工艺方法——焦炉煤气脱硫技术
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工艺方法——焦炉烟气脱硫脱硝工艺工艺简介由备煤车间来的洗精煤,由运煤通廊运入煤塔,由煤塔漏嘴经装煤车按序装入炭化室,在950-1050度的温度下高温干馏成焦炭。
焦炉加热用回炉煤气由外管送至焦炉各燃烧室,在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧,燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道,在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道,最后从烟囱排出。
焦炉因其生产工艺的特殊性,烟囱排放的热烟气中含二氧化硫、氮氧化物、粉尘,氮氧化物含量较高,烟气需进行脱硫脱硝除尘处理后方可满足排放要求。
烟气中NOx主要是在煤气高温燃烧条件下产生的,焦炉煤气含50%以上的氢气,燃烧速度快,火焰温度高达1700-1900度,煤气中氮气与氧气在1300度左右会发生激烈的氧化反应,生成NOx。
1、脱硫技术烟气中的SO2是弱酸性物质,与适当的碱性物质反应可脱除烟气中SO2。
按照吸收剂的形态,目前脱硫工艺一般可分为干法(半干法)和湿法。
干法脱硫:主要是采用粉末状脱硫剂和催化脱硫剂,干法脱硫的优势是不产生废水;半干法脱硫:主要是采用碳酸钠或石灰溶液作为脱硫剂,优势是不产生废水,但会产生大量固废脱硫渣,不太容易处理;湿法脱硫:主要采用是氨法脱硫,氨法脱硫的主要问题是产生氨逃逸,且容易产生烟气溶胶和烟气拖尾现象。
干法(半干法)脱硫工艺特点:在干法和半干法烟道气脱硫系统中,固体碱性吸收剂被喷入烟道气流中,或通过让烟气穿过碱性吸收剂床的方式使其与烟道气相接触。
无论哪种情况,烟气中的SO2都是与固体碱性物质反应,生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐。
为了使这种反应能够进行,固体碱性物质必须是十分疏松或相当细碎。
在半干法烟道气脱硫系统中,水被加入到烟道气中,以在碱性物质颗粒物表面形成一层液膜,SO2溶入液膜,加速了与固体碱性物质的反应。
干法脱硫技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散等优点,但存在脱硫效率低、脱硫剂利用率低、反应速度较慢、设备庞大、反应后烟气含尘量大需要增加除尘装置等问题。
焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程焦炉烟气是一种含有大量二氧化硫和氮氧化物的废气,对环境和人体健康都会造成严重影响。
为了减少这些有害气体的排放,需要对焦炉烟气进行脱硫脱硝处理。
下面介绍一种常见的焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程。
一、脱硫工艺脱硫是指将焦炉烟气中的二氧化硫转化为硫酸气体或颗粒物并进行回收的过程。
目前常用的脱硫工艺有湿法和干法两种。
1.湿法脱硫工艺湿法脱硫是指通过与气体接触的液体中的化学试剂来吸收二氧化硫,然后将吸收的二氧化硫转化为硫酸。
常用的化学试剂有石灰石、石膏、氢氧化钠等。
湿法脱硫工艺流程如下:(1)废气先通过预处理系统进行加热和除尘,以便后续的工艺操作。
(2)将加热后的废气引入吸收塔,在吸收塔中与喷淋的化学试剂进行接触和反应,吸收二氧化硫。
(3)将吸收后的废气经过除雾器,去除湿气和颗粒物,得到含有硫酸的气体。
(4)最后,将含有硫酸的气体进行净化和回收,同时将剩余的废液进行处理和排放。
2.干法脱硫工艺干法脱硫是指利用固体吸收剂吸收二氧化硫,然后将吸附的硫化合物进行回收或转化为稳定的物质。
常用的固体吸收剂有活性炭、氧化铁、氧化钙等。
干法脱硫工艺流程如下:(1)废气经过预处理系统后,与喷雾的固体吸收剂进行接触和反应,吸附二氧化硫。
(2)将吸附后的固体吸收剂进行回收或转化为稳定的物质,如通过加热脱附二氧化硫。
(3)最后,将剩余的固体吸收剂进行处理和排放。
二、脱硝工艺脱硝是指将焦炉烟气中的氮氧化物转化为氮气和水的过程。
目前常用的脱硝工艺有选择性催化还原法和非选择性催化还原法两种。
1.选择性催化还原法选择性催化还原法是指将氧化剂加入焦炉烟气中,将氮氧化物转化为氮气和水。
常用的氧化剂有氨气和尿素等。
选择性催化还原法脱硝工艺流程如下:(1)预处理系统将废气进行加热和除尘。
(2)在催化剂层中,将氨气或尿素加入焦炉烟气中,氮氧化物和氨气或尿素在催化剂的作用下发生反应,生成氮气和水。
(3)最后,将剩余的氨气或尿素进行处理和回收利用。
