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焦爐煤氣脫硫方法評述

文檔作者：朱文利劉運良文檔來源：青島管道燃氣公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月01日
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群一 焦爐煤氣脫硫方法評述
朱文利 劉運良
(青島管道燃氣公司)
f父 辛 ·
焦爐煤氣凈化不僅是回收煤氣中的苯、萘、焦
油等有機化學產品，更重要的是脫除硫化物、氰化
物和氨等有害雜質。近1O多年來，隨著以脫硫、脫
氰、吸氨及其脫硫廢液(氣)處理為核心的國外先
進煤氣凈化技術的引進，使中國煤氣凈化工藝的單
一落后局面得到了改變?，F(xiàn)已引進的脫硫、脫氰新
方法有：德國的氨一硫化氫循環(huán)洗滌法(簡稱AS
法)，日本的塔卡哈克斯一希羅哈克斯(Takahax—
Hirohax)法，弗瑪科斯一洛達科斯一昆帕庫斯
(Fumaks—Rhodacs—Compacks)組合流程，美國的
薩爾菲班(Suifiban)法等。這些方法可分成煤氣脫
硫的脫硫廢液(氣)處理2個階段。在脫硫過程
中，按照脫硫劑的吸收再生方式，可把這些方法分
為吸收一解吸和吸收一氧化2種類型。在脫硫廢液
(氣)處理過程中，按氧化程度不同，可處理成硫
磺、稀濃硫酸和硫銨等產品。所以，進一步了解這
些方法有助于探人消化和合理選擇煤氣凈化工藝
1 煤氣脫硫脫氰
焦爐煤氣中一般含有H2S 6～8異／m ，HCN 1．5
— 2．2 g／m 。以往只有煤氣廠和少數(shù)鋼鐵企業(yè)的焦
化廠采用干式氫氧化鐵法、濕式砷堿法、改良ADA
法(或稱Holmes—Stretford)等脫硫、脫氰。實踐
表明，這些方法工藝技術落后，脫硫效率低，或脫
硫廢液處理完善，產生二次污染。為了消除這些化
合物對環(huán)境造成的 染和對設備造成的危害，80年
代后，先后從國外引進了幾種焦爐煤氣脫硫新工藝，
這些工藝所用吸收劑、催化劑，脫硫效率，主要化
學反應等見表1。
由表1可見，吸收一解吸法是一種中和吸收反
應的方法，此法是用堿性溶液作為吸收劑來中和吸
收焦爐煤氣中的酸性氣體，然后通過汽提蒸餾解吸
酸性氣體，使吸收劑得到再生。吸收一氧化法是一
種氧化吸收反應的方法，它是利用含有均相催化荊
的堿性溶藏氧化吸收焦爐煤氣中的酸性氣體，然后
在脫硫廢藏中鼓人空氣，從而使催化劑得到氧化再
生
吸收一解吸法不需用催化刺，反應過程簡單，
它的脫硫效率較高，但脫氰效率低。由于吸收反應
是在較低溫度下進行，吸收劑再生是利用蒸汽蒸餾
來進行的，所以這種方法的冷卻水用量和燕耗量大，
但再生廢物呈氣態(tài)，脫硫廢氣處理容易，方法靈活。
AS法脫硫、脫氰效率低，但這種方法利用了自身的
氨水(23～24 g／L)作為吸收劑，操作費用低。
Sulfiban法采用單乙醇胺(1 3％ ～18％)作為吸收
劑，脫硫效率較高。但由于吸收過程存在一些不可
逆反應(主要是MEA與CO，，有機硫的反應)，消
耗了少量的MEA，所以操作費用較高。
吸收一氧化法吸收選擇性強，脫硫、脫'【效率
高，吸收操作溫度條件要求不嚴。但此法需用催化
劑，還原過程空氣耗量大，再生廢物成分復雜，脫
硫廢液處理困難。Takahax法脫硫脫氰效率高，特
別是煤氣中的 S含量較高時，但它采用1 4一萘
醌一2磺酸鈉(銨)作為觸媒催化劑，尚需進13，故
潔凈煤技術1997年第3卷第3期
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操作費用高。Fumaks—Rhodacs法是由Fumaks脫硫
技術和Rhodacs脫氰技術組成的，它可將煤氣中的
三大有害成分：NH H S、HCN相互有效地利用
(NH CN)并脫除，所以脫氰效率特別高。同時這
種方法再生空氣用量較低．所需觸媒苦味酸用量少．
價格低，操作費用較低。
2 脫硫廢液《氣)的處理
焦爐煤氣脫硫方式不同，產生的脫硫廢物就不
硫廢液的處理2種方法
吸收一解吸法產生的酸眭廢氣處理方法比較靈
活 它可由Claus法生產熔融硫磺進行硫回收，也
可用濕接觸氧化法生產稀硫酸(78％)，也可用干接
觸氧化法生產濃硫酸(96％)，還可以用間接飽和器
法或直接飽和器法進一步生產硫銨。
吸收一氧化法產生的脫硫廢液除含有硫磺外，
還含有硫氰酸鹽和硫代硫酸鹽等其它物質，這種廢
