煤化工工业中硫回收的工艺
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燃料脱硫的方法
燃料脱硫的方法有多种,主要有物理法、化学法、气化法和液化法。
1.物理法:通常用重力分离或磁分离法去除煤分中的硫化铁(黄铁矿),以
此形式存在的硫约占煤中硫分的2/3。
这种方法能把燃料的硫分脱除50%左右。
2.化学法:煤经粉碎后与硫酸铁水溶液混合,在反应器中加热至100~130℃,
硫酸铁与黄铁矿反应转化为硫酸亚铁和单体硫,前者氧化后循环使用,后者作为副产品回收。
3.气化法:煤在1000~1300℃高温下,通过气化剂,使之发生不完全氧化,
而成为煤气。
煤中硫分在气化时大部分成为硫化氢进入煤气,再用液体吸收或固体吸附等方法脱除。
4.液化法:在液化过程中,硫分与氢反应生成硫化氢逸出,因此得到高热值、
低硫、低灰分燃料。
燃料脱硫的主要目标是降低燃料的硫含量,以减少其燃烧产生的二氧化硫排放量,从而降低对环境的污染。
一、煤化工中各种脱硫工艺比较1、AS煤气净化工艺AS流程就是以煤气中自身的NH3。
为碱源,吸收煤气中的H2S,吸收了NH3。
和H2S的富液到脱酸蒸氨工段,解析出NH3。
和H2S气体,贫液返回洗涤工段循环使用,氨气送氨分解炉生产低热值煤气后返回吸煤气管线,酸气送克劳斯焚烧炉生产硫磺。
优点:环保效果好、工艺流程短、脱硫效率高、煤气中的氨得到充分利用、加碱效果明显、热能利用高缺点:洗氨塔后煤气含氨量高、洗液温度对脱硫影响较大、富液含焦油粉尘高、硫回收系统易堵塞(克劳斯焚烧炉生产硫磺)2、低温甲醇洗(Rectisol,音译为勒克梯索尔法)低温甲醇洗与NHD法都属于物理吸收法,可以脱硫和脱碳。
低温甲醇洗所选择的洗涤剂是甲醇,在温度低于273 K下操作,因为甲醇的吸收能力在温度降低的情况下会大幅度地增加,并能保持洗涤剂损失量最少。
低温甲醇洗适合于分离和脱除酸性气体组分CO2、H2S及COS,因为这些组分在甲醇中具有不同的溶解度,而这种选择性能得到无硫的尾气。
例如有尿素合成工序的话,如果遵守环境保护规则,就可以直接排人大气或用于生产CO2。
低温甲醇洗在大型化装置中的生产业绩、工艺气的净化指标、溶剂损耗、消耗和能耗、CO2产品质量有其优势.3、NHD法脱硫NHD化学名为聚乙二醇二甲醚是一种新型高效物理吸收溶剂。
NHD法脱硫原理:NHD法脱硫过程具有典型的物理吸收特征。
H2S、CO2在NHD中溶解度较好的服从亨利定律,它们岁压力升高、温度降低而增大。
因此宜在高压、低温下进行H2S和CO2的吸收过程,当系统压力降低、温度升高时,溶液中溶解的气体释放出来,实现溶剂的再生过程。
NHD法脱硫工艺特点:能选择性吸收H2S、CO2、COS且吸收能力强;溶剂具有良好的化学稳定性和热稳定性;NHD不起泡,不需要消泡剂;溶剂腐蚀性小;溶剂的蒸汽压极低,挥发损失低;NHD工艺不需添加活化剂,因此流程短。
4、PDS法脱硫(PDS催化剂)原理:煤气依次进入2台串联的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分H2S。
原煤一般含有较高的灰分和硫分,洗选加工的目的是降低煤的灰分,使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按照其相对密度、外形及物理性状方面的差异加以分离,同时,降低原煤中的无机硫含量,以满足不同用户对煤炭质量的指标要求。
由于洗煤厂动力设备繁多,控制过程复杂,用分散型控制系统DCS改造传统洗煤工艺,这对于提高洗煤过程的自动化,减轻工人的劳动强度,提高产品产量和质量以及安全生产都具有重要意义。
