H2S还可继续回收，可燃成分也得到利用。
5.6 系统运行的可靠性和稳定性好
该工艺脱氨与脱硫相互独立，工序之间的适应性较好，对公用介质（蒸汽和低温水）的要求相对较低，遇有停电、停汽、停水等特殊情况时，系统恢复生产的时间较短，系统运行的可靠性和稳定性好。
煤气净化技术交流：两种脱硫工艺技术的比较
煤气净化技术交流：两种脱硫工艺技术的比较
1 背景与技术剖析
1.1 背景
(1) AS法脱硫脱氰工艺是20世纪80年代由德国引进的先进脱硫技术，被我国各大焦化厂普遍采用，推动了我国煤气脱硫技术的进步。但由于投资较大，这项技术未能在更大范围内推广。
(2) 与其他相关的脱硫技术比较，该工艺最大的特点是酸性气体在克劳斯炉中，经高温、催化、氧化生成高纯度硫磺(纯度>99.0%)。同时，脱硫过程产生的副盐可被裂解成H2、 N2、S，消除了脱硫液中副盐的积累。
(3) AS法脱硫脱氰工艺还存在两大突出的技术问题。一是脱硫效率低，一般厂家脱硫后煤气中的硫化氢含量在500mg/m3以上，不能满足节能减排的要求;二是煤气中的氨不能全部用作脱硫的碱源，而且氨分解后的尾气腐蚀严重，不能送回煤气管道中而被迫放散至大气，污染环境。
1.2 技术剖析
焦炉的荒煤气经气液分离后进入初冷器，在此将煤气冷却到22～23℃，再经电捕焦油器进入脱硫塔，脱硫后的煤气依次送入洗氨塔和洗苯塔，最后，煤气由鼓风机压送至煤气用户。
脱硫塔中喷洒的脱硫液是由洗氨塔底的富氨液、脱酸塔底的脱酸贫液和剩余氨水混合而成，脱硫富液在脱酸塔中脱出的酸性气体送入克劳斯炉中生产高纯度硫磺。脱酸贫液的大部分送入蒸氨塔，蒸出的氨汽送入克劳斯炉中进行氨分解。即称谓双炉双塔流程。双炉的尾气返回到煤气管道中。
(2) 由于采用洗氨技术回收氨，洗氨塔底富液中的挥发氨含量不能提高(1～2g/L)。当脱硫液中的氨分压大于煤气中的氨分压时，洗氨会发生负吸收效应，使洗氨塔后煤气中的氨含量高达100mg/m3，分离水中的氨、氮量增加，增加了生化处理装置的负荷。
脱硫液主要为洗氨富液，因为脱硫液中的挥发氨含量不能提高(最高2～3 g/L)，因此脱硫效率较低，脱硫塔后煤气中的硫化氢含量为500～600mg/m3。
因设有氨分解用克劳斯炉，大部分氨被分解掉，损失了脱硫的碱源，也造成脱硫液中的挥发氨含量不能提高，直接影响脱硫效率。
真空碳酸盐脱硫工艺流程再造研究
第
49卷第
2期
2021年
4月Vol.49 No.2
Apr. 2021煤化工
Coal Chemical Industry
真空碳酸盐脱硫工艺流程再造研究
张 莹
1,李逢玲
2,喻泽华
1,闫 军
2,康茂萍
1
(1.
