栲胶法和NHD法脱硫的应用比较
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不论是煤制煤气、炼焦副产的焦炉煤气、炼厂气还是天然气,通常总含有数量不同的无机硫和有机硫化物。
其含量和形态则取决于所用的煤种和不同产地的油、气。
就中国的情况,以煤焦为原料制的水煤气和半水煤气中,H2S含量一般为1~2g/Nm3,少数的可高达5~10g/Nm3。
其中有机硫化物占10%左右,其形态以COS 为主。
还有少量的CS2及其它有机硫化物。
焦炉煤气中H2S含量比较高,一般为8~15g/Nm3。
有机硫含量为0.5~0.8g/Nm3,其形态有COS、硫醇、硫醚以及难以脱除的噻吩等。
焦炉煤气中除含有硫化物外,还含有氰化氢以及氨和矸性氮化物。
这将给后续的净化工艺过程造成技术上的困难。
煤气、炼厂气和天然气中硫化物和氰化物的存在,会造成设备和管道的腐蚀;会引起化学反应催化剂的中毒失活。
直接影响最终产品的收率和质量。
当其作为民用燃料时,产生的排放废气中的硫化物,污染环境,危害人的健康。
因而无论是用于工业合成气,或是做燃料气,都必须按不同用途的技术要求,采用适当的工艺方法,将硫化物脱除至要求的技术指标,同时还可回收硫磺。
几十年来,脱硫工艺不断的进步和发展,新的工艺技术不断的用于工业生产,现将概况分述于下。
原料气脱除硫化物的技术分为干法脱硫和湿法脱硫两种。
湿法脱硫又分为"湿式氧化法"和"胺法"。
湿式氧化法是溶液吸收H2S后,将H2S直接转化为单质硫,分离后溶液循环使用。
胺法是将吸收的H2S经再生系统释放出来送到克劳斯装置,再转化为单质硫,溶液循环使用。
湿法脱硫多用于含成氨原料气、焦炉气、天然气中,大量硫化物的脱除。
干法脱硫则多用精脱硫。
干法对无机硫和有机硫都有较高的净化度。
此外,低温甲醇洗系统能通过闪蒸释放出大部分的CO2和H2S,从而大大降低了溶液再生能耗,显示出明显的竞争力。
"NHD",也是同时脱硫又脱碳的先进工艺。
1.湿法脱硫技术的发展现状(1)湿式氧化法脱硫湿式氧化法脱硫是将被溶液吸收的H2S,在液相中氧化成元素硫并分离出去的工艺。
中国近年开发的脱硫方法近20年来,中国随着化肥工业发展的需要,开发成功了一系列新型脱硫剂。
其中大部分价格低廉、原料来源广而易得。
现将栲胶法和PDS法简介如下。
1、栲胶法日本早于1960年曾研究过单宁及其盐类的脱硫方法,但一直未见工业化。
中国广西化工研究院、广西林业科学研究所、百色栲胶厂于1977年联合开发成功栲胶法脱硫。
现今,中国大部分中型氮肥厂已采用栲胶法取代改良ADA法脱硫。
①栲胶组成及性质许多植物的树皮、果壳、根茎和叶子均可用来提取栲胶。
栲胶主要成分是单宁。
如五倍子、橡椀、栲树皮、冬青叶……,分别含单宁量为26%-62%,30 %-40%,18.63%,11.4%。
它们的水萃液经熬制即成栲胶。
栲胶是由化学结构十分复杂的有机分子组成的混合物。
随着植物的来源不同,栲胶组成可以差异很大。
常见分子量为300-1000。
因而,它们的外观也不尽一致,多为呈沉黄或暗红色的粉末。
栲胶可分为水解型和缩合型两种。
作为脱硫剂以水解型为好。
不管何种栲胶都是由多羟基芳香族化合物组成的。
中国脱硫用的拷胶多为橡椀栲胶,主要由栗木素,栗木橡椀宁酸,橡粟精酸等基团组成。
栗木素及栗木橡椀宁酸的分子结构单元如下:②栲胶脱硫液配制及其消耗量栲胶用量和浓度取决于脱硫负荷。
溶液组成一般为:总碱度0.4mol/L,Na2CO3 4-10g/L,栲胶2-5g/L,脱硫液pH值控制在8.1-8.7中国栲胶脱硫使用初期,较多厂加入助剂NaVO3(1~2g/L)。
以后发现栲胶易于被空气氧化再生,至今几乎都已不再加钒酸盐了。
现今有些厂辅加以少量的酞菁钴,据称这种混合型脱硫法效果更佳。
本法用于脱除H2S含量1g/L以下的低硫时,可将H2S 脱至5cm3/m3以下。
栲胶法脱硫的消耗指标:栲胶0.15kg/tNH3,Na2CO32kg/tNH3。
栲胶法脱硫温度、再生条件基本上与改良ADA法的工艺条件相同。
但很少发生硫堵事故,溶液无毒、腐蚀性小,因而现今已被中国小氮肥厂广泛采用。