焦炉煤气DDS脱硫技术二零一八焦炉煤气DDS脱硫技术1、DDS脱硫技术简介1.1 概述DDS脱硫技术是“铁-碱溶液催化法煤气脱硫技术”的简称,是一种全新的湿法生物化学脱硫技术,用含DDS脱硫催化剂和亲硫耗氧性耐热耐碱菌及有关辅助材料的碱性溶液吸收煤气中的无机硫、有机硫、HCN和极少量的CO2,进行脱硫。
其脱硫原理和概念与传统的湿法脱硫技术有所不同。
1.2 DDS脱硫反应原理DDS脱硫剂是模仿人体正常血红蛋白的载氧性能研制出来的脱硫催化剂,它是含有铁的有机络合物的多聚合物。
DDS催化剂既能脱除无机硫又能脱除少量有机硫。
同时在吸收过程中会产生一些不溶性铁盐沉淀,好氧菌在DDS络合铁配体的协助下可以将这些不溶性铁盐瓦解,使之以活性铁离子的形式返回溶液中,保证溶液中各种形态铁离子的稳定存在。
DDS脱硫液在酚类物质与铁离子的共同催化下,用空气氧化再生,副产硫膏,再生DDS脱硫液循环使用。
其反应过程可归纳为:吸收反应、再生反应、生物降解反应。
1)吸收反应可以简单归结如下为五类反应:(1) H2S、CO2与碱及铁离子的反应。
(2) CS2、COS的水解反应。
(3) R-SH、 SH 与铁离子的反应。
(4) SO2与H2S的氧化还原反应。
(5) 少量铁离子在碱性溶液中的降解反应。
2)再生反应可以简单归结为如下三类反应:(1) NaHCO3与Na2CO3的转换过程(2) Fe3+氧化溶液中的S2-及HS-离子自身被还原为Fe2+,Fe2+再被空气中的氧及醌类物质氧化为Fe3+的反应。
(3) 醌氧化溶液中的S2-、HS-及Fe2+离子自身被还原为酚,酚再被氧化为醌的酚醌转换的过程。
3)生物降解过程的降解反应可以简单归结为如下三类反应:(1) 细菌与不溶性铁盐[Fe(OH)2、FeCO3、FeO、FeS]结合并返回到溶液中。
(2) 在DDS配体作用下瓦解不溶性铁,重新结合为DDS铁的形式。
(3) 载氧菌氧化溶液中的S2-及HS-离子。
焦化脱硫工艺流程
焦化脱硫是一种利用化学反应将焦炉煤气中的二氧化硫去除的工艺。
该工艺能够有效减少二氧化硫的排放量,降低大气污染。
下面将介绍焦化脱硫的工艺流程。
焦化脱硫的工艺流程主要包括抽气、除尘、脱硫、再尘、废气处理等步骤。
首先,通过抽气系统将焦炉煤气抽入脱硫设备。
抽气系统负责将煤气从焦炉中抽出,并将其送至脱硫设备中进行处理。
在除尘阶段,煤气中的粉尘通过除尘设备进行去除。
除尘设备能够有效捕捉煤气中的颗粒物,使排放气体达到排放标准。
然后,对脱硫设备进行处理。
脱硫设备主要采用湿法脱硫技术,利用石灰乳或碱液对煤气中的二氧化硫进行吸收和反应。
石灰乳可以与二氧化硫发生化学反应生成硫酸钙,从而除去煤气中的二氧化硫。
此反应过程需要注意控制温度和乳液浓度以提高反应效率。
随后,对已经脱硫的煤气进行再尘处理。
再尘设备一般采用静电除尘、布袋除尘等技术,对煤气中的残留颗粒物进行进一步的去除。
这一步骤可以保证排放煤气的粉尘浓度符合国家排放标准。
最后,对废气进行处理。
废气处理设备一般采用燃烧、吸收等技术,将产生的废气中的有害物质进行清除或转化。
这一步骤
能够有效降低排放废气对环境的污染。
综上所述,焦化脱硫工艺流程是一个通过化学反应将焦炉煤气中的二氧化硫去除的过程。
通过抽气、除尘、脱硫、再尘和废气处理等步骤,可以使焦炉煤气的排放达到国家标准,减少大气污染的程度。
该工艺流程具有高效、经济、环保等优点,被广泛应用于焦化行业中。
焦炉煤气精脱硫工艺分析一、工艺原理:焦炉煤气中的H2S主要通过煤气中的Fegl肟羧酸盐、CaS等吸收剂进行吸收。
Fegl肟羧酸盐是一种高效的硫化物吸收剂,可在较低的温度下将煤气中的H2S和COS吸收。
而CaS则可以将煤气中的剩余H2S去除。
二、工艺流程:1.气体预处理:首先对焦炉煤气进行预处理,去除其中的悬浮颗粒物和水分,以净化煤气。
2.前骤吸收:采用Fegl肟羧酸盐作为吸收剂,通过吸收剂床将煤气中的H2S、COS等硫化物吸收。
床层中的吸收剂会与煤气中的硫化氢进行反应,生成硫化铁,并将其捕集。
3.普鲁士蓝阳极液循环:将废液中的硫化铁氧化为硫酸铁,通过循环泵送到反应床顶部,实现循环利用。
4.精脱硫:采用CaS作为吸收剂,通过床层吸收煤气中剩余的硫化氢,并将其转化为CaS。
此过程需要保持一定的温度和压力,以促使吸收反应的进行。
5.再复焦炉:将经过精脱硫的煤气送入焦炉进行再加热,以提高炉内温度。
三、工艺特点:1.高效: 采用Fegl肟羧酸盐和CaS作为吸收剂,可以高效地吸收煤气中的硫化物,使硫化氢的去除率达到90%以上,保证煤气的质量。
2.安全:精脱硫过程中对温度和压力的要求较高,可以有效地防止硫化氢的泄漏,保证了生产环境的安全。
3.循环利用:工艺中的废液通过循环泵送到反应床顶部,实现了废液中的硫化铁的循环利用,减少了废液的排放,具有较好的环保效益。