山西能源学院，山西晋中030600;
2
.山西德林恒生复合材料有限公司，山西 太原030002)
摘 要 为使焦炉烟气排放达到
S02质量浓度＜
30 mg/m3的国家标准要求，对某焦化厂现有的焦炉煤气真空
碳酸钾脱硫工艺进行了优化改造
o详细介绍了该厂脱硫工艺在流程和设备方面的改造,通过实行改造后的“管道反
应器预脱硫+脱硫塔中段及下段一级脱硫+脱硫塔上段二级脱硫+三级干法精脱硫”真空碳酸盐三级组合脱硫工
艺，可将净化后的焦炉煤气总硫质量浓度控制在
50 mg/m3以下,燃烧后烟气中
SO
：质量浓度
＜30 mg/m3
；脱硫工艺的
解析酸气可进一步精制生产高品位的硫磺或其他硫系化学品；与现运行的湿式氧化法脱硫工艺相比，该法在用电
负荷及运行费用方面具有一定优势。
关键词 真空碳酸盐;煤气脱硫;流程改造;管道反应器预脱硫;有机硫水解转化;干法吸附精脱硫;硫资源化利用
文章编号:
1005-9598(2021)-02-0055-05 中图分类号：
X701. 3文献标识码：
B
早期的焦化企业建厂时，设计的焦炉煤气脱硫工
艺将煤气中
&S质量浓度降至
100 mg/m3以下，即可
满足国家对烟气中
SO?质量浓度
＜240 mg/m3的排放
要求
o近年来,超低排放标准实施后，要求排放烟气中
SO?质量浓度
＜30 mg/m3^,因此，各大焦化企业都对
原有的脱硫工艺进行了改造。脱硫工艺改造一般可分
为前脱硫改造和后脱硫改造:前脱硫改造目标是提高
焦炉煤气脱硫精度[2],主要方案包括增设脱硫塔进行
二次脱硫、更换优化原有脱硫液、添加脱硫效果更佳
的催化剂⑷、煤气湿法脱硫后增加干法精脱硫工艺
等凶;后脱硫改造主要针对烟气脱硫，方案包括湿法
真空碳酸钾脱硫存在问题及解决方案
２０１０年５月第２７卷第５期（下） 河南化工
ＨＥＮＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ・２９・
真空碳酸钾脱硫存在问题及解决方案
霍云霞
（河北钢铁集团邯钢公司焦化厂，河北，邯郸，０５６０１５）
【摘要】邯钢焦化厂采用真空碳酸钾法脱硫，在脱硫开工的初期，存在着脱硫液变黑、真空泵堵塞，真空泵后阻力大等诸 多问题，本文对这些问题逐一分析，并采取相应方案进行处理。确保了脱硫效果的达标。 【关键词】真空碳酸钾；脱硫；处理方案 【中图分类号】Ｓ１４３．３＋２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００３—３４６７（２０１０）１０—００２９一Ｏ１
１ 前言 邯钢东区焦化焦炉煤气脱硫工艺于Ｏ８年年底开工建
设，三月份部分投产，五月份成功产出硫磺。该项目采用真
空碳酸钾法脱硫克劳斯制硫磺，设计处理煤气量１０００００ｍ ／ ｈ。两个回收车间的焦炉煤气从洗苯后引出，在脱硫塔前汇
合进入脱硫塔，Ｈ ｓ在塔内被循环贫液吸收，使煤气中Ｈ Ｓ
含量由５０００ ｍｇ／ｍ 左右降到２００ｍｇ／ｍ 以下，脱硫后的煤气
送给用户，吸收了Ｈ，Ｓ的富液进入再生塔，在真空加热的条 件下Ｈ，Ｓ被解析出来，形成酸气，解析酸气后的循环贫液再
次进入脱硫塔吸收煤气中的Ｈ Ｓ，解析出来的酸气由真空泵
送人克劳斯炉燃烧产生硫磺。
２ 真空碳酸钾法脱硫工艺特点 １）脱硫脱氰效率高，塔后Ｈ ｓ可达到２００ｍｇ／ｍ 。２）脱 硫剂采用ＫＯＨ（２ＫＯＨ＋ＣＯ：＝Ｋ ＣＯ ＋Ｈ Ｏ），活性高，反应
速度快，相应地主要设备规格小，投资省。同时，脱硫剂消耗
少，成本低，操作简单。３）富液再生采用真空解析法，操作温
度低，腐蚀性弱，因而吸收塔、再生塔等设备材质为碳钢，投 资省。４）因系统中氧含量少副反应速度慢，生成的废液非常
少，碱耗低。５）脱硫废液可送至剩余氨水槽中，经蒸氨、生化
处理。６）富液再生采用了真空解吸法，系统操作温度低，吸
收液再生用热源可由荒煤气供给，节能效果好；对设备材质
真空碳酸钾法在韶钢焦化的应用
第４ｌ卷第１６期
２０１３年８月 广州化工
