真空碳酸钾脱硫工艺运行实践
真空碳酸钾脱硫工艺的改进

( C o k i n g C o m p a n y o f Ma ’ a n s h a n I r o n& S t e e l C o . , L t d . , Ma ’ a n s h a n 2 4 3 0 2 1 , C h i n a )
摘 要 :针 对 真 空 碳 酸钾 脱硫 工艺 在 开 工初 期 出 现 的 问题 , 经 过工艺 改进和操作 优化后 , 解决 了真空泵堵 塞 、 酸 汽
管道堵塞 、 再生效率不高 、 克 劳 斯 炉频 繁 连锁 、 硫冷凝器堵塞 等问题 , 降低 了 K O H 溶 液 消耗 , 提 高了脱硫效 率 , 脱 硫 塔后煤气 中 H S含 量 降 至 2 5 0 m g / m 以下 , 生产 稳 定 正 常 。
马 钢煤 焦化公 司新 区煤气 净化 系 统工 艺单 元有
横管 初冷 器 、 电捕 焦 油 器 、 煤气鼓风机 、 喷淋 式 饱 和 器脱 氨 、 终 冷洗 苯脱 苯 、 真 空碳 酸钾 脱 硫 和克劳 斯炉
Байду номын сангаас生产 硫磺 。
洗 萘系 统洗 萘效 果 不 理 想 , 导 致煤 气 中萘 移 向脱 硫 系统 , 萘 同其他 杂质 沉积 在设 备与 管道 内 , 堵 塞真 空 泵 和酸 汽管 道 , 给脱 硫系 统生 产造成 很 大影 响 。 1 . 1 . 2 煤 气 洗苯 系统 开 工初 期发 现 煤 气 夹带 洗 油 较 多 , 不 但 造 成 洗
2 01 4年 3 月 第4 5卷 第 2期
F u e l &C h e mi e a l P r o c e s s e s
燃 料 与 化 工
真空碳酸钾法脱硫废液中 S2O3^2-和 SCN^-的测定

T h e m a s s c o n c e n t r a t i o n o f S 2 0 ; 一 a n d S C N — i s 1 5 9 8 9 . 1 m g / L a n d 7 5 4 3 . O m g / L r e s p e c t i v e l y .E r r o r
真空 碳 酸钾法 是 一 种 脱 硫 脱 氰 效 率 高 , 且 产 生
废液 较少 的脱 硫 工艺 , 目前在 我 国大 型 钢 企 中应
废液 取 自某 大型 钢企 焦化 厂 的焦炉 煤气脱 硫工
段, 淡黄 色 , 有少量 的黑 色悬 浮 颗 粒 , 带 有 刺 鼻 的强 烈恶 臭 。经 初 步 测 定 , 废液 的 p H为 9 . 6 8 , C O D 为 1 1 0 7 6 m g / L , 过 滤后废 液 呈透亮 的淡 黄 色 , 滤 纸上 截 留 了一小 层 褐色 物质 。
t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n i S 5. 4% ~6. 3% .a n d r e c o v e r y r a t e i S 9 9. 5% ~ 1 0 3. 2 8% . Ke y w or ds:De s u l f ur i z a t i o n wa s t e wa t e r ; De t e r mi n a t i o n; I n t e r f e r e nc e; Ex t r a c t i o n
2 01 4 年Leabharlann 3月 第4 5卷第 2期
F u e l &C h e m i c a l P r o c e s s e s
燃 料 与 化 工
6l
真空碳酸钠法脱硫:再生塔尾气制硫磺

学习单元2.5.4 真空碳酸钾法脱硫尾气制硫磺
以含邯钢焦化厂老区真空碳酸钾法工艺为例
三、真空KCO3法脱硫尾气制硫磺工艺指标
出脱硫塔的煤气温度/℃
35
出再生塔的酸汽温度/℃
48.3
真空泵后的酸汽温度/℃
120
脱硫塔阻力/Pa
<2500
脱硫塔后煤气含硫化氢量/(g/m3)
≤0.20
H2S转化率/%
96
学习单元2.5.4 真空碳酸钾法脱硫尾气制硫磺
以含邯钢焦化厂老区真空碳酸钾法工艺为例
二、真空KCO3法脱硫尾气制硫磺工艺