技术交流NHD脱碳工艺的先进性及应用前景王志峰(河南省开封化肥厂技术开发中心,475002) 摘要 阐述了N HD法的生产流程及技术特点,通过对几种常用脱碳工艺的比较得出,N HD法是目前最为先进的一种脱碳工艺,有着广阔的应用前景。
关键词 N HD,M D EA,脱碳Super ior ity of NHD CO2rem ova l process and its appl ica tion prospectW ang Z h if eng(Kaifeng Chem ical Fertilizer P lant,475002)Abstract T echno logical p rocess and technical characteristics of N HD are described.T h rough comparison w ith several o ther CO2removal p rocesses,N HD p rocess is suppo sed to be the mo st advanced one w ith broad ap2 p licati on p ro spect.Key words N HD,M D EA,carbon dixide removal N HD工艺是南化公司研究院于80年代初开发成功的一种较为先进的脱碳技术,它与国外的Se2 lexo l工艺类似,只是二者所用溶剂的组分不同。
N HD溶剂的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物,由南化院经过静态平衡和模式试验中筛选出最佳组分,分子式为CH3O(C2H4O)n CH3,n为2~8,平均分子质量为250~280。
该溶剂的化学制品已由杭州化学研究所和山东鲁化集团公司共同研制成功,并已于1992年在鲁化建立了300t a生产线,产品质量优于国际同类产品Selexo l。
该工艺在国内二十几家中小型化肥企业得以应用,运转情况良好。
关于栲胶脱硫的几个问题张全文(全国氮肥厂技改咨询部 上海200062)栲胶法脱硫自投入工业应用以来,已在中小氮肥厂、炼焦、城市煤气、环保等行业中得到了广泛应用,取得了良好的技术经济效益。
多年来的实践证实,与其它湿法脱硫相比,栲胶脱硫具有硫容高、副反应少、传质速率快、脱硫效率高且稳定、原料消耗低、腐蚀轻、硫磺回收率高等优点,在管理、脱硫液组分含量、溶液循环量及设备满足工艺要求的情况下,栲胶脱硫不易堵塞设备、管道。
从实际应用情况看,绝大多数厂应用效果良好,但也有少数厂因各种原因在应用时出现一些问题,笔者在此加以分析讨论。
1 栲胶脱硫主要影响因素及溶液控制条件1.1 脱硫液组成1.1.1 总碱度栲胶法脱硫属催化氧化法脱硫,首先由碱性水溶液吸收H2S生成HS-,再由五价钒络离子及醌态栲胶氧化HS-并析出单质硫,因此溶液的总碱度与其硫容量呈线性关系,提高溶液的总碱度是提高硫容量的有效手段。
对于处理H2S含量小于1.0g/m3(标态)的低硫原料气时,溶液的总碱度(以Na2CO3计时,1N 53g)可控制在2.0~ 2.5g/L(0.4~0.5N);当处理H2S 含量大于1.5g/m3(标态)以上的中、高硫原料气时,溶液的总碱度可控制在3.0~5.0g/L (0.6~1.0N)。
溶液的pH值不宜低于9,但溶液的pH值越大,Na2S2O3与NaHCO3的生成率也越高,对脱硫产生不利影响。
和习性一时难以改变。
这就需要做好以下两个方面工作。
(1)主管人要讲解原理和控制要领;(2)用管理手段约束操作过程,做到三班统一操作,而管理并不是生硬的要求和强迫。
管理者要通晓原理,理念中有清晰的思路和步骤,引导操作者精确地撑握调节上的适时和适量,步步深入达到熟练掌握。
笔者认为,气化强度1400m3/(m2!h)的煤气炉就可以认为是强负荷。
例如 2610mm煤气炉设计发气量为供1台MH-92型压缩机,打气量为5520m3/h,只有发气量超出设计发气量才算进入强负荷区。
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。