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．１６
Ａｕｇｕｓｔ．２０１３
真空碳酸钾法在韶钢焦化的应用
兰小洪，胡浩，陈再标
（广东省韶关钢铁有限公司，广东韶关５１２１２３）
摘 要：介绍韶钢焦化厂真空碳酸钾法脱硫运行现状，在脱硫开工的初期，存在着脱硫液变黑、酸气管堵塞，真空泵后阻
力大等诸多问题。本文对影响脱硫的原因进行了分析，实施一系列改造工作，达到优化脱硫效果的目的。根据目前的运行状况，
改造工作对脱硫效果有了很大的改善。
关键词：真空碳酸钾；脱硫再生；原因分析；解决方案
中图分类号：ＴＱ０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—９６７７（２０１３）１６—０１８５—０２
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｐｏｔａｓｈ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｓｈａｏｇａｎｇ Ｃｏｋｅ Ｐｌａｎｔ
ＬＡＮ Ｘｉａｏ—ｈｏｎｇ，ＨＵ Ｈａｏ，ＣＨＥＮ Ｚａｉ—ｂｉａｏ
（Ｓｈａｏｇｕａｎ．Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｓｈａｏｇｕａｎ ５１２１２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｐｏｔａｓｈ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｋｅ ｏｖｅＨ ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｓｈａｏｇａｎｇ Ｃｏｋｅ Ｐｌａｎｔ ｗａｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｍａｎｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｌｉｑｕｉｄ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｂｌａｃｋ，
ａｃｉｄ ｔｒａｃｈｅａｌ ｂｌｏｃｋｅｄ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｐｕｍｐ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，‘ｅｔｃ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａ ｐｌｅｎｔｙ ｏｆ ｒｅｆｏｒｍ
煤化工技术专业《16种脱硫工艺技术以及实际应用情况详解》
16种脱硫工艺技术以及实际应用情况详解
焦炉煤气属于可燃性气体，其中含有的H2S，HCN，CO等气体毒性极大，对人体和环境有严重的危害。同时，国家也出台了相应的，鼓励企业充分利用处理焦炉煤气，既能减少污染，也能节省资源。其中，焦炉煤气中毒性较大的硫分为有机硫和无机硫，目前焦炉煤气硫处理工艺主要分为干法脱硫，和湿法脱硫。湿法脱硫最大的优点是脱硫效率高，比拟经济适用。下面，小七来为大家介绍一下工厂应用最多的湿法脱硫工艺。
湿法脱硫
湿法脱硫工艺按照脱硫机理可以分为化学吸收法，物理吸收法，物理化学吸收法和湿法氧化法。该方法最大的优点是能脱出废气中绝大局部的硫化物，经济适用。缺点是有些方法脱硫效率不稳定，脱硫精度不高。
1化学吸收法
化学吸收法亦称为化学溶剂法，它以碱性溶液为吸收剂，与气体中的酸性气体反响来到达脱硫的目的。化学吸收法主要有醇胺法和热钾碱法。
〔1〕醇胺法
醇胺法包括一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA、二甘醇胺DGA、二异丙醇胺DIDEA法等。醇胺法是常用的天然气脱硫方法，在脱硫的同时，也可根据需要脱除局部CO2。醇胺法在山东，四川等工厂有广泛的应用。2021年，永坪炼油厂改用醇胺法脱硫，脱硫效果及产品质量均得到提高。