总结起来,焦炉煤气精脱硫工艺通过床层吸收剂的反应,有效地去除焦炉煤气中的硫化氢等硫化物,以保证煤气的质量达到环保要求。
该工艺具有高效、安全、循环利用等特点,在焦化行业得到广泛应用。
焦炉煤气干法脱硫工艺流程原理焦炉煤气干法脱硫工艺流程主要包括颗粒物分离、吸附剂喷淋、干法脱硫等步骤。
The process of dry desulfurization of coke oven gas mainly includes particle separation, adsorbent spraying, and dry desulfurization.在颗粒物分离阶段,通过除尘设备将颗粒物从煤气中分离出来,保证后续脱硫设备的正常运行。
In the particle separation stage, the dust particles are separated from the gas through the dust removal equipment to ensure the normal operation of the subsequent desulfurization equipment.吸附剂喷淋阶段,将吸附剂溶液喷洒到煤气中,吸附和固定二氧化硫,使之成为可被分离的固体。
In the adsorbent spraying stage, the adsorbent solution is sprayed into the gas to adsorb and fix the sulfur dioxide, making it a separable solid.干法脱硫阶段采用干法吸收剂直接与煤气接触,通过化学反应将二氧化硫转化为石膏颗粒,实现脱硫目的。
In the dry desulfurization stage, dry absorbent is directly contacted with the gas to chemically react and convert sulfur dioxide into gypsum particles, achieving the purpose of desulfurization.整个工艺流程实现了颗粒物的分离收集、硫化物的固定和脱除,达到了净化煤气的目的。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析焦炉煤气脱硫工艺中常用的方法有吸收法、催化氧化法和膜法等。
其中,吸收法是一种较常用的脱硫技术,其主要原理是通过将煤气经过吸收液(如碱液或氨液)进行接触,使H2S被吸收并转化为硫化物,从而达到脱硫的目的。
催化氧化法则是利用催化剂将H2S氧化为硫,达到脱硫的效果。
膜法则是通过膜的选择性透过性,将H2S从煤气中分离出来,实现脱硫。
吸收法中较为常用的是碱液吸收法。
碱液吸收法的优点是操作简单、脱硫效果较好,但对于含有高浓度的H2S的煤气来说,在吸收液中可能会生成大量的硫化物,导致液氨浴中硫化物过多,降低硫吸收效果。
为解决这一问题,可以通过加入硝酸铁和硝酸铝等添加剂,改善液氨浴的性质,提高脱硫效果。
催化氧化法主要是通过催化剂(如氧化铁、氧化锌等)将H2S氧化为硫,其中反应产物为SO2、在焦炉煤气中,SO2含量较高,通过反应器中催化剂的作用,可以将H2S和SO2相互转化,使SO2被还原为硫,并回收利用。
这种方法适用于H2S含量较高的煤气,可以有效地将H2S转化为有价值的硫。
膜法则是利用特定的膜材料,通过选择性透过性将煤气中的H2S分离出来。
膜法具有操作简单、能耗低、脱硫效果好等优点,但因为膜材料对不同的气体有不同的透过性,所以需要选择合适的膜材料来实现脱硫。
在焦炉煤气脱硫的基础上,硫回收技术可以有效地利用焦炉煤气中的硫资源。
目前常用的硫回收技术有硫磺回收、硫纵向深度利用和硫脱硫液回收等。
硫磺回收是将焦化炉煤气中的SO2和氢气反应生成硫磺,然后收集硫磺进行回收利用。
硫纵向深度利用是将硫经过高温和高压加工,制成硫酸、硫酸铵和硫化铵等化工产品。
硫脱硫液回收则是利用含氢气的溶液将气中的硫含量吸收,生成硫酸铵和硫化铵等化学品。
综上所述,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析主要包括吸收法、催化氧化法和膜法等不同的脱硫工艺。
根据不同的情况,可以选择适合的工艺来降低煤气中的硫含量,并对焦炉煤气中的硫进行回收利用,以实现资源的可持续利用。
焦炉煤气脱硫技术路线、现状及五种工艺对比焦炉煤气中的硫化物是一种有害物质,若不对其进行脱除,不仅会腐蚀生产设备,而且会带来环境污染,因此焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。
本文对目前国内应用较多的焦炉煤气脱硫技术方案进行介绍,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等。