产品固体硫磺的纯度高达99.50%。
学习单元2.5.4 真空碳酸钾法脱硫尾气制硫磺
以含邯钢焦化厂老区真空碳酸钾法工艺为例
二、真空KCO3法脱硫尾气制硫磺工艺
产品固体硫磺的纯度高达99.50%。
一、真空KCO3法脱硫尾气制硫磺原理
真空泵来酸气,调压后,1/3进入克劳斯炉上部燃烧器。 2/3直接进入克劳斯炉
H2S+3/2O2→SO2+H2O--燃烧器 2H2S+SO2→3/2S2+2H2O--炉内
酸气中的NH3和HCN等氮化物在高温还原气氛和催化剂的作用下 反应分解为H2、N2和CO。
酸汽中炉温度/℃
120
克劳斯炉温度/℃
1100—1200
克劳斯废热锅炉过程气出口温度℃
270
克劳斯反应器温度/℃
270—300
学习单元2.5.4 真空碳酸钾法脱硫尾气制硫磺
以含邯钢焦化厂老区真空碳酸钾法工艺为例
四、影响因素
1、空气量Q 适宜空气量满足1/3H2S氧化成SO2
Q小,煤气燃烧不完全,催化剂中毒; Q大,单质S,燃烧成SO2,硫转化率降低。 2、H2S/SO2比
真空碳酸钠法脱硫

学习单元2.5.3 真空碳酸钠法脱硫操作制度
以含邯钢焦化厂老区真空碳酸钾法工艺为例
二、再生塔技术指标和技术规定
1、再生塔顶部温度:55℃ 2、入再生塔富液温度:45—50℃ 3、再生塔顶压力:-85— -80KPa 4、再生塔上段液位:180—360mm 5、再生塔塔底液位:800—1200mm 6、入再生塔富液流量:180m3/h
具。紧急事态抢救或逃生时建议佩戴正压自给式呼吸器。
学习单元2.5.3 真空碳酸钠法脱硫操作制度
以含邯钢焦化厂老区真空碳酸钾法工艺为例
三、应急预案和特殊操作
1、H2S中毒:(急救、防护、泄露处置)
(3)泄露处置: 迅速撤离泄漏污染区,人员至上风处,并隔离直至气体散尽。 切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿一般消防
脱硫后煤气硫含量小于0.1g/m3
学习单元2.5.2 真空碳酸钠法脱硫工艺流程
二、两段吸收、一段再生的真空碳酸钾(钠)法工艺流程
脱硫后煤气硫含量小于0.3g/m3
学习单元2.5.2 真空碳酸钠法脱硫工艺流程
三、一段吸收、一段再生的真空碳酸钠法工艺流程
脱硫后煤气硫含量小于0.5g/m3
工作任务2.5 真空碳酸钠法脱硫
煤气入口:25~27℃ 煤气出口:≤35℃
压力:10KPa
再生塔顶压力:-85— -80KPa
再生塔顶部温度:55℃
入再生塔富液温度:45—50℃
酸性气体:去向(1)克劳斯炉 ---硫磺 (2)吸收塔----硫酸
学习单元2.5.2 真空碳酸钠法脱硫工艺流程
一、两段吸收、两段再生的真空碳酸钾法工艺流程
防护服。 切断气源。喷雾状水稀释、溶解,注意收集并处理废水。 抽排(室内)或强力通风(室外)。如有可能,将残余气体
真空碳酸钾脱硫废液提取副盐的试验研究

化工艺要求也越来越高。煤气脱硫是我国正在推广
温控仪(AI708),精密温度计,三口烧瓶(1 000 mL,
的强制性环保措施,各种煤气脱硫的技术也在各焦
蒸发釜),
玻璃容器,
等。
化厂广泛采用,
如改良ADA法、
真空碳酸盐法、
塔-希
法、
苦味酸法、
AS 法、
PDS 法和HPF 法,
等。其中真空
3)过 滤 装 置 :布 氏 漏 斗(Ф500 mm),真 空 泵
进一步冷却结晶得到产品硫氰酸钾;5)产品的纯
环水泵(SHB-IVA),磁力搅拌器(78-1),电热碗
化,将粗产品经滤液洗涤后得到纯的产品。具体试
(1 000 mL,1 kW),接触调压器(TDGC-3/0.5),智能
温控仪(AI708),精密温度计,三口烧瓶(1 000 mL,
收稿日期:2019-11-21
(2XZ-4 单相),
玻璃容器,
等。
碳酸盐法脱硫工艺为湿式液相催化氧化脱硫脱氰工
4)二次蒸发脱水工艺装置:真空泵(2XZ-4 单
艺,
脱硫剂单一仅采用 KOH,
成本低,
操作简单,
脱硫
相),循环水泵(SHB-IVA),磁力搅拌器(78-1),电
效率高,
已在国内很多焦化厂广泛采用。
热碗(1 000 mL,1 kW),接触调压器(TDGC-3/0.5),