洗煤厂工艺流程图控制方案洗煤厂电机顺序启动/停止控制流程框图联锁/解锁方案:在运行解锁状态下,允许对每台设备进行单独启动或停止;当设置为联锁状态时,按下启动按纽,设备顺序启动,后一设备的启动以前一设备的启动为条件(设备间的延时启动时间可设置),如果前一设备未启动成功,后一设备不能启动,按停止键,则设备顺序停止,在运行过程中,如果其中一台设备故障停止,例如设备2停止,则系统会把设备3和设备4停止,但设备1保持运行。
100万吨/年焦炉_冷鼓工艺流程图控制方案典型的炼焦过程可分为焦炉和冷鼓两个工段。
这两个工段既有分工又相互联系,两者在地理位置上也距离较远,为了避免仪表的长距离走线,设置一个冷鼓远程站及给水远程站,以使仪表线能现场就近进入DCS控制柜,更重要的是,在集气管压力调节中,两个站之间有着重要的联锁及其排队关系,这样的网络结构形式便于可以实现复杂的控制算法。
控制系统网络结构集气管“4+1”优化控制方案图中P1至P4是集气压力值,是本系统控制之重点,P是集气管压力之平均值,它反映了集气管的一般工作状态,在“4+1”控制中(“4”代表四个集气管,“1”代表选择大回流调节阀RB还是液力偶合器EF控制,两者必选其一),时间分配器根据集气管压力的变化:偏差和偏差变化率,根据液偶调速慢的特点,适当地分配大回流与液偶的调节量。
集气管压力变化的特点是:瞬态变化大,调节时互相产生耦合,本控制算法设计有一个解耦算法,可减少或消除耦合,以保证各个单回路系统能独立地工作,该控制算法采用经典控制理论与离散控制理论相结合的优化控制方法,取得了良好的控制效果。
煤化工项目硫回收工艺技术分析摘要:近年来我国经济呈现出快速增长的趋势,企业发展的过程中对于煤和石油的使用量在逐步增多。
但是目前我过能源结构分析,我国煤和石油的储存量在不断减少,我国大部分原油依靠进口。
煤化工对于我过猛于嗯结构的优化有着重要的作用,一定程度上缓解了我过能源短缺的现状。
煤的转化方式有很多,其中煤气化会产生大量的硫化氢、氢氰酸等有害物质,还会给生态环境带来巨大的污染,因此,必须严格做好硫回收工作。
结合煤化工项目开展的具体情况较少硫化物的产生,并且通过合理收集硫化氢,将收集到的硫化氢转化为硫单质,然后对其进行再利用。
关键词:煤化工;硫回收;工艺技术1硫回收工艺简介1.1湿法工艺硫回收的方式有很多,其中湿法工艺是常用的方式之一。
湿法硫回收主要是在脱硫过程中,通过碱性吸收溶剂将硫化氢等气体进行收集,在化学反应的作用下生成硫化物以及氢硫化物,最后在催化剂的作用下氧化成硫磺。
这一过程中使用的催化剂是可以多次重复利用的,可以节约大部分反应成本。
催化剂的种类有很多,不同的工艺流程使用的催化剂有所不同,需要根据实际情况进行选择,湿法硫回收常用的催化剂有氧化铁、硫代神、铁氰化物等。
湿法硫回收工艺中使用的碱液多位碳酸钠溶液或者氨水。
主要流程是采用以钒基氧化剂为主的改良ADA法(蒽醌二磺酸钠法)和栲胶法;以铁基氧化剂为主的Sulferox法(萨弗洛克斯)和LO-Cat(洛凯特)法。
通过对比发现,湿法硫回收的效率相对较低,并且工艺的自动化实现难度比较大。
反应的过程中需要大量的劳动力。
此外,湿法硫回收工艺使用的催化剂大多对生态环境有一定的污染,不利于生态环境的持续发展。
再加上该工艺流程收集到的硫单质纯度比较低,导致该工艺的应用越来越少。
1.2干法工艺相比于湿法硫回收工艺,干法硫回收是直接将尾气直接通入到相应的反应其中,并且对反应器中的催化剂进行合理的选择。
在催化剂的作用下,硫化氢气体会发生一系列的反应从而产生硫单质。
煤化工装置中硫回收工艺的应用传统煤化工企业处理酸性尾气,常用直接燃烧法,这种方法虽然简单方便、成本较低,但处理过程中容易腐蚀锅炉,增加维护成本,同时直接将气体排放至大气中,也容易造成环境污染和生态破坏,与可持续发展原则相悖。