通过对这些脱硫工艺在脱硫效果、碱源、成本等方面进行比较,发现PDS法和HPF法因其脱硫效率高、不需要外加碱源、生产流程简洁,被大多数企业所青睐,综合效益最佳。
引言煤在炼焦生产时一般72%~78%转化为焦炭,22%~28%转化为荒煤气,干煤中含有质量分数为0.5%~1.2%的硫,其中有20%~30%的硫转到荒煤气中,形成有机和无机硫化物。
而焦炉煤气中,硫化氢的含硫量占总含硫量的90%以上。
焦炉煤气中的硫化氢是一种有害物质,它会对化学产品回收设备和煤气输送管道产生腐蚀。
硫化氢含量高的焦炉煤气用于炼钢,会导致钢的质量下降; 用于合成氨生产,会导致催化剂中毒失效和管道设备等腐蚀;用于工业和民用燃料,其燃烧所排放废气中的硫化物会污染环境,对人体健康造成危害。
因此,焦炉煤气不论是用作工业原料还是城市燃气都需要对其进行脱硫净化。
煤气脱硫不仅可以改善煤气质量,减轻设备腐蚀,还可以提高经济效益。
本文对目前企业中常用的焦炉煤气脱硫方法进行分类介绍,主要对常用的一些湿式氧化脱硫法,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等进行分析对比,说明各种工艺的优缺点。
1 焦炉煤气脱硫方法焦炉煤气脱硫工艺发展至今已经有50余种。
虽然工艺数量众多,但是根据反应的接触条件以及催化剂的种类的不同,总体上可以分为两大类: 一类是干法脱硫; 另一类是湿法脱硫。
1.1 干法脱硫干法脱硫是利用固体吸附剂,例如活性炭、氢氧化铁等脱除煤气中的硫化氢,使煤气中硫化氢的含量达到1~2mg/m3。
该工艺在脱硫反应中无液体存在,脱硫环境完全干燥。
一般适用于量不大的煤气脱硫或者精度要求较高的焦炉煤气二次脱硫( 即为在一次脱硫的基础上根据煤气的使用需要来进行第二次精脱硫)。
焦炉煤气干法脱硫工艺引言:焦炉煤气干法脱硫工艺是一种常用的脱硫方法,通过使用适当的吸收剂将焦炉煤气中的硫化氢等硫化物去除,以提高煤气的洁净度和环境友好性。
本文将介绍焦炉煤气干法脱硫工艺的原理、工艺流程和关键技术。
一、原理:焦炉煤气中的硫化氢是一种有毒有害气体,其会对环境和人体健康造成严重危害。
干法脱硫工艺利用吸收剂吸附硫化氢,达到脱硫的目的。
常用的吸收剂有氧化锌、活性炭等。
二、工艺流程:焦炉煤气干法脱硫工艺一般包括吸收剂喷射系统、脱硫吸附系统和再生系统三个部分。
1. 吸收剂喷射系统:焦炉煤气进入脱硫设备前,通过喷嘴将氧化锌或活性炭等吸收剂喷射到煤气中。
吸收剂与硫化氢发生化学反应,形成硫化锌或被吸附在活性炭上,使煤气中的硫化氢被去除。
2. 脱硫吸附系统:脱硫吸附系统是焦炉煤气干法脱硫的核心部分。
在吸附器中,煤气与吸收剂接触,硫化氢被吸附剂吸附,从而减少了煤气中的硫化氢含量。
吸附剂饱和后,需要进行再生。
3. 再生系统:吸附剂饱和后,需要进行再生。
再生系统通过加热吸附剂,使其释放吸附的硫化氢,再生后的吸收剂可以继续用于脱硫过程。
再生后的焦炉煤气中硫化氢含量降低,达到环保要求。
三、关键技术:焦炉煤气干法脱硫工艺中的关键技术主要包括吸收剂的选择、喷射系统的设计和脱硫吸附系统的操作控制。
1. 吸收剂的选择:吸收剂的选择应根据焦炉煤气的特性和脱硫要求来确定。
常用的吸收剂有氧化锌、活性炭等。
氧化锌具有较高的脱硫效率,但易受水分影响;活性炭具有较好的抗水性和吸附性能,但需要定期更换。
2. 喷射系统的设计:喷射系统的设计应考虑煤气流量、压力和温度等参数,以保证吸收剂充分喷洒在煤气中,提高脱硫效果。
喷嘴的选择和布置也是设计中的重要考虑因素。
3. 脱硫吸附系统的操作控制:脱硫吸附系统的操作控制需要根据吸附剂的饱和度和脱硫效果来进行调整。
定期检测吸附剂的饱和度,并根据检测结果进行再生操作,以保证脱硫效果和吸附剂的利用率。
焦炉煤气脱硫制酸技术1、技术原理:焦炉煤气脱硫制酸技术分两部分: 一部分是脱除焦炉煤气中H2S气体, 其关键技术是采取单乙醇胺溶液(MEA)喷洒焦炉煤气, 将焦炉煤气中所含H2S气体脱除出来, 而吸收了H2S气体单乙醇胺溶液再经过加热分解, 将单乙醇胺溶液中H2S气体解析出来, 解析出H2S气体单乙醇胺溶液再去吸收煤气中H2S气体, 循环利用。
另一部分是将脱除出H2S气体转化为98%浓硫酸。
由脱硫来H2S气体经过燃烧后生成SO2, SO2气体经过装有专用催化剂反应器转化为SO3气体, 再与水蒸汽接触, 冷却后生成浓度为98%浓硫酸。
使用该工艺可将焦炉煤气中H2S脱除到50mg/m3以下, 整个过程中产生废液为小于130Kg/h, 而利用制酸技术直接生产出浓硫酸, 抛弃了传统生产硫磺生产工艺, 既降低了环境污染, 又增加了经济效益。
所以脱硫制酸工艺是一套最大发挥经济效益环境保护项目, 在焦炉煤气脱硫工艺中应大力推广。