作者简介:宋英方,女,1984 年生,2007 年毕业于西安建筑科技大学
化学工程与工艺专业,硕士。现为重庆钢铁股份有限公司炼铁厂
高级工程师,
从事冶金焦化技术管理工作。
验工艺如图 1 所示。
由于脱硫废液中 k2S2O3 含量低,收率少,因而可
真空碳酸钾法在韶钢焦化的应用

硫塔上段加 入一 定的碱液( N a O H) ,进一 步脱 除煤 气中的 H S 。
吸收了酸性气体 的脱 硫液称为 富液 ,经贫 富液换 热后 ,进 入再生塔再 生。再 生塔在真空低温下运 行 ,富液 与再生 塔底上
化后 的煤气 送给用户 。吸收 了 H S的富液进入 再生塔 ,在真空 升 的蒸汽热源逆 流接 触 ,解析 出酸性气体 。解 析后 的溶液 称为 加热 的条件 下 H S从脱硫富液 中解析 出来 ,解 析后 的循 环液再 贫液 ,贫液经贫 富液换热及 贫液冷却器 冷却后 ,由顶部进 入脱
Ke y wo r ds :v a c uu m p o t a s h;de s u l p h u r i z a t i o n r e g e n e r a t i o n;c a u s e a n a l y s i s ;s o l u t i o n
韶 钢焦炉煤气脱硫采 用真 空碳 酸钾法 一T O P S O E法生 产浓 硫 酸工 艺… ,设 计处 理煤气量 8万 m / h 。焦炉煤气从两个 回收 车 间的洗 苯后引 出,汇合后进 入脱硫 塔 ,脱 除煤气 中 H S ,净
第4 l 卷第 1 6期 2 0 1 3年 8月
广
州
化
工
Vo 1 . 4 1 No . 1 6
Au g us t . 2 01 3
G u a n g z h o u Ch e mi c a l I n d u s t r y
真 空碳 酸 钾 法 在 韶 钢 焦 化 的应 用
兰小洪 ,胡 浩 ,陈再标
韶关 5 1 2 1 2 3 )
( 广 东省韶 关钢铁 有 限公 司 ,广 东
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
真空碳酸钾脱硫工艺的选择

真空碳酸钾脱硫工艺的选择在炼焦过程中,煤中硫份的大约30%进入煤气系统,使得焦炉煤气中含有4~10g/ m3的硫化氢。
含有硫化氢的煤气作为燃料燃烧时,会生成大量硫氧化物,造成严重的大气污染。
大型企业由于焦炉煤气处理量大,多采用湿式脱硫技术,因反应机理不同,划分为湿式氧化工艺和湿式吸收工艺。
湿式氧化工艺以钠或煤气中的氨为碱源,采用不同的添加剂作催化剂从煤气中吸收硫化氢,并通过再生系统将其氧化生成单质硫。
工艺的最大优点是脱硫效率高,尤其适合高硫煤气的净化。
但其不足之处是,在氧化过程中,富集硫的脱硫液与空气接触,发生较强的副反应,生成大量硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐等化合物。
这些盐类在脱硫液中达到一定浓度时,将降低煤气脱硫效率,加剧设备、管道的腐蚀,所以需要及时从系统中排出。
但含盐溶液的处理工艺较为复杂,通常存在着建设投资高、运行成本高、维修量大、经济性差等缺点。
湿式吸收工艺以钾、钠、氨等碱性物质作吸收剂从煤气中吸收硫化氢,再通过解吸系统还原为含有硫化氢的酸性气体。
借助制酸技术或克劳斯工艺,将酸性气体转化生成硫酸或优质硫磺产品。
工艺的优点是较少生成难于处理的盐类化合物,产生的酸性气体易于加工转化为化工产品。
但其不足之处是,相对湿式氧化工艺而言,脱硫效率较低。
目前我国已经建成(包括引进的)煤气净化系统采用的具有代表性的湿法脱硫工艺有以下几种:在脱硫工艺方案的选择论证上,应遵循国家相关的节能减排和循环经济政策,根据项目的总体需求,选择合理、有效的焦炉煤气脱硫工艺,以达到技术先进、节能降耗、清洁生产的最佳组合。
随着炼焦煤资源的紧缺,炼焦配合煤硫份逐步增加,因此,高硫煤气的脱硫技术选择尤为重要,应确保为下游企业连续、稳定地提供优质煤气,使项目在整体运行上,达到产品品种优异、性价比高、竞争力强的总体目标。