〔2〕热钾碱法
催化热钾碱法工艺图
热碱钾法采用的是较高浓度的碳酸钾水溶液做吸收剂，可以直接吸收煤气中的硫化氢和氰化氢。该方法吸收酸气速率慢，效率低，已逐渐被催化热钾碱法取代。催化热钾碱法就是在碳酸钾溶液里参加一定量的催化剂，加快反响速率。
真空碳酸钾法工艺流程
真空碳酸钾法是利用碳酸钾溶液直接吸收酸性气体，脱硫装置在粗苯回收后面，位于焦炉煤气工艺流程末端。该工艺开始是由德国引进而来的，使用该方法脱硫脱氰后的酸性气体，既可以采用克劳斯法生产元素硫，也可以使用接触法生产硫酸。之后，中野焦耐公司在吸收国内外真空碳酸钾先进技术及生产实践的根底上，与高等院校合作开发了具有自主产权的新工艺，已在宝钢股份化工公司梅山分公司，陕西焦化，邯郸新区焦化厂等工厂得到应用。该工艺脱硫脱氰效率高，反响速率快。
真空碳酸盐法脱硫技术
真空碳酸盐法脱琉技术
真空碳酸盐法脱琉技术是按照我国焦化行业的特点，综合考虑项 目投资、环保和市场情形，并针对不同的用户对煤气净化指标的不同 要求，开发出的一种新的煤气脱硫技术的组合。本文还将循环氨水脱 硫脱氨工艺和真空碳酸盐法脱硫技术工艺进行了综合比较和分析。
1、两种煤气净化处置工艺的选择。
采用传统的焦化技术生产的荒煤气在送往钢铁厂或作为城市用 煤气前须进行净化处置，去除苯、萦、氨和硫化氢等。其中，苯必需 去除，以防燃烧时形成油烟（积碳）；去除蔡以避免管道堵塞；去除 氨以避免侵蚀；去除硫化氢是因环保要求及避免侵蚀。焦炉煤气中含 有的组分可生产各类原料。选择脱硫工艺的最重要的因素是氨的利 用。采用硫鞍工艺的脱硫组合如图1所示；采用非硫鞍工艺的脱氨脱 硫组合如图2所示。
图I 采用硫蛭工艺的脫硫组合示意图
图2 夫用非硫嗾工艺的脱氨脱硫俎合示盘囹
在不需要进一步生产氨产品的情形下,最简单的煤气净化方式是 采用循环氨水脱硫脱氨工艺，在洗涤塔中同时脱除NH3和H2S,生产 的酸汽在克劳斯炉发生反映，氨分解成氮气和氢气，硫化氢转化成硫。
目前，有几种技术可用氨直接生产硫钱，其中饱和器法最常常利 用，即在一个浸液式饱和器中加入硫酸，使其与煤气中的氨直接反映 生成硫酸钱。
脱氨后的无氨酸汽是真空碳酸盐脱硫工艺的理想原料，除选用克 劳斯工艺生产的硫磺外，从真空碳酸盐的酸汽中生产硫酸是最合理的 工艺。
2、氨水循环脱硫脱氨技术。
脱硫脱氨和单系克劳斯系统的流程如图3所示。
图3脱硫脱氨和单系克劳斯系统的流程出 zjx o
吸系统中，富液与从焦油和氨水处置装置过来的剩余氨水被直接蒸汽 汽提，被脱除的NH3和H2S,后续的克劳斯系统（图1、2中为克劳斯 系统）进行处置，尾气被循环到煤气初冷器前而的煤气管道。如此的 工艺组合可避免煤气净化系统的有害气体排到大气中。
氨水循环脱硫脱氨工厂。
脱硫脱氨工艺（CydaSulf）流程如图4所示。
真空碳酸钾脱硫工艺存在的问题及改进措施
第３２卷第３期 ２０１２年６月 山西化工 ＳＨＡＮⅪＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ｖｏ１．３２ ＮＯ．３ Ｊｕｎ．２０１２
真空碳酸钾脱硫工艺存在的问题及改进措施
梁轶
（山西焦化股份有限公司，山西 洪洞ｏ４ｌ６０６）
摘要：分析了真空碳酸钾脱硫装置在工艺和设备等方面存在问题的原因，采取了相应的措施，取得 了极为理想的效果。 关键词：脱硫；真空；碳酸钾；改进措施
中图分类号：ＴＱ０２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—７ｏ５Ｏ（２０１２）ｏ３－００５７—０３
山西焦化股份有限公司焦化三厂系统煤气净化
采用真空碳酸钾脱硫工艺，设计处理煤气量标准状 态６．３×１０ ｍ ／ｈ，要求处理后煤气中Ｈ Ｓ质量浓度
标准状态下小于０．３ ｇ／ｍ ，脱除的Ｈ：ｓ酸气送至克 劳斯炉装置制取硫磺。