2、工艺步骤3、 关键设备脱硫部分: 吸收塔、 解析塔、 换热器制酸部分: 燃烧室、 SO 2反应器、 WSA 冷凝器 4、 关键技术经济指标MEA 脱硫技术可将煤气中H2S 含量脱除到小于50 mg/m3,不用再增加深脱硫装置, 就可使焦炉煤气达成冶炼不锈钢要求标准, 可节省工艺配置资金, 制酸工艺直接生成98%H 2SO 4, 不用生产硫磺产生二次污染, 且浓H 2SO 4可在焦化硫铵项目使用。
5、 投资分析本项目为根本环境保护项目, 经济效益不是很大, 但环境保护效益巨大, 项目投资估算以下:脱硫工艺 制酸工艺6、技术应用情况MEA脱硫技术最初是乌克兰国家焦化耐火设计院研究发明, 最早使用在前苏联, 中国最早使用是宝钢二期脱硫工程, 多年使用表明: 该工艺脱硫效率高, 产生二次废液少, 且技术成熟, 环境保护效果好。
制酸技术是丹麦托普索企业专利技术, 在欧洲使用较多, 但近几年来中国石化行业相继引进投产使用, 如株州石化、柳州化肥厂、上海焦化厂、南京石化等已投产使用。
焦炉煤气的净化工艺流程
《焦炉煤气的净化工艺流程》
焦炉煤气是在焦炉生产焦炭的过程中产生的一种含有一定量有害气体的气态燃料。
为了保护环境和人体健康,需要对焦炉煤气进行净化处理。
下面将介绍焦炉煤气的净化工艺流程。
1. 粉尘去除
焦炉煤气中含有大量的颗粒物,需要通过粉尘去除设备进行处理。
常用的粉尘去除设备包括旋转除尘器、离心除尘器和滤袋除尘器。
这些设备能够有效地去除焦炉煤气中的粉尘,提高气体的纯度和透明度。
2. 硫化氢去除
焦炉煤气中通常含有硫化氢,这是一种具有刺激性气味和对人体有害的气体。
为了去除焦炉煤气中的硫化氢,可以使用洗涤塔或吸收塔进行气液反应,将硫化氢转化为硫酸盐或硫。
同时,还可以通过添加一定量的氧气对焦炉煤气进行氧化处理,将硫化氢氧化为二氧化硫,然后再进行洗涤除去。
3. 氨和氰化氢去除
在焦炉煤气中还可能含有氨和氰化氢等有毒气体,需要进行去除处理。
通常使用氨和氰化氢去除塔进行吸收处理,通过化学吸收剂或酸碱中和的方式将氨和氰化氢去除,保证焦炉煤气的安全排放。
4. 脱硫
脱硫是焦炉煤气净化工艺中最重要的一环。
可以使用石灰石或者氨法进行干法脱硫,也可以采用氧化剂或者还原剂进行湿法脱硫。
脱硫工艺可以有效地降低焦炉煤气中的二氧化硫含量,提高煤气的环保性能。
以上就是焦炉煤气的净化工艺流程。
通过这些净化处理,焦炉煤气可以达到环保排放标准,减少对环境的污染,保护公共健康。
焦炉煤气脱硫制酸技术1、技术原理:焦炉煤气脱硫制酸技术分两部分:一部分是脱除焦炉煤气中H2S气体,其核心技术是采用单乙醇胺溶液(MEA)喷洒焦炉煤气,将焦炉煤气中所含的H2S气体脱除出来,而吸收了H2S气体的单乙醇胺溶液再经过加热分解,将单乙醇胺溶液中的H2S气体解析出来,解析出H2S气体的单乙醇胺溶液再去吸收煤气中的H2S气体,循环利用。
另一部分是将脱除出的H2S 气体转化为98%的浓硫酸。
由脱硫来的H2S气体经过燃烧后生成SO2,SO2气体经过装有专用催化剂的反应器转化为SO3气体,再与水蒸汽接触,冷却后生成浓度为98%的浓硫酸。
使用该工艺可将焦炉煤气中的H2S脱除到50mg/m3以下,整个过程中产生的废液为小于130Kg/h,而利用制酸技术直接生产出浓硫酸,抛弃了传统的生产硫磺的生产工艺,既减少了环境污染,又增加了经济效益。
因此脱硫制酸工艺是一套最大发挥经济效益的环保项目,在焦炉煤气脱硫工艺中应大力推广。
2、工艺流程脱硫工艺制酸工艺3、主要设备脱硫部分:吸收塔、解析塔、换热器制酸部分:燃烧室、SO2反应器、WSA冷凝器4、主要技术经济指标MEA脱硫技术可将煤气中H2S含量脱除到小于50 mg/m3,不用再增加深脱硫装置,就可使焦炉煤气达到冶炼不锈钢要求的标准,可节省工艺配置的资金,制酸工艺直接生成98%H2SO4,不用生产硫磺产生二次污染,且浓H2SO4可在焦化硫铵项目使用。
5、投资分析本项目为彻底的环保项目,经济效益不是很大,但环保效益巨大,项目投资估算如下:6、技术应用情况MEA脱硫技术最初是乌克兰国家焦化耐火设计院研究发明,最早使用在前苏联,我国最早使用的是宝钢二期脱硫工程,多年使用表明:该工艺脱硫效率高,产生的二次废液少,且技术成熟,环保效果好。
制酸技术是丹麦托普索公司的专利技术,在欧洲使用较多,但近几年来我国石化行业相继引进投产使用,如株州石化、柳州化肥厂、上海焦化厂、南京石化等已投产使用。
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术工艺简介焦炉煤气是炼焦过程的副产品,是H2、CH4、CO2、CO等气体组成的混合物,焦炉煤气的产率和构成取决于炼焦用煤的质量及炼焦过程操作条件。
焦炉煤气是一种高热值煤气,可作燃料使用,也可用作化工产品的重要原料,如合成氨、甲醇等。