一、TH法脱硫TH法脱硫工艺为宝钢一期工程从日本新日铁公司成套引进,它由TAKAHAX法脱硫脱氰和HIROHAX法废液处理两部分组成。
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根据我国焦化行业的特点,综合考虑项目投资、环保和市场情况,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、两种煤气净化处理工艺的选择。
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理,去除苯、萘、氨和硫化氢等。
其中,苯必须去除,以防燃烧时形成油烟(积碳);去除萘以避免管道堵塞;去除氨以防止腐蚀;去除硫化氢是因环保要求及避免腐蚀。
焦炉煤气中含有的组分可生产各种原料。
选择脱硫工艺的最重要的因素是氨的使用。
采用硫铵工艺的脱硫组合如图1所示;采用非硫铵工艺的脱氨脱硫组合如图2所示。
在不需要进一步生产氨产品的情况下,最简单的煤气净化方法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应,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铵,其中饱和器法最常用,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应生成硫酸铵。
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。
正常情况下,洗氨塔和脱硫塔设在风机后面、洗苯塔前面。
在解吸系统中,富液与从焦油和氨水处理装罝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)进行处理,尾气被循环到煤气初冷器前面的煤气管道。
这样的工艺组合可防止煤气净化系统的有害气体排到大气中。
2.1氨水循环脱硫脱氨工厂。
脱硫脱氨工艺(CydaSulf)流程如图4所示。
由于采用波纹孔板填料使洗涤塔尺寸减小,使得洗氨塔能够放置在脱硫塔的上面,终冷段放在脱硫塔的下部,并与脱硫塔合成为1个塔。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3)富 液再 生 采用 真 空 解 吸法 ,操 作 温 度 低 ,
被 碱液 吸收 ,主反应 如下 :
腐 蚀性 弱 ,因而 吸收塔 、再生 塔等设 备材 质可 为碳
H2s+K2CБайду номын сангаасr斗KHS+KHCO3
钢 ,节省 投 资 。
HCN+K2CO KCN+KHC03
4)系 统 中氧 含 量少 ,副反 应 速 度慢 ,生 成 的
CO2+K2CO3+H2O- ̄2KH CO3
废 液非 常少 ,碱耗低 。脱 硫废 液可送 至剩余 氨水槽
K2C03+2HCN—+2KCN+CO2+H20
中 ,经蒸 氨后 生化处 理 。
同时 ,在脱硫 塔上 段加入 NaOH碱液 .进一 步
5)吸 收 液再 生 热 源 可 由荒 煤 气供 给 ,节 能 效
燃 料 与 化 工 Fuel& Chemical Processes
47
在 2号脱 硫液 中滴入 2滴 洗油 ,摇 匀观察 。发 现脱 泵及 相关 的喷洒 工 艺管 道 和 喷头 。 根据 调试 情 况 ,
硫 液 中 的洗 油分 布不 均 匀 , 肉眼 可 以看 到 洗 油 颗 摸索 出 了混 合液 配油量 和更 新频率 ,制 定 出完善 的
燃 料 与 化 工
Fuel& Chemical Processes
M av.2010 Vo1.41 No.3
真 空碳 酸 钾脱 硫 工艺运 行 实践
安 占来 冯 天伟 董 海涛 (邯郸钢铁 股份 公 司焦化厂 ,邯郸 056015)
1 脱硫 工 艺 运 行 情 况
2 真 空碳 酸 钾 脱 硫 工 艺 特 点
KHS+KHC0 H2S+K2C03
后 ,脱 硫 液 已呈 酱 黑 色 ,无 法 进行 总 k 和 游 离 k
KCN+KHC0r HCN+K2C03
的测定 ,严重 制约 脱硫 的生产 ,脱硫 塔后 煤气 中 的