液成分復雜，處理比較困難，它的主處理方法見表
同，所以脫硫廢物處理可分成脫硫廢氣的處理和脫 2。
表2 脫硫廢液的處理方法
表2中濕式氧化法又稱Hirohax法，此法先將
脫硫廢液濃縮，然后在Hirohax裝置中將硫氫化銨、
硫代硫酸銨及元素硫氧化成硫銨或硫酸，轉化率高
達99．5％，無二次污染。在濕式氧化過程中，煤氣
中的 s全都轉化為硫酸， 自供硫酸量相當于硫銨
消耗量的50％ ～60％ ；煤氣中的HCN被轉化為
NH ；可使硫銨產率提高8％ ～1O％。這種方法流
程簡單，占地小，但廢液處理在高溫(270～275
oC)、高壓(7．0～7．5 MPa)、強腐蝕條件下進行，
所以對主要設備的材質要求嚴格，設備投資高。
氧化燃燒法又稱Compacks法，此法將脫硫廢
液濃縮后，在氧化爐中(1 000～1 200 oC)將銨鹽
轉化為SO2、N2、CO2和H20 其中SO2可根據需
要轉化成濃硫酸或稀硫酸。生產濃硫酸工藝流程長、
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占地大；生產稀硫酸工藝簡單、投資低。
還原燃燒法適合處理Na2CO 為堿源的煤氣脫
硫廢液，如表2所示，脫硫廢液經過濾后回收硫磺，
濾液經蒸發(fā)濃縮后，進人浸沒燃燒爐中還原燃燒，
在800～850 oC下，各種鹽類分解為Na2C0 和
H2S。NazCO3返回脫硫循環(huán)系統(tǒng)，H2S與硫磺一起
送制硫酸(在D型中H2S返回系統(tǒng))。由于Na2CO
作為堿源，增加了成本，所生產硫磺(D型)純度
低，所以此法在我國還沒有采用。
3 煤氣脫硫及脫硫廢液(氣)處理方法評述
如上所述，吸收一氧化法脫硫、脫氰教率高，
吸收選擇性強 但這類方法廢液處理量大(比其它
方法多20％ ～30％)，廢液成分復雜(CO1)達5～
潔凈煤技術1997年第3卷第3期
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15×10 )，所以此類方法設備投資、操作費用都
比較高：Fumaks—Rhodacs技術可使焦爐煤氣中的
有害成分相互作用．脫硫、脫氰效果基本上滿足
城市煤氣的凈化要求；同時它采用苦味酸作為催化
荊價格低，耗量少，降低了生產操作費用。Cop—
macks法處理脫硫廢液，生產濃硫酸工藝流程復雜，
處理成本高；用此法生產稀硫酸工藝簡單，處理成
本低(見表3)
表3 脫硫工藝設備投資比較
工藝流程 投資額／ 美元
爾斯梯爾一弗薩姆一制酸流程
代亞毛克斯一克勞新裝置流程
塔卡喑克斯一?；j哈兌斯流程
弗瑪克斯一洛達科斯一昆帕庫斯流程
670
800
l 3O0
注．焦爐煤氣處理量10百m ／h。
吸收一解吸法焦爐煤氣脫硫、脫氰效率較低，
但這類方法產生的脫硫廢氣處理方法簡單靈活、成
本低，它可根據實際需要把解吸出來的酸性氣體用
Claus法轉化成純度為99．9％ 的硫磺，也可以用干
接觸法生產濃硫酸(96％)，或用濕接觸法生產稀硫
酸(78％) 目前中國純度較高的硫磺和濃硫酸都比
較暢銷，稀硫酸外銷困難可自用。AS法利用自身的
氨水作為吸收劑，可使操作費用降低(見表3)。通
過控制氨水濃度和改善操作條件，或和干法串聯(lián)使
用，可赭足工業(yè)和民用對煤氣凈化的要求。
作者簡介
朱文利 助理工程師 畢業(yè)于走連理工戈學蝶化工系
現(xiàn)在青島管道燃氣公司從事煤氣凈化方面的工作
REVIEW OF DESULFURITION OF COKE OVEN GAS M ETHODS
Zhu wenli Lia yunliang
(Qingdao Pipeline Flue Gas Company)
Abstract Some of the advanced process of overseas COG desulfurization have been intro·
duced in this paper．A discussion of these technology in practice application is also provided．
Keywords coke oven，coal gas，desulfurization
(上接48頁)
(1997—04—21 收稿)
～ ～ 一～ ～ — 一
0 ≮O P TI
．

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