焦炉煤气无论是作燃料,还是作生产原料,使用前需进行净化处理,以脱除煤气中H2S及HCN 等,满足环保和生产要求。
焦炉煤气脱硫工艺可分为干法脱硫工艺和湿法脱硫工艺2大类。
一、干法脱硫工艺干法脱硫工艺是指使用固体脱硫剂,在固定床层中进行H2S的物理或化学吸附、吸收与化学反应。
干法脱硫技术主要包括活性炭系、铁系、锌系、铜系、锰系及钙系等脱硫剂。
干法脱硫效率高,生产成本低,但脱硫剂需要定期更换,劳动强度大,同时失效的脱硫剂需进行处理。
因此,干法脱硫工艺主要用于湿法脱硫后的精脱硫。
二、湿法脱硫工艺湿法脱硫工艺是指利用液体形式的脱硫剂脱除煤气中的H2S和HCN。
按溶液的吸收和再生性质又分为湿式吸收法,包括物理吸收法、化学吸收法和物理-化学吸收法以及湿式氧化法。
湿法脱硫具有焦炉煤气处理量大、脱硫效率高等特点,在国内焦炉煤气脱硫中较为常用。
1、湿式吸收法湿式吸收法是以单乙醇胺、碳酸盐及氨溶液等不同的碱源作吸收液,吸收焦炉煤气中的H2S和HCN,吸收液在一定操作条件下经解吸释放出H2S等酸性气体,借助制酸工艺或克劳斯工艺,将酸性气体转化生成硫酸或硫磺产品。
湿式吸收法包括真空碳酸盐法、氨硫联合洗涤法及单乙醇胺法。
(1)真空碳酸盐法真空碳酸盐法脱硫工艺是—种物理—化学吸收方法,溶液中起吸收作用的是碳酸钠(或碳酸钾)。
焦炉煤气与吸收液逆流进行传质并发生反应,HCN、H2S及CO2被吸收液吸。
吸收了H2S的等酸性气体的溶液循环到再生塔,在一定操作条件下,H2S等酸性气体析出,实现吸收液的再生。
酸性气体经克劳斯法生成硫磺或经Topsoe法生成浓硫酸。
该工艺特点如下:脱硫剂单一,脱硫效率可达99%;产品质量好,硫磺纯度可达99.7%;采用真空解吸,操作温度低,为50-60℃,可有效利用循环氨水余热。
宝钢股份焦化煤气脱硫hpf工艺流程
宝钢股份焦化煤气脱硫HPF工艺流程主要包括以下几个步骤:
1.煤气预处理:将焦炉煤气经过初冷器、电捕焦油器,除去煤气中的焦油、
萘等杂质,以保证后续脱硫过程的顺利进行。
2.煤气冷却与除尘:通过冷却器将煤气温度降低到合适的范围,并通过除尘
器除去煤气中的粉尘,以确保脱硫剂的正常运行和延长使用寿命。
3.煤气脱硫:将经过预处理的煤气引入脱硫塔,与脱硫剂进行接触反应,脱
除煤气中的硫化氢等有害气体。
脱硫剂通常采用活性炭、氧化锌等材料,
通过吸附或化学反应将硫化物固定在脱硫剂上。
4.脱硫剂再生:当脱硫剂饱和后,需要进行再生处理,以恢复其脱硫能力。
再生过程通常采用热再生法,将脱硫剂加热到一定温度,使吸附的硫化物
分解并脱附,从而恢复脱硫剂的活性。
5.尾气处理:经过脱硫后的煤气中仍可能含有少量硫化物和其他有害气体,
需要通过尾气处理装置进一步净化,以达到环保要求。
整个工艺流程需要严格控制操作条件和设备运行状态,确保脱硫效果和环保达标。
同时,还需要定期对脱硫剂进行更换和再生,以保证脱硫过程的连续性和稳定性。
请注意,具体的工艺流程和设备配置可能因不同的生产厂家和工艺要求而有所差异。
以上仅为一般性的描述,如需获取更详细的信息,建议参考宝钢股份焦化煤气脱硫HPF工艺流程的相关技术文档或咨询相关专业技术人员。
1 绪 论1.1概述焦炉煤气粗煤气中硫化物按其化合态可分为两类:无机硫化物,主要是硫化氢(H 2S ),有机硫化物,如二硫化碳(2CS ),硫氧化碳(COS ),硫醇(25C H SH )和噻吩(44C H S )等。
有机硫化物在温度下进行变换时,几乎全部转化为硫化氢。
所以煤气中硫化氢所含的硫约占煤气中硫总量的90%以上,因此,煤气脱硫主要是指脱除煤气中的硫化氢,焦炉煤气中含硫化氢8~15g/m 3,此外还含0.5~1.5g/m 3氰化氢。
硫化氢在常温下是一种带刺鼻臭味的无色气体,其密度为1.539kg/nm 3。
硫化氢及其燃烧产物二氧化硫(2SO )对人体均有毒性,在空气中含有0.1%的硫化氢就能致命。
煤气中硫化氢的存在会严重腐蚀输气管道和设备,如果将煤气用做各种化工原料气,如合成氨原料气时,往往硫化物会使催化剂中毒,增加液态溶剂的黏度,影响产品的质量等。
因此,必须进行煤气的脱硫。
1.2焦炉煤气净化的现状煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA 、改良ADA 和栲胶法颇具代表性。
湿法脱硫可以处理含硫量高的煤气,脱硫剂是便于输送的液体物料,可以再生,且可以回收有价值的元素硫,从而构成一个连续脱硫循环系统。
现在工艺上应用较多的湿法脱硫有氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法(A.D.A 法)及有机胺法。
其中改良蒽醌二磺酸法的脱除效率高,应用更为广泛。
但此法在操作中易发生堵塞,而且药品价格昂贵,近几年来,在改良A.D.A 的基础上开发的栲胶法克服了这两项缺点。