2KHCO3--- ̄CO2+K2CO3+H 20
H,S含 量 只 能 维 持 在 300mg/m。左 右 。 经 过 分 析 ,
邯钢 焦 化厂 2009年 新建 1套 真空 碳 酸钾 煤 气
1)脱硫 脱 氰效 率 高 ,塔 后 煤气 中 的 H S含量
脱硫 装 置 ,设 计 处 理 煤 气 量 为 100 000mS/h。工 艺 可 达 到 200mg/m 以 下 。
流程及 主要 吸收过 程如下 :洗 苯塔后 的煤气 进入脱
2)再 生 塔不 严 密 ,使 脱硫 液 接 触 到空 气 ,生
经贫 富液换 热 和冷却器 冷 却后 ,分成 两段进 入脱 硫 成 大量 的副盐 ,如赤 血盐 :K Fe(CN) 等 。
塔循 环使用 。再 生塔顶 出来 的酸性 气体 进入 冷凝 冷
3)开 工初期 。系统 内铁锈 等杂 质较多 。
材质 要求不 高 。吸收塔 、再 生塔 及大部 分设 备材质 出现 的主要 问题 和处理 方案 介绍 如下 。
为碳 钢 。富液 与再生塔 底上 升 的水蒸 汽接触使 酸性 3,1 脱 硫液变 黑
气体 解吸 ,其 反应 如下 :
在 脱硫 的开 工初 期 ,脱硫 液 迅速 变 黑 ,1个 月
吸 收 了酸性 气体 的脱硫 富液 与来 自再 生塔底 的 3 存 在 问题 及 处 理 方 案
热 贫液换 热后 ,由顶部 进 入再生 塔再 生 ,再 生塔 在
负压一85kPa左 右 、温 度 55℃左 右 运 行 。 因脱 硫 和
在脱硫 生产 的初期 阶段 ,脱硫 工艺 和设备 存在
再 生系统 均在低 温低 压下 运行 ,腐蚀性 低 ,对设 备 的 问题 较多 ,严 重影 响 了脱 硫 的效 率 ,现把脱 硫 中
粒 .然后 分别 在 1号 脱硫 液和 2号脱 硫液 中分别 加 终 冷 喷洒操 作制度 。
入 30mL纯苯 ,摇匀 静 置 ,发现 苯 和脱硫 液 分层 明
3)真 空泵加 软水 ,及时 更新 真空泵 的工 作液 。
显 ,1号脱 硫 液 中的苯 清澈 透 明 ,无 洗 油或 焦油 被 在 原来 的操 作 中 ,真空 泵和 真空泵 冷却 器 中的工作
萃取 到苯 中。 而 2号脱 硫液 中的苯 已经被染 色 。说 液循 环使 用 ,致使 酸气 中夹带 的杂质 进行 积累 ,并
再 生塔 的脱 硫 液经过 横管 初冷器 的上 段和焦 炉 脱 硫液 变色 的因素 可能 有 3种 :
煤 气 进 行 换 热 ,换 热 后 脱 硫 液 的 温 度 为 65℃ ,只
1)煤气 中 的洗 油 和焦油进 人脱 硫液 中 。
需要 很 少的 间接蒸 汽 ,节 省 了能源 。再生 后 的贫液
却器 .除水 后经 真空泵 将酸性 气体 送至 克劳斯 炉 生
为此 ,首先 进行试 验 ,确定 脱硫 液 中是 不是 含
产硫 磺 。设计 生 产纯 度>99.5%的硫 磺 5 817fa,可 有洗 油和 焦油 ,试验 方法 如下 :
达到 国家一 级品标 准 。克劳斯 炉尾 气经 冷却后 进入
2)脱 硫剂 采 用 KOH,活性 高 ,反 应 速 度 快 ,
硫塔 。塔 内填 充 聚丙烯拉 鲁环填 料 ,煤气 自下而上 主要 设备规 格较 小 ,投 资省 。脱硫 剂消 耗少 ,成本
流经各 填料段 与碳 酸钾溶 液逆 流接触 ,再 经塔顶捕 低 ,操 作简 单 。
雾 器 出塔 。煤 气 中大 部 分 H2S和 HCN及部 分 CO
取 50mL已 变 黑 的 脱 硫 液 (1号 脱 硫 液 ) 和
负压煤 气管道 。
50mL未变 色脱 硫液 (2号脱硫 液 )倒 入锥 形 瓶 中 ,
收稿 日期 :2009—12—10 作 者 简 介 :安 占来 (1978一),男 ,T 程 师
2010年 5月 第 41卷 第 3期
脱 除 煤 气 中 的 H S, 使 煤 气 中 的 H2S含 量 ≤0.20 果 好 。
g/m 。脱 硫后 的煤 气 一部 分送 回焦炉 和粗 苯 管式 炉
6)脱硫 塔 上段 加 入 分解 剩余 氨水 固定 铵 盐所
加 热使 用 ,其余 送往 用户 。
需 的 NaOH碱液 ,进一 步脱 除煤气 中的 H2s。