１工艺特点
来自洗苯后的煤气，从脱硫塔底部进人，与脱硫 塔内喷淋的贫液逆向接触，塔内聚丙烯拉鲁环作为 载体，气液两相充分接触，煤气中的Ｈ：Ｓ、ＨＣＮ、ＣＯ
等酸性气体被贫液中的Ｋ ＣＯ 化学吸收，达到净化 煤气的目的。通过Ｋ ＣＯ 溶液的吸收，煤气中的
Ｈ Ｓ质量浓度可达到标准状态０．５ ｇ／ｍ 以下、ＨＣＮ 质量浓度可达到标准状态０．３ ｇ／ｍ。以下。在脱硫
塔顶部增加碱洗段，加入质量分数２．５％～２．７％的 ＮａＯＨ溶液，进一步降低煤气中的Ｈ：ｓ含量，最终将
煤气中的Ｈ Ｓ质量浓度降至标准状态０．３ ｇ／ｍ 以
下，ＨＣＮ质量浓度降至０．１５ ｇ／ｍ。以下。从脱硫塔
碱洗段退出的碱液送往蒸氨塔，用于分解剩余氨水
中的固定铵盐。其反应如（１）一（４）式。 ２ＫＯＨ＋ＣＯ２一Ｋ２ＣＯ３＋Ｈ２０ （１）
Ｋ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｓ：，． ＫＨＳ＋ＫＨＣＯ３ （２）
收稿日期：２０１２－０２－２５ 作者简介：梁轶，男，１９７５年出生，１９９７年毕业于青岛化工学院，工 程师，现主要从事生产技术管理工作。 Ｋ２ＣＯ３＋ＨＣＮ—ＫＣＮ＋ＫＨＣＯ３ （３） Ｋ２ＣＯ３＋２ＨＣＮ一２ＫＣＮ＋ＣＯ２＋Ｈ２０（４） 脱硫塔底部的富液自流人富液槽，用富液泵抽
真空碳酸钾脱硫工艺的实践及优化
５２ 燃料与化工 Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａ１ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ＮＯＶ．２０１１ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．６ 真空碳酸钾脱硫工艺的实践及优化 陈 洪 宋英方 （重庆钢铁股份有限公司，重庆４０００８０） 重钢焦化厂焦炉煤气净化采用真空碳酸钾法脱 硫脱氰工艺，设计处理煤气量为ｌ２万ｍ３／ｈ，处理 后煤气中的Ｈ２Ｓ含量低于０．２ｇ／ｍ ，脱除的Ｈ Ｓ酸 性气体进入制酸系统用于生产９８％的浓硫酸。 ｌ工艺流程及特点 洗苯塔后的煤气进入脱硫塔，与来自解析塔的 脱硫贫液逆流接触，进行一级脱硫后进入２台并联 操作的脱硫塔，进行二级脱硫，吸收煤气中的 Ｈ’Ｓ、ＨＣＮ等酸性气体。 在二级脱硫塔上段的ＮａＯＨ碱洗段，加入 ２．５％～５％的ＮａＯＨ溶液．进一步脱除煤气中的 ｌ脱 煤气 Ｉ揍 —————叫墒 堡堡 富液 Ｈ２Ｓ、ＨＣＮ等。吸收了酸性气体的脱硫富液分别用 富液泵抽出，经贫富液换热器换热后，进入解析塔 再生。富液与解析塔底上升的水蒸汽逆流接触，在 真空状态下解析Ｈ，Ｓ、ＨＣＮ等酸性气体。 解析后的再生贫液用贫液泵从解析塔底抽出， 经贫富液换热器和贫液冷却器后送回脱硫塔循环使 用。解析塔底的贫液用脱硫液循环泵抽出，送初冷 器上部余热回收段，与煤气换热后自流至脱硫液循 环槽，由脱硫液给料泵抽出，送回解析塔，通过闪 蒸装置产生蒸汽，为富液再生提供主要热源。解析 塔顶出来的酸性气体经冷凝冷却器、分离器后，用 真空泵送至制酸装置。工艺流程见图１。
富 泵《幸） ｌ贫液冷却器ｌ占贫液泵 厂 ｌ 泵 富液槽 ｌ ｌ 贫液 Ｉ 蒸 … 脱硫液循环槽 图１真空碳酸钾脱硫工艺流程图 该工艺具有以下特点： １）采用ＫＯＨ作为碱源，活性高，反应速度 快，Ｈ Ｓ、ＨＣＮ的脱除效率高。 ２）系统操作温度低，可有效利用荒煤气热源。 ３）设备规格小，投资省，操作简单，参数易 控。 ４）副产品少，外排量小，环保效果较好。 ５）系统受干扰因素多，脱硫效率易波动。 ２存在的问题 系统投入使用后，由于焦炉煤气未达到设计 量，所以只投用了２套脱硫系统，未开碱洗段，脱 收稿１３期：２０１１－０５—１３ 作者简介：陈洪（１９５６一），男，高级工程师 酸气冷凝器 酸气冷却器 分离器 真空泵 酸气 制酸 硫效率明显，但脱硫工艺和设备先后出现诸多问 题，严重影响了脱硫的效率（表１）。 表１ 煤气中Ｈ２