它是以纯碱作为吸收剂,以栲胶为载氧体,以2NaVO 为氧化剂。
基于此,在焦炉煤气脱硫工艺的设计中我采用湿式栲胶法脱硫工艺。
焦炉煤气脱硫工艺技术焦炉煤气脱硫工艺技术是指通过一系列的物理、化学或生物方法,去除焦炉煤气中的硫化氢(H2S)等有害物质,以保护环境和提高煤气利用效率的技术过程。
目前常用的焦炉煤气脱硫工艺有干法脱硫和湿法脱硫两种。
干法脱硫是指通过吸附剂吸附H2S等硫化物,然后进行再生处理,脱除硫化物而实现脱硫的过程。
常用的吸附剂有氧化铁、铁磁性煤气净化剂和锰增强剂。
在焦炉煤气脱硫的工艺中,需要优化吸附剂的选择和技术参数,以提高脱硫效率和经济性。
湿法脱硫是将焦炉煤气先与一定流量的洗涤液接触,使H2S等硫化物溶解到液体中,然后通过氧化、沉淀、吸附等方法将硫化物转化为硫酸根离子或其他形式,最后得到脱硫后的煤气。
湿法脱硫常用的洗涤液有氨碱溶液、碱性液体和氧化剂溶液等。
湿法脱硫技术具有脱硫彻底、操作简便等优点,但是存在液体回收、处理和废水排放等问题。
在实际应用中,干法脱硫常用于小型焦炉,工艺简单、成本较低,但不能完全脱除H2S;湿法脱硫则适用于大型焦炉,能有效去除H2S,但其液相处理和废水处理是一个挑战。
近年来,为了提高焦炉煤气脱硫效率和降低环境污染,一些新兴的煤气脱硫技术被广泛关注和研究。
比如,生物脱硫技术是利用硫氧化细菌、硫还原细菌等微生物对焦炉煤气中的硫化氢进行吸附、处理和转化的一种脱硫方法。
生物脱硫技术具有脱硫效率高、废水低、处理成本低等优点,但需要解决微生物耐受性、稳定性和生长条件等问题。
除了上述的脱硫技术外,目前还有很多新的煤气脱硫工艺正在不断涌现,如气体膜分离技术、超声波脱硫技术等。
这些新技术通过提高脱硫效率、降低能耗和废物产生,为未来焦炉煤气脱硫提供了更好的选择。
总之,焦炉煤气的脱硫工艺技术对于环境保护和碳资源利用具有重要意义。
通过不断创新和研发,我们将能够开发出更加高效、环保和经济的焦炉煤气脱硫技术,为可持续发展做出更大的贡献。
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术工艺简介
焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。
一、干法脱硫技术
干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。
干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。
常用脱硫剂有铁系和锌系,氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料,适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。
常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除H2S,其反应包括脱硫反应与再生反应。
干法脱硫工艺多采用固定床原理,工艺简单,净化率高,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但由于气固吸附反应速度较慢,工艺运行所需设备一般比较庞大,而且脱硫剂不易再生,运行费用增高,劳动强度大,不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。
二、焦炉煤气湿法脱硫技术
湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。
常用的方法有氨水法、VASC法、单乙醇胺法、砷碱法、改良ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF法以及一些新兴的工艺方法等。
(1)氨水法(AS法)
氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨,在脱硫塔顶喷洒氨水溶液
(利用洗氨溶液)吸收煤气中H2S,富含H2S和NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。
在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是:H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。
AS循环脱硫工艺为粗脱硫,操作费用低,脱硫效率在90%以上,脱硫后煤气中的H2S在200-500mg·m-3。
(2)VASC法
VASC法脱硫过程是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,碱液一般主要是Na2CO3或K2CO3溶液。