基于环保要求,越来越多的化工企业开始采用净化工艺技术。
目前来看,净化酸气处理技术主要有斯科特技术、超级克劳斯、富氧克劳斯和生物脱硫等。
下文以富氧克劳斯为主,对与此相关的硫回收工艺应用内容进行具体分析。
一、煤化工装置含硫尾气排放现状煤化工装置在生产过程中不可避免的要将尾气排入大气,特别是由于高硫原料煤的使用,使得大量的含硫污染物进入大气,,成为酸雨和大气污染的主要污染源,严重地影响环境,给工农业带来巨大的危害。
,如何消除含硫污染物排放已经成为我国目前环境保护的重大问题。
,近年来,随着国内煤化工装置不断增加且规模日趋大型化,,尾气排放量也大大增加,,同时日趋严格的环保法规对煤化工装置环保指标提出更加苛刻要求,,对不能满足环保要求的新建项目甚至具有一票否决的权力。
煤化工装置采用何种硫回收工艺,如何在保证经济性的情况下满足尾气达标排放,,越来越成为大家关注的一个焦点。
评价硫回收工艺先进性的主要指标就是硫回收率,硫回收率越高,则排放至大气中的含硫污染物越少,越能够达到环保的排放要求。
国际上针对硫回收装置的回收率早已有严格规定,例如:德国要求规模20~50t/d的硫磺回收装置,硫回收率必须大于99.5%,50t/d以上的装置,,硫回收率必须达到99.8%;我国台湾省要求硫回收率高达99.95%;日本要求硫回收率超过99.8%;美国对200t/d以上硫回收装置,要求硫回收率必须达到99.9%。
由此看来,我国也将会出台类似法规,煤化工企业必将面临更加苛刻的排放要求。
二、富氧克劳斯硫回收工艺原理富氧克劳斯硫回收原理是低温甲醇洗单元的酸性气和来自鲁奇尾气处理单元的循环气经酸性气分离器进入富氧克劳斯烧嘴。
浅谈煤化工项目的硫回收及其工艺技术摘要:煤化工行业的快速发展,也带来了污染危害等问题,因此需要要将煤炭资源开发和环境保护、有害物消除和新能源开发等方面做到有效整合。
基于此,本文阐述了煤化工项目的硫回收要求,对煤化工项目中的主要硫回收特征以及常用的硫回收工艺技术进行了探讨分析。
关键词:煤化工项目;硫回收;要求;特征;工艺技术近年来,煤化工企业得到快速发展,同时也使得环境污染日益严重。
当前很多中小型煤化工企业处理硫尾气通常采用直接燃烧和固体吸收等方法,既会对锅炉造成腐蚀,操作费用高,又不能满足环保要求。
因此需要合理运用硫回收工艺技术,从而有效避免资源浪费和控制环境污染。
一、煤化工项目的硫回收要求1、环保要求。
煤化工项目的硫回收工艺优化目的是为有效控制和降低大气中硫物质的排放含量,以满足人们生产生活需要的同时有效保护自然生态环境和人们的身体健康。
因此煤化工企业在选择硫回收工艺时,必须要满足新时期国家对新建硫黄生产装置和企业的排放要求《大气污染物综合排放标准》,使其不断适应未来绿色可持续发展的目标,最终促进煤化工企业的持续发展。
2、工艺技术可靠要求。
一般煤化工企业的酸气主要为硫化氢,其浓度在20%~30%,单一使用空气无法保证其平稳燃烧,因此,需要针对煤化工企业实际发展情况合理选择具有较高稳定性、可操作性和安全性的硫回收工艺,使其能够适应低酸性气浓度以及具有高弹性范围,能够处理复杂气体的硫回收工艺,并且工艺故障保护连锁应该贴合实际,以确保装置的合理使用,降低操作风险性,如富氧燃烧系统、甲醇预处理系统等。
3、成本低要求。
满足国家环保要求以及确保其工艺技术可靠后,需要考虑硫回收工艺的经济投入成本,尽量降低装置的投资和操作使用维修费用,以最大限度提高煤化工企业的经济效益。
同时如果主装置没有醇胺吸收单元则要尽量避免引入新的溶剂吸收系统,以提高硫回收效率。
二、煤化工项目中的主要硫回收特征1、回收后产生的是酸性气体,浓度比较低与不稳定特征。
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。