真空碳酸钾脱硫工艺的优化研究
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真空碳酸钾脱硫工艺的优化研究
作者：李冠男
来源：《神州·上旬刊》2018年第10期
摘要：真空碳酸钾脱硫工艺涉及到大量的化学用品，操作人员需要具备专业的化学知识，才能准确掌握流程每一步的反应条件以及产物的再应用。从实践反馈来看，真空碳酸钾脱硫装置在工艺和设备上都存在一定的问题，需要采取针对性措施加以改进和优化，从而提高脱硫效果。本文以鞍山盛盟煤气化有限公司焦炉煤气脱硫净化技术为例，探究真空碳酸钾脱硫工艺的优化方法。
关键词：真空碳酸钾脱硫工艺；优化研究
真空碳酸钾脱硫工艺是鞍山盛盟煤气化有限公司焦炉煤气脱硫净化技术的核心内容，常用于气体选择性脱除H2S，位于填料吸收塔内的原料气用贫碳酸钾水溶液进行吸收，该过程伴随有少量CO2被脱除，且H2S几乎被全部吸收。具体应用时要求脱硫塔煤气中H2S的含量低于200mg/m3。
一、真空碳酸钾脱硫工艺概述
（一）原理介绍
真空碳酸钾即H2S-CO2-K2CO3溶液体系，该脱硫工艺的原理在于“吸收-解析”，分别是指用碳酸钾溶液吸收焦炉煤气中的H2S、HCN和CO2的溶液并循环到再生塔，在发生化学反应生成KHS溶液后再析出酸性气体。
（二）过程分析
真空碳酸钾脱硫工艺包括吸收和解析两个过程。在吸收过程中，煤气在洗苯后经过油捕雾器进入脱硫塔，与位于花环填料上的28℃脱硫贫液进行逆流接触，此时煤气中的H2S、HCN和CO2等酸性气体被吸收，同时脱硫塔上段以NaOH溶液循环喷洒，使得煤气中的H2S被进一步降低；在解析过程中，用富液代指吸收了酸性气体的脱硫溶液，富液在富液槽中会与连续补充的KOH发生化学反应，然后与从再生塔底中导入的热贫液进行换热，最后流入再生塔。这一过程在真空低温环境下进行，两种液体接触可解析出H2S、HCN等酸性气体。
真空碳酸钾法煤气脱硫
国内第一套应该是：河南安阳的真空碳酸钠法脱硫工艺，全日本进口的，据说这几年运行效果不错；第二种是从国外引进的技术，分真空碳酸钾法脱硫制酸（记得鲅鱼圈、河北邯宝、武钢好像是这个工艺）和生产硫磺（马钢、鞍钢）；第三种为国内鞍山焦耐院设计的国产化真空碳酸盐法工艺（宝钢梅山和河北邯郸）。真空泵的作用，类似煤气鼓风机，既需要真空度也需要酸气输送！
真空碳酸钾法煤气脱硫
（1）工艺流程简介
从硫铵工段来的煤气，首先进入终冷塔冷却，再进入洗苯塔洗苯。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，其主反应如下。
H2S＋K2CO3→KHS＋KHCO3
HCN＋K2CO3→KCN＋KHCO3
CO2＋K2CO3＋H2O→2KHCO3
K2CO3＋2HCN=2KCN+CO2+H2O
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，由顶部进人再生塔再生，再生塔在真空（13.3～20.0kPa）低温（50～60℃）下运行。因脱硫和再生系统均在低温低压下运行，腐蚀性低，对设备材质要求不高，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，其反应如下：
KHS＋KHCO3→H2S＋K2CO3
KCN+KHCO3→HCN+K2CO3
2KHCO3→CO2+K2CO3+H2O
再生塔的热源来自循环热水，故不需外加蒸汽，节省了能源。再生后的贫液经贫富液换热和冷却器冷却后，由顶部进入吸收塔循环使用。再生塔顶出来的酸性气体进入冷凝冷却器，除水后经真空泵将酸性气体送至硫回收工段。脱硫塔后的煤气去煤气用户。部分HCN在洗涤过程中与氧和铁氧化物的反应生成KCNS和K4Fe(CN)6等盐类，为避免这部分盐类在脱硫液中的累积，必须外排部分脱硫液。
为保证净化后煤气中的硫化氢含量小于0.1g/m3，真空碳酸钾法采用两段吸收和两段再生的方式，其脱硫液流程见图1。