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,由顶部进入再生塔再生,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。
(3)改良ADA法(亦称蒽醌二磺酸钠法)
ADA法是以蒽醌二磺酸钠(ADA)为催化剂,以稀碳酸钠溶液为吸收剂的脱硫、脱氰方法。
在ADA法溶液中添加适量的偏硅酸钠(NaVO3)、酒石酸钾钠(NaKC4H4O6)和FeCl3作为吸收液进行脱硫、脱氰,称改良ADA法。
这种方法的反应原理比较复杂,分为几个阶段进行,在脱硫塔内稀碱液吸收硫化氢生成硫氢化物,硫氢化物被偏钒酸钠迅速氧化成硫。
而偏钒酸钠被还原成焦钒酸钠,还原性的焦钒酸钠与氧化态的ADA反应,生成还原态的ADA,而焦钒酸钠则被ADA 氧化,再生成偏钒酸钠盐,还原态ADA被空气中的氧氧化成氧化态的ADA,恢复了ADA的氧化性能。
(4)单乙醇胺法(索尔菲班法)
此流程脱硫是使用弱碱性的单乙醇氨(简称MEA)水溶液直接吸收煤气中的H2S和HCN,属于湿式吸收法。
索尔菲班法脱硫产品为含H2S和HCN的酸性气体,它可以经克劳斯炉生产元素硫,也可以用接触法生产硫酸。
净化后煤气指标为H2S≤0.2g·m-3,NH3≤0.1g·m-3。
(5)HPF法
HPF法脱硫是国内自行开发的以煤气中的氨为碱源,以HPF为复合催化剂,最终H2S转化为单体硫得以除去的脱硫工艺,HPF较其它催化剂相比具有较高的活性和较好的流动性。
脱硫塔中煤气与碱溶液充分接触,其中的硫化氢、氰化氢与溶液发生化学反应。
这个化学反应相当复杂,该反应的反应原理是:
吸收:H2S+NH4OH→NH4HS+H2O
NH4HS+NH4OH→(NH4)2S+H2O
NH4HS+NH4OH+S X-1→(NH4)2S X+H2O
HCN+NH4OH→NH4CN+H2O
再生氧化:(NH4)2S X+O2→S X+2NH3H2O
脱硫液在吸收了煤气中H2S后,在复合催化剂HPF作用下氧化再生。
(6)TH法(萘醌二磺酸法)
该法以煤气中的氨作碱源,以1,4-萘醌二磺酸钠为催化剂,氧化法脱硫脱氰工艺,在吸收塔中用含氨的循环脱硫液吸收煤气中的H2S 和HCN,在再生塔中用空气再生,废液在高温、高压的湿式氧化塔中
处理,将废液中的(NH4)2S2O3及NH4CNS转化为硫铵和硫酸。
该法的突出优点是高效处理废液,并将废液中的(NH4)2S2O3和NH4CNS 转化成硫和硫酸,增加硫铵的产量,减少硫酸消耗。
但此种方法设备的造价高,成为TH法脱硫脱氰工艺推广的最大难点。
三、影响脱硫反应效率的因素
(1)合适的温度、喷洒量和一定的浓度
为使整个生产正常运行,反应进行更完全,提高脱硫的效率,必须对脱硫过程进行工艺指标的控制。
不论哪种脱硫工艺,都需要控制好预冷塔后煤气的温度,温度高低直接影响脱硫效率。
煤气温度过高,使脱硫液温度相应提高,液面上气相中氨的分压增大,进入预冷塔的氨气及煤气中自带氨很难被脱硫液吸收,致使脱硫液氨含量偏低,脱硫效率下降,而且会使反应中副盐的含量增加,但是温度过低易造成预冷塔结萘堵塞,影响再生效果及系统正常运行,因此在生产中应将预冷塔后煤气温度和脱硫液温度控制在一定合理的范围。
一般来说提高吸收液浓度会提高反应的吸收效率,溶液的喷洒量大能减少悬浮硫在填料、分布板等的沉积,是防止塔堵的一种有效措施,但喷洒量过大会使气体夹带液体,也增加动力消耗,所以要有合适的喷洒量,此外还要有合适pH、气液比,对于以煤气中氨为碱源的煤气脱硫工艺来说煤气中氨含量的高低将直接影响脱硫的吸收效率,提高NH3与H2S的比值将会提高反应的吸收效率。
(2)降低杂质的含量
除了增加反应物的浓度来提高反应速度和效率外,另外就是降低
煤气中的杂质含量。
煤气中的杂质会与反应液发生一定化学反应,从而影响溶液质量和脱硫的效果,如焦炉煤气中的焦油在碱性溶液中会发生皂化反应,使溶液发泡变质影响H2S吸收及脱硫液再生。
所以煤气经电捕焦油器除去焦油后焦油雾含量要控制在50mg·m-3以下。
(3)增加反应的接触面积和传质效果
煤气与反应液在脱硫塔内反应的完全程度还取决与反应物之间的接触面积即填料比表面积和气液分布情况。
在一些钢厂脱硫装置中选用的轻瓷填料XA-1,具有比表面积大,持液量大等特点,取得了良好的效果。
气液再分布器是脱硫塔传质的重要部件,对于大型填料塔,在保证良好的液体初始分布外,要求填料高度一般不超过6m,每段之间必须设置气液再分布器,其目的是为了保证较好的气液分布和避免填料塔的壁流效应,同时保证较小的煤气阻力。
此外脱硫催化剂的选择至关重要,好的催化剂既可保证脱硫效果,同时脱硫废液产生量也小,脱硫液中催化剂浓度高低将直接影响催化反应速度,从而影响脱